El cartón ondulado o cartón ondulado es un tipo de material de embalaje que consta de una lámina ondulada acanalada y uno o dos paneles planos. [1] Se fabrica en "máquinas laminadoras de flautas" o "corrugadoras" y se utiliza para fabricar cajas de cartón corrugado . La lámina de medio corrugado y el o los cartones de revestimiento están hechos de cartón para contenedores kraft , un material de cartón que generalmente tiene más de 0,25 milímetros (0,01 pulgadas) de espesor.
El papel corrugado (también llamado plisado) se patentó en Inglaterra en 1856 y se utilizó como revestimiento para sombreros altos , pero el cartón corrugado no se patentó ni se utilizó como material de envío hasta el 20 de diciembre de 1871. La patente se concedió a Albert Jones de Nueva York. Ciudad para cartón ondulado de una cara (una sola cara). [2] Jones utilizó el cartón corrugado para envolver botellas y chimeneas de linternas de vidrio. La primera máquina para producir grandes cantidades de cartón ondulado fue construida en 1874 por G. Smyth, y ese mismo año Oliver Long mejoró el diseño de Jones inventando el cartón ondulado con láminas de revestimiento en ambos lados, [3] inventando así el cartón ondulado como llegó a ser conocido en los tiempos modernos.
Robert Gair , nacido en Escocia, inventó la caja de cartón precortada en 1890: piezas planas fabricadas a granel que se doblaban formando cajas. El invento de Gair fue el resultado de un accidente. Fue un impresor y fabricante de bolsas de papel de Brooklyn durante la década de 1870. Mientras imprimía bolsas de semillas, una regla de metal utilizada para doblar las bolsas cambió de posición y las cortó. Gair descubrió que cortando y plegando en una sola operación podía fabricar cajas de cartón prefabricadas. Aplicar esta idea al cartón corrugado fue un desarrollo sencillo cuando el material estuvo disponible a principios del siglo XX. [4] [5]
La caja de cartón ondulado se utilizó por primera vez para envasar recipientes de vidrio y cerámica. A mediados de la década de 1950, la caja de cartón corrugado permitía enviar frutas y productos agrícolas desde la granja al minorista sin sufrir daños, mejorando el rendimiento para los productores y abriendo mercados de exportación.
Se pueden medir varias propiedades y características del cartón ondulado. Algunos de estos incluyen:
El tablero de fibra corrugado es anisotrópico ; muchas de sus propiedades son altamente direccionales. Por ejemplo, las características de aplastamiento de los bordes, rigidez a la flexión, tracción y superficie son diferentes, dependiendo de la orientación de las ranuras y de la dirección de fabricación de la máquina.
El cartón corrugado se fabrica en grandes líneas de maquinaria de alta precisión llamadas corrugadoras, que generalmente funcionan a aproximadamente 500 pies por minuto (150 m/min) o más. Estas máquinas, con el tiempo, se han vuelto muy complejas con el objetivo de evitar algunos problemas comunes en la producción de cartón corrugado, como la deformación y el lavado.
La materia prima clave en el corrugado es el papel, diferentes grados para cada capa que compone la caja de corrugado. Debido a consideraciones de escala y cadena de suministro, el papel se produce en plantas separadas llamadas fábricas de papel . La mayoría de las plantas corrugadoras mantienen un inventario de bobinas de papel.
En la corrugadora clásica, el papel se ablanda con vapor a alta presión. Una vez formado el tablero, se seca en el llamado extremo seco. Aquí el cartón ondulado recién formado se calienta desde abajo mediante placas calientes. En la parte superior, un sistema de carga en la correa aplica varias presiones.
El medio corrugado suele tener un peso base de 0,026 libras por pie cuadrado (130 gramos por metro cuadrado) en los EE. UU.; En el Reino Unido, es común un papel ondulado de 90 gramos por metro cuadrado (0,018 lb/pie cuadrado). En la cara simple, se calienta, se humedece y se le da forma estriada sobre ruedas dentadas. Éste se une a un tablero de revestimiento plano con un adhesivo a base de almidón para formar un tablero de una sola cara. En el soporte doble, se adhiere un segundo cartón de revestimiento plano al otro lado del medio acanalado para formar un cartón corrugado de pared simple. Los linerboards son soportes de prueba (papel reciclado) o cartón kraft (de varios grados). El revestimiento puede ser de color blanco blanqueado, blanco moteado, coloreado o preimpreso.
Los tamaños de flauta comunes son "A", "B", "C", "E" y "F" o microflauta. La designación de la letra se relaciona con el orden en que se inventaron las flautas, no con los tamaños relativos. El tamaño de los canales se refiere al número de canales por pie lineal, aunque las dimensiones reales de los canales para diferentes fabricantes de corrugadores pueden variar ligeramente. Medir el número de canales por pie lineal es un método más confiable para identificar el tamaño de los canales que medir el espesor de la tabla, que puede variar según las condiciones de fabricación. El tamaño de flauta más común en las cajas de cartón corrugado es el de flauta "C".
El tablero de fibra corrugado se puede especificar según la construcción (una cara, una pared, una pared doble, etc.), el tamaño de la flauta, la resistencia al estallido, la resistencia al aplastamiento del borde, el aplastamiento plano, el peso base de los componentes (libras por mil pies cuadrados, gramos por metro cuadrado, etc.). .), tratamientos superficiales y recubrimientos, etc. Los métodos de prueba TAPPI y ASTM para estos están estandarizados.
La elección del medio corrugado, el tamaño de la flauta, la combinación de adhesivo y tableros de revestimiento se puede variar para diseñar un cartón corrugado con propiedades específicas que se adapten a una amplia variedad de usos potenciales. También se produce cartón corrugado de doble y triple pared para una alta resistencia al apilamiento y a la perforación .
La mayoría de las corrugadoras son de dos cuchillas , lo que significa que pueden producir dos longitudes de lámina diferentes, una al lado de la otra. Esto conduce a un problema de optimización, conocido como problema del material de corte .
Los ingenieros de embalaje diseñan cajas de cartón corrugado para satisfacer las necesidades particulares del producto que se envía, los peligros del entorno de envío (impactos, vibraciones, compresión, humedad, etc.) y las necesidades de marketing de los minoristas y consumidores.
El estilo de caja más común es el contenedor ranurado regular (RSC). Todas las solapas tienen la misma longitud desde la puntuación hasta el borde. Por lo general, los colgajos mayores más largos se encuentran en el medio y los colgajos menores no. Sin embargo, con el auge del comercio electrónico y un entorno minorista más competitivo, los diseños de cajas se están volviendo más dinámicos y funcionales, alejándose de los diseños típicos de cajas de envío.
La unión del fabricante suele estar unida con adhesivo, pero también se puede pegar con cinta adhesiva o coser. La caja se envía plana (derribada) al empaquetador, quien la prepara, la llena y la cierra para el envío. El cierre de la caja podrá ser mediante cinta, adhesivo, grapas, flejes, etc.
El tamaño de una caja se puede medir tanto en dimensiones internas (para ajuste del producto) como externas (para manipulación de maquinaria o paletizado). Las cajas suelen especificarse y ordenarse según sus dimensiones internas.
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El certificado del fabricante de una caja (también conocido como "certificado de caja" o "certificado de caja del fabricante") es un sello impreso en una superficie exterior, generalmente la parte inferior de la caja, que incluye información sobre qué tan resistente es la caja. El certificado no es obligatorio, pero si se utiliza implica el cumplimiento de las normas relativas al certificado. [8] La información importante incluye: [9] [10]
Las cajas se pueden formar en la misma planta que la onduladora. Estas plantas se conocen como "plantas integradas". Parte del rayado y corte se realiza en línea en la onduladora. Alternativamente, se pueden enviar láminas de cartón corrugado a una instalación de fabricación diferente para la fabricación de cajas; A veces se les llama "plantas laminares" o "convertidoras".
El cartón corrugado se pliega o raya para proporcionar una flexión controlada del tablero. La mayoría de las veces, se cortan ranuras para proporcionar solapas en la caja. El rayado y ranurado también se puede lograr mediante troquelado . Junto con la impresión que se produce en la caja en estas plantas. Estas conversiones se producen en diferentes máquinas, dependiendo de la conversión que se esté realizando: "Flexo Folder Gluers (FFG)", "Rotary Die Cutters (RDC), "Printer Slotters" o "Print Press".
Una limitación del material corrugado común ha sido la dificultad para aplicar impresiones gráficas finas con fines informativos y de marketing. La razón de esto se debe al hecho de que las láminas onduladas prefabricadas son relativamente gruesas y esponjosas, en comparación con la naturaleza delgada e incompresible del papel de fibra sólida como el cartón . Debido a estas características del corrugado, se ha impreso principalmente mediante un proceso flexográfico , que por naturaleza es una aplicación gruesa con propiedades de registro sueltas.
Un desarrollo más reciente y de uso popular es un producto híbrido que presenta los beneficios estructurales del corrugado combinados con la impresión de altos gráficos de la litografía que antes estaba restringida a las cajas de cartón plegables. Esta aplicación, generalmente denominada "Laminado de una sola cara" (SFL), comienza su proceso como un medio acanalado tradicional adherido a un solo revestimiento (de una sola cara), pero en lugar de un segundo revestimiento de fibra larga, se utiliza un revestimiento previo. Se lamina una hoja impresa de cartón como SBS ( sulfato blanqueado sólido ) en la cara exterior. Luego, la lámina se puede convertir con los mismos procesos utilizados para otras fabricaciones de cartón corrugado en cualquier forma deseada.
Se necesita equipo especializado para la construcción material de SFL, por lo que los usuarios pueden esperar pagar una prima por estos productos. Sin embargo, este costo a menudo se ve compensado por los ahorros en una funda de cartón separada y la mano de obra necesaria para ensamblar el paquete completo.
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Los contenedores viejos de cartón corrugado son una excelente fuente de fibra para reciclar. Se pueden comprimir y embalar para un transporte rentable. Las cajas embaladas se colocan en una hidropulpadora, que es una tina grande con agua tibia para su limpieza y procesamiento. La pulpa se utiliza luego para fabricar nuevos productos de papel y fibra.
Los desechos de molinos y corrugadores, o "rotos", son la fuente más limpia de reciclaje. Las altas tasas de reciclaje posconsumo reflejan la eficiencia de las fábricas de reciclaje para limpiar y procesar los materiales entrantes. Hay varias tecnologías disponibles para clasificar, tamizar, filtrar y tratar químicamente el papel reciclado.
Muchos materiales extraños se eliminan fácilmente. Los cordeles, flejes, etc. se retiran del hidropulpador mediante un "ragger". [ se necesita más explicación ] Las correas metálicas y las grapas se pueden filtrar o quitar mediante un imán. La cinta sensible a la presión con respaldo de película permanece intacta: el adhesivo PSA y el respaldo se eliminan juntos. [11]
Los materiales que son más difíciles de eliminar incluyen las capas de cera en las cajas de cartón corrugado y los "stickies", partículas blandas de goma que pueden obstruir el fabricante de papel y contaminar el papel reciclado. Los adhesivos pueden originarse en encuadernaciones de libros, adhesivos termofusibles , adhesivos sensibles a la presión de etiquetas de papel , adhesivos para laminación de cintas engomadas reforzadas, etc. [12] [13]
Actualmente se encuentran disponibles trituradoras de cartón corrugado que convierten el cartón corrugado posconsumo en materiales de embalaje/amortiguación mediante un proceso de trituración especializado.
Se aplican, entre otras, las siguientes normas:
