Cartón: historia, fabricación, tipos y usos

Historia del Cartón

Las cajas de cartón se produjeron comercialmente por primera vez en la Inglaterra de 1.817. El cartón corrugado se patentó en el mismo país en 1.856, para ser utilizado como revestimiento para sombreros altos. Sin embargo, no se patentaría y se utilizaría como material de envío hasta el 20 de diciembre de 1871. La patente se concedió a Albert Jones, de la ciudad de Nueva York, para el cartón ondulado de una sola cara. Jones utilizó este tipo de cartón para envolver botellas y linternas de vidrio.

La primera máquina para producir grandes cantidades de cartón corrugado fue construida en 1.874 por G. Smyth, y ese mismo año Oliver Long mejoró el diseño de Jones inventando el cartón corrugado con hojas de revestimiento en ambas caras. Esta fue la primera vez que apareció el tipo de cartón común tal como lo conocemos hoy en día.

El americano Robert Gair era un impresor y fabricante de bolsas de papel en Brooklyn durante la década de 1.870, y mientras imprimía un pedido de bolsas de semillas, una regla de metal que normalmente se usa para doblar las bolsas se movió en posición y cortó la bolsa. Gair descubrió que cortando y arrugando el cartón en una sola operación podía hacer cartones de manera industrial.

A principios del siglo XX, las cajas de cartón corrugado comenzaron a reemplazar las cajas de madera hechas a medida y el resto de cajas que se usaban en el comercio.

En la industria alimenticia, los hermanos Kellogg fueron los primeros en utilizar cajas de cartón para guardar sus copos de maíz. Más tarde, cuando comenzaron a venderlo al público en general, una bolsa encerada y termosellada se colocaba alrededor del exterior de la caja y se imprimía con su nombre de marca. Esto marcó el origen de la caja de cereales, aunque en los tiempos modernos la bolsa sellada es de plástico y se mantiene dentro de la caja en lugar de fuera.

Qué es el Cartón

El cartón es básicamente un tipo de papel grueso y duradero. Es un material resistente hecho a partir de madera y se utiliza para la fabricación de papeles especiales pero más habitualmente en embalajes, siendo las cajas su principal uso. Un aspecto común entre el papel y el cartón es que ambos se extraen del papel, aún así, difieren en muchos aspectos.

El cartón también se utiliza para hacer cajas para el suministro de materiales y bienes. Las cajas de cartón son la mejor opción para el embalaje, ya que es más resistente que las cajas de papel. También podemos usarlas para el envío, ya que pueden soportar mucho peso y pueden ser fácilmente recicladas.

Diferencias entre el papel y el cartón

El papel y el cartón son diferentes en muchos aspectos; los métodos mediante los cuales se fabrican y estructuran son diferentes. Simplificando podemos decir que el cartón es un tipo de papel más grueso que suele ser de color marrón.

En comparación, el cartón es más pesado que el papel. A diferencia del cartón, el papel se utiliza para escribir. Un papel es delgado en anchura y ligero en peso, pero el cartón es más duradero.

Cómo se Hace el Cartón

Los árboles

El cartón proviene generalmente de árboles de madera blanda como el pino y el abedul plateado, que tienden a dar un aspecto marrón oscuro (papel kraft). Las variedades grises tienden a ser de árboles de madera dura como el roble o el sicomoro, este tipo de papel también está hecho de materiales reciclados. Es mucho más barato hacer papel gris, sin embargo, tiene un acabado mucho más abrasivo y es de menor calidad.

Pulpado

El proceso de creación del papel es largo, 2,47 millones de árboles son cortados diariamente en todo el mundo. Para hacer papel, estos árboles son descortezados y astillados. Entonces, se realiza uno de los dos procesos siguientes:

Pulpado mecánico (papel gris)

Este es el método más barato de pulpado aunque crea un papel de menor calidad. Implica moler las astillas de madera contra una piedra, descomponiéndolas en fibras de celulosa individuales, y luego se rocía agua sobre la piedra para eliminar estas fibras. Sin embargo, sólo elimina pequeñas cantidades de lignina en comparación con el proceso de pulpado químico que es la causa de la mala calidad del papel. La lignina es un componente de la madera que une las fibras.

Pulpado químico (papel madera, kraft o estraza)

También conocido como "proceso Kraft". Consiste en hervir las astillas de madera a altas temperaturas para reducirlas a fibras de celulosa individuales. Hay dos tipos de cocción química, una con sulfitos y otra con sulfatos. Estas sustancias alcalinas dan como resultado una mejor separación de las fibras de celulosa y una reducción del contenido de lignina, lo que se traduce en un papel de mayor calidad.

De la pasta al cartón

Las etapas iniciales de la creación del papel y el cartón son las mismas:

1. La "etapa del batido", aquí es donde la pulpa es exprimida y golpeada por las máquinas.
2. La adición de materiales de relleno, aquí es donde se pueden añadir tizas y arcillas, esto se hace en base al uso previsto del papel.
3. La pulpa se pasa por una máquina Fourdrinier donde el exceso de agua se elimina de la mezcla.
4. El papel que se destina para cartón corrugado pasa entonces por una onduladora, una máquina donde las etapas finales tienen lugar.

El cartón corrugado estándar que todos conocemos está compuesto de 3 partes: el revestimiento exterior, el revestimiento interior y la onda de cartón (el papel ondulado del interior).

El papel madera fabricado con el proceso Kraft se utiliza típicamente como revestimiento exterior, debido a que su acabado liso permite una fácil impresión y da una resistencia moderada a la penetración del agua. El papel gris, generalmente hecho de papel reciclado, se utiliza como revestimiento interior, esto produce un acabado más áspero en el que la impresión resultaría difícil.

Proceso Kraft

Ya que hemos profundizado en todo el proceso de fabricación, conviene detenernos en el proceso Kraft (del alemán kraft, "fuerte"). Es un método químico para la producción de pulpa de madera que emplea una solución de soda cáustica y sulfuro de sodio como mezcla en el que se cocina la madera de la pulpa para aflojar las fibras.

El proceso kraft se diferencia del proceso al sulfito en que: 1) el líquido de cocción es alcalino y por lo tanto es menos corrosivo para el hierro y el acero, por lo que no es necesario revestir los digestores (el nombre de las calderas donde se calienta) en los que tiene lugar el proceso, y 2) la pasta producida es más fuerte que la producida por la cocción con sosa cáustica solamente.

Otra ventaja del proceso de kraft es su capacidad de descomponer las astillas de pino; los componentes resinosos se disuelven en el líquido alcalino y pueden ser recuperados en forma de aceite de pino, un subproducto valioso. Este proceso genera otros tipos de subproductos que se utilizan para otros usos y que aumentan su rentabilidad económica.

Materias Primas

Los pinos de rápido crecimiento (pinos y abedules) proporcionan la principal materia prima para la fabricación de cartón ondulado. Las mayores empresas de embalaje poseen miles de acres de tierra donde los árboles son plantados, cosechados y reemplazados por plantones.

Después de que los árboles son cosechados y se les quitan las ramas, sólo los troncos se envían por camión a una fábrica de celulosa. Las mayores empresas de embalaje también son propietarias de las fábricas donde los árboles se convierten en papel kraft. En la fábrica, los troncos de los árboles se someten al proceso de kraft, también conocido como proceso de sulfato debido a los productos químicos utilizados para descomponer las astillas de madera en pulpa fibrosa.

En la planta de corrugación, sólo se necesitan unas pocas materias primas más para hacer una caja terminada. El pegamento de almidón de maíz se utiliza para pegar la onda de cartón a las hojas de revestimiento.

Hay otras materias primas que pueden emplearse después de la producción. Se pueden aplicar ceras hechas de parafina o aceites vegetales para hacer un embalaje resistente al agua o a la grasa de productos alimenticios. También se aplican tintas de colores brillantes para crear diseños gráficos con el nombre del producto, la información y el nombre y el logotipo de la empresa.

Características y Usos del Cartón

Durabilidad

El cartón es conocido por su durabilidad. Las fibras de madera que componen el cartón son fuertes y resistentes. El cartón es resistente a las perforaciones y no se rompe fácilmente. El diseño arqueado de las estrías interiores también le da durabilidad al cartón. El acanalado está alineado verticalmente, por lo que el papel interior forma columnas capaces de soportar una gran cantidad de peso.

Aislante

El cartón corrugado tiene propiedades aislantes debido al diseño de su interior. Cuando se aplica fuerza a un arco, se transfiere a lo largo de la curva del arco a la base. Por lo tanto, las ondulaciones permiten que el cartón tolere más fuerza externa. Las ondas de cartón también atrapan el aire entre las dos capas de cartón, aumentando la cantidad de tiempo necesario que hace falta para transferir la energía térmica del exterior de la caja al interior.

Sostenibilidad

Como el cartón está hecho de fibras de madera, es reciclable y sostenible. El cartón ondulado promedio está hecho con un 43 por ciento de fibra reciclada. El cartón es también el material más reciclado, y casi todo el material reciclado se convierte en nuevos productos de cartón. Es sostenible porque la materia prima proviene de los árboles, un recurso renovable.

Personalizable

El cartón se adapta fácilmente a las necesidades del consumidor final. Las cajas pequeñas no son corrugadas, mientras que las cajas de embalaje sí lo son. El cartón también puede ser cortado y doblado para hacer cajas o exhibidores de diferentes tamaños y formas.

El papel se imprime fácilmente con logotipos, advertencias e información. Se puede tratar para que sea resistente al fuego o para controlar la electricidad estática. Las cajas de cartón suelen estar hechas a medida para adaptarse a los requisitos de envío o al espacio disponible en las estanterías.

Tipos de Cartón

Cartón sólido

También conocido como tabla de cartón. Es fino y uno de sus lados es liso y suave para mejorar la impresión. Es resistente al agua y su rigidez lo hace ideal como soporte en sustitución de la madera.

Cartón Gráfico

Es un tipo de cartón muy fino que habitualmente se usa para cubrir cartón de mayor grosor. Se fabrica mediante la presión de capas de papel empapadas en pegamento.

Cartón gris

También llamado cartón contracolado o cartón piedra por su dureza. Está fabricado a partir de papel reciclado compactado y adhesivo. Cuenta con la ventaja de poder ser reutilizado varias veces y es habitual en encuadernaciones

Cartón couché

Conocido también como como papel recubierto, estucado o cuché. Se realiza a partir de varias capas de papel más fino y proporciona una de las mejores superficies de impresión.

Cartoncillo

Es un tipo de cartón fino, muy compacto y ligero. Es habitual en los embalajes más pequeños y menos exigentes (como las cajas de medicamentos, cereales...) y su superficie permite una buena calidad de impresión. Existen cuatro tipos de cartoncillo: sólido blanqueado, sólido no blanqueado, folding y de fibras recicladas.

Cartón Ondulado o Corrugado

Gracias a su resistencia y características, es probablemente el tipo de cartón más utilizado en el embalaje industrial. Está compuesto de dos láminas que revisten una lámina ondulada en su interior y que son unidas entre sí mediante un tipo de pegamento. Cuanto más estrecha sea la ondulación interior, más ligero será. Una onda mayor deriva en un cartón más robusto y resistente a la presión.

Existen cuatro tipos principales: de una cara (single face), sencillo (single wall), doble pared (double wall) y triple pared (triple wall). Así mismo, el cartón ondulado se clasifica por letras según su grosor: