REVISTA OFICIAL de la Asociación de Corrugadores del Caribe, Centro y Suramérica (ACCCSA)
Edición 8

El cartón corrugado es una estructura ligera pero de alta resistencia obtenida de la unión de varias hojas de papel mediante una cola de almidón.

Los papeles lisos exteriores se denominan liners o caras.

Los papeles intermedios ondulados que forman los canales se denominan médium, ondulados o tripas:

SIMPLE CARA. Formado por un papel liso y uno ondulado, unidos entre sí mediante adhesivo.

DOBLE CARA. Formado por la unión al simple cara de otro papel liso.

DOBLE DOBLE. Formado por la unión de dos simples caras y un papel liso.

TRIPLE CORRUGADO. Resulta de la unión de tres simples caras más la de un papel liso.

Funciones

Funciones del corrugado (ONDA):

 Aporta la resistencia a la compresión de la caja.

 Aumenta la rigidez a la flexión.

 Confiere una elasticidad parcial ante situaciones de aplastamiento y resistencia a impactos de la caja.

Funciones de los papeles lisos (LINERS):

 Confieren características de imprimibilidad a la caja.

Aportan resistencia al embalaje.

Funciones de la cola (ADHESIVO):

Une de una forma rápida y duradera los papeles a un ritmo apropiado de fabricación.

Confiere resistencia a la humedad gracias a las resinas que la componen (en el caso de colas antihumedad).

2.1. El papel 2.1.1. Definición, estructura

El papel es una hoja continua, compuesta de fibras de origen vegetal unidas entre sí. La red fibrosa así constituida contiene gran cantidad de aire más de la mitad de su volumen. Por consiguiente es poroso, lo que lo diferencia, entre otras cosas, de las películas plásticas.

La cohesión de esta red, factor de resistencia del papel, se consigue a través de la unión de las fibras ente sí, pudiendo ser:

 Natural: La unión físico-química se consigue con el agua, de forma análoga a pequeños imanes: puentes de hidrógeno.

 Artificial: Añadiendo productos adecuados, que mejoran la unión.

Las fibras celulósicas constituyen la materia prima para la fabricación de papel y se presenta en dos formas:

Pasta de papel, sacada directamente de la madera u otra materia prima, bien seca en forma de balas, o en suspensión acuosa, en el caso de ser procesada en una fábrica integrada.

Papel de recuperación, que se vuelve a emplear como materia prima, después de haber cumplido sus funciones.

La fibra es el elemento básico: filiforme, hueca, porosa, blanda y cuya longitud es de 50 a 100 veces superior a su diámetro. Su estructura comporta, desde la periferia hasta el centro:

Una pared primaria muy fina (vaina foliar), que contiene lignina (producto que confiere rigidez a los papeles) y otros componentes.

Una pared secundaria, constituida por filamentos que son invisibles al ojo humano. Cadenas de celulosa forman estos filamentos y varios filamentos forman una fibrilla.

Un canal central vacío, llamado “lumen”.

La pared secundaria es el elemento fundamental para el papel: las fibrillas son los elementos responsables de la unión natural de las fibras entre sí.

Existen dos tipos de fibras:

 Las fibras “largas” de maderas resinosas de coníferas (pino, abeto, etc.). Largo = 3 a 4,4 mm, ancho = 0,02 a 0,05 mm.

 Las fibras “cortas” de madera de frondosas (abedul, chopo, haya, eucalipto, etc.). Largo = de 0,8 a 1,5 mm, ancho = 0,01 a 0,02 mm.

Propiedades. Cada fibra es:

Hidrofílica: tiene gran capacidad de absorción de agua.

Plana y rígida cuando está seca.

Blanda e hinchada cuando está húmeda o en agua.

La fibra absorbe y retiene de dos a tres veces su propio peso en agua, en forma:

Libre: es decir, cuando el agua está alrededor de las fibras.

En forma capilar: en el interior de las fibras (en paredes y el lúmen).

Unida a las moléculas de la celulosa.

Experiencia

Una hoja seca ofrece una buena resistencia y cohesión. La misma hoja remojada en agua pierde su resistencia mecánica.

  

La misma hoja seca, remojada en agua y vuelta a secar, prácticamente recupera toda su resistencia y cohesión.

Un papel fabricado “en seco” es decir, sin agua ni ningún producto de unión carece de resistencia mecánica. Sin el agua es imposible garantizar la unión de las fibras.

  

Perjudicial para la calidad del papel una vez fabricado, el agua es indispensable para su fabricación. De ahí viene la función fundamental que desempeña el agua como medio de unión en la fabricación del papel.

La eliminación del agua crea fuerzas que favorecen el acercamiento de la fibrillas liberadas y orientadas en el medio acuoso (función de atracción de las fibrillas entre sí).

Si la distancia que hay entre las fibrillas es lo suficientemente pequeña, estas se asocian directamente entre sí para formar una unión o “puente”. El proceso evoluciona en el curso de la fabricación y alcanza su punto culminante cuando el agua ha sido casi totalmente eliminada.

El aumento de las propiedades de resistencia está en función del grado de unión que hay entre las fibras, es decir:

 Del número de fibrillas susceptibles de producirse.

 Del número de puntos de contacto o puentes de unión que hay entre las fibras.

 De la resistencia o fuerza de unión de los puentes.

Esta operación exige que:

La pared secundaria sea asequible y se destruya (hinchamiento por agua): refino hidratante.

Las fibrillas queden libres mediante una acción mecánica: desfibrado y refino cortante.

El agua, además de desempeñar esta función de unión, es el fluido portador de las fibras en suspensión, que permite el transporte de estas en los conductos, los tratamientos mecánicos y la formación de la hoja.

2.1.2. Propiedades del papel para corrugar

Por regla general, el papel se caracteriza por propiedades físicas, mecánicas, específicas y de uso.

Propiedades físicas, en lo que se refiere a:

1. El aspecto del papel: color blanqueado o crudo, estado de la superficie, etc.

2. La estructura y textura: gramaje, espesor, humedad, permeabilidad al aire, número de capas, etc.

Propiedades mecánicas, que comprenden las resistencias del papel y la rigidez.

Propiedades específicas, relacionadas con la humedad y la permeabilidad.

Propiedades de uso, en lo que se refiere a la aptitud de uso: transformación, ondulación, apto para el contacto con los alimentos, etc.

La mayoría de estas propiedades dependen de:

- La humedad del papel, unida a la higrometría del aire ambiente. De ahí la necesidad de proveer en laboratorio una atmósfera estándar estable, fijada de momento a 23º C y el 50% HR. Pero la atmósfera estabilizada que se ha fijado para el papel no se corresponde forzosamente con la atmósfera de uso posterior de este.

- El sentido de fabricación del papel longitudinal y transversal para las siguientes propiedades mecánicas:

 La rigidez y resistencia a la tracción, por ejemplo, del sentido longitudinal son de 1,5 a 2 veces superiores a las del sentido transversal.

 El alargamiento y la resistencia al desgarro en sentido longitudinal son inferiores a los del sentido transversal.

2.1.2.1. Propiedades físicas del papel para corrugar

Estas se refieren al aspecto del papel, su gramaje, espesor (calibre), humedad y permeabilidad al aire y líquidos.

Aspecto: Ya que el papel para corrugar, médium o tripa del embalaje no es visible, su color siempre será crudo. Las caras –sobre todo la exterior del embalaje- puede presentar un color blanco o crudo y el color se puede obtener de las siguientes maneras:

Usando un 100% de pasta blanqueada, llamado “integral” o “blanqueado en masa”.

Poniendo una capa de pasta blanqueada en la superficie y dejando el resto en crudo: blanco jaspeado, bicolor, etc.

Poniendo una capa de pigmento, teñido en blanco, llamada “capa de blanco o de color”.

Gramaje: Designa la cantidad de masa de papel que hay por unidad de superficie.

El gramaje se expresa en gramos por m2. Es una característica fundamental y un elemento imprescindible, ya que el papel se vende al peso, aunque se utilice por metros.

El papel de corrugar puede tener un gramaje de 90 a 210 g/m2, con una media de 110 a 150 g/m2. El de las caras va de 120 a 440 g/m2, siendo el más común el de 140 a 200 g/m2.

Espesor (grosor o calibre): Este interviene en la determinación de la “mano” (volumen específico) que tendrá el papel; esta se define como la relación que hay entre el espesor y el gramaje, expresándose en cm3 por gramo.

A un gramaje constante, un papel de mayor espesor tendrá un volumen específico superior. Los valores van de 1,3 a 1,9.

Humedad: Expresada en %, por la relación que hay entre la cantidad de agua que contiene el papel y su peso. Todo cambio de equilibrio de humedad entre la atmósfera y el papel conduce a:

 Cambios dimensionales, superiores en el sentido transversal que en el longitudinal.

 Variaciones de las propiedades mecánicas.

 La formación de ciertos defectos, tales como pliegues y arrugas.

Permeabilidad al aire: Teóricamente se mide por el volumen de aire que atraviesa, en un segundo, 1 cm2 de papel bajo la fuerza de depresión de 1cm de agua. Por consiguiente, dicho volumen define la porosidad del papel. Debido a la porosidad de los papeles componentes, el cartón corrugado “es poroso” y facilita de esta manera el intercambio de aire entre el interior del embalaje y la atmósfera en la que se encuentra.

En la práctica se mide el tiempo en segundos necesario para pasar 100ml de aire a través de la muestra de papel: Permeabilidad GURLEY.

Permeabilidad a los líquidos: Capacidad que tiene el papel de absorber un líquido, en general el agua. Se mide siguiendo dos métodos:

1. El grado de encolado “Cobb”, ensayo de medida de la cantidad de agua, en g/m2, absorbida por el papel durante un tiempo: 60 segundos.

Cobb 60” < 30: papel poco absorbente, encolado.

Cobb 60” entre 30 y 50: papel semiencolado.

Cobb 60” > 50: papel muy absorbente, no encolado.

Es preciso distinguir entre el Cobb del papel, que se mide en 60 segundos y el Cobb del cartón corrugado, que se mide en 30 minutos.

2. El método de la gota (droptest) determina el tiempo, en segundos, que emplea el papel para corrugar en absorber una gota de agua calibrada y depositada en su superficie. Para este ensayo, que ha quedado obsoleto por falta de precisión, también se puede utilizar alcohol, sosa al 3%, etc.

Las medidas de permeabilidad al agua y al aire permiten estimar la aptitud al pegado del papel, en la corrugadora.

2.1.2.2. Propiedades mecánicas del papel para corrugar

Por regla general, las propiedades mecánicas aumentan con el gramaje. De ahí la necesidad de obtener un índice, independiente del gramaje, para poder determinar la calidad intrínseca del papel, con vistas a la elección de papel por el usuario.

Las propiedades mecánicas más importantes del papel para corrugar son:

 La resistencia al aplastamiento en plano CMT (Corrugating Medium Test).

 Las resistencias a la compresión sobre el canto del papel: RCT (Ring Crush Test) y CCT (Corrugated Crush Test).

 La resistencia a la tracción y al alargamiento.

 La resistencia a la compresión en corto: SCT (Short Compresion Test).

Para las caras, las características de resistencia más utilizadas son: el estallido, el RCT, el SCT, el desgarro, el plegado, etc.

Resistencia CMT: La resistencia CMT es la característica fundamental del papel para corrugar. El CMT expresa la resistencia al aplastamiento en plano de diez canales de un tipo de onda dado, formados a partir de una muestra de papel. Al igual que para el cartón corrugado, la ondulación se hace en el sentido longitudinal del papel.

La resistencia CMT –expresada en newtons- varía según el gramaje del papel.

La medida del CMT es indicativa de la resistencia a la compresión plana de las ondas de cartón corrugado (“flat crush”). Existe una relación estrecha entre el CMT del papel y la compresión plana o flat crush del cartón para una corrugadora dada y para cada tipo de canal utilizado: A, B, C o E. Esta relación puede variar de una fábrica a otra, ya que el flat crush es una medida muy sensible a las condiciones de fabricación del cartón (forma geométrica de las canales, ruptura de estas, canales aplastados, rodillos corrugadores desgastados, etc.). Ejemplo: con un mismo valor CMT de papel, de 180 N, el flat crush de un cartón de canal tipo A puede dar dos bar en una fábrica y 1,7 bar en otra (200 Kpa y 170 Kpa, respectivamente). Por consiguiente, no se puede generalizar la relación CMT/flat-crush.

Resistencia a la compresión al canto: Se evalúa con las pruebas RCT (Ring Crush Test), SCT (Short Compresion Test) y CCT (Corrugated Crush Test). Para el RCT, puede utilizarse la norma americana TAPPI T818 om-87 y TAPPI T822 om-93 (método del soporte rígido), o la norma escandinava SCAN P34.

La compresión del anillo, característica muy importante de los papeles para corrugar y caras, está estrechamente relacionada con la compresión sobre el canto del cartón corrugado (ECT). El RCT indica la resistencia que tiene el papel cuando se encuentra sometido a una fuerza de compresión, repartida y ejercida sobre el espesor de una muestra en forma de anillo de una circunferencia dada (152,4 mm.). El RCT aumenta con el gramaje del papel, y no se recomienda para gramajes menores de 150.

La medida del ECT del cartón se obtiene a partir de una fuerza paralela a las ondulaciones, y por consiguiente el RCT se efectúa en el sentido transversal del papel. Se expresa en newton (N) o, a veces, en kilonewton por metro (KN/m).

El SCT representa la resistencia a la compresión en la dirección transversal del papel entre dos mordazas separadas por una distancia de 0,7mm. Esta corta distancia permite suprimir la influencia de la deformación de la muestra, y tener sólo en cuenta las características de las fibras y los enlaces o uniones relacionadas entre ellas. (Norma ISO 9895)

Aunque su utilización es bastante reciente, esta medida es un método de caracterización de los papeles para cartón corrugado cada vez más apreciado.

El CCT indica la resistencia a la compresión del canto de una muestra ondulada. Su significación es prácticamente idéntica al del RCT. La fuerza de compresión se ejerce sobre el canto de una muestra ondulada introducida en un molde patrón. La medida se expresa en newton o kilonewton/metro. (Norma SCAN P42 y TAPPI T824 om-93)

Es la mejor medida pero ya casi no se utiliza debido a la complejidad de su realización. Ha sido sustituida con el SCT, con el que está muy bien relacionado.

Resistencia al estallido: Define la capacidad que tiene el papel de resistir una presión local ejercida de una manera progresiva. Es una característica importante de las caras del cartón; interviene en varias normas internacionales.

La unidad que se emplea es el kilopascal: Kpa o kilonewton/m2.

El índice de estallido o índice Müllen es la relación que hay entre la resistencia al estallido y el gramaje del papel. Se expresa en Kpa/g/m2. Este valor está comprendido entre 1,0 y 5,0.

El papel cuyo índice Müllen sea el más elevado tendrá mayor resistencia al estallido, a igualdad de gramajes.

Resistencia al plegado: Determina la capacidad que tiene el papel de soportar un cierto número de plegados consecutivos en el mismo sitio sin romperse. La unidad de medida es el número de dobles pliegues que soporta el papel antes de romperse.

Resistencia al desgarro: Caracteriza la capacidad que tiene el papel de resistir un rasgado iniciado bajo el efecto de dos fuerzas opuestas, aplicadas en las dos caras de la hoja. La unidad de medida es el milinewton (una milésima parte de un newton). La resistencia al desgarro aumenta con el gramaje.

El índice de desgarro 100 expresa la relación que hay entre la resistencia al desgarro y el gramaje del papel, basado en 100 g/m2.

Rigidez: Las medidas de rigidez son los citados CMT y SCT principalmente.

2.1.3. Clasificación de los papeles

Existe una gran variedad de papeles para fabricar cartón corrugado que se diferencian por:

Sus funciones: papel para corrugar o para caras.

Sus propiedades: gramaje asociado a una o a varias características específicas.

El aspecto de las caras: blanqueadas o crudas.

2.1.3.1. Papel para corrugar Su característica específica de clasificación es la resistencia CMT y SCT dt. Existen varias calidades:

Papel (fluting) semiquímico

Un semiquímico es un papel hecho básicamente de fibra virgen semiquímica. A un gramaje bajo le corresponde una resistencia CMT elevada. Por ejemplo: con una onda de 112g/m2, el CMT es aproximadamente de 250N (alrededor de 25 kg). Con una onda de 140 g/m2, se acercará a 350N.

Este cuadro resume la “Lista Europea de Papeles para Cartón Ondulado” publicada y mantenida al día por ECO (European Containerboard Organization) y GO (Groupement Ondulé).

Aunque existen muchas clases de semiquímicos, estos deben tener un índice CMT-30 mínimo de 1,9 N.m2/g, y un índice SCT dt mayor o igual a 17 N.m/g.

Papel (fluting) médium y médium de altas prestaciones

Es un papel reciclado fabricado a base de pasta de papel recuperado seleccionada, reforzado con tratamientos durante la fabricación para alcanzar un alto nivel de calidad garantizada. Se emplea sobre todo el almidón en masa o en la prensa encoladora (size-press).

El CMT puede, en algunos casos, acercarse al nivel de calidad de los papeles semiquímicos, con un índice mínimo de 1,6 N.m2/g. En el caso del médium de altas prestaciones, el índice CMT mínimo es de 1,8 N.m2/g.

Papeles (flutings) Paja y Médium 2

Es un papel reciclado fabricado a base de pasta de papel recuperado, sin tratamientos complementarios para elevar la calidad. En consecuencia, necesitan un gramaje elevado para conseguir un valor CMT comparable a otras calidades. El índice mínimo CMT30 es 1,4 para el Paja y 1,3 N.m2/g para el Médium2.

Papeles (flutings) reciclados de bajo gramaje (LWM)

Papeles reciclados fabricados a base de pasta de papel recuperado, cuyo gramaje es inferior a 100 g/m2 (ver cuadro anterior).

2.1.3.2. Papel para caras

Su característica específica de clasificación es el Índice Müllen - o índice de estallido y el índice SCT dt. Existen varias calidades:

Los kraftliners: Son papeles fabricados principalmente con fibra virgen de coníferas (pasta kraft). Pueden tener una cierta cantidad de pasta de recuperación de buena calidad o de frondosas (“kraft” significa fuerza en alemán). Pueden ser blancos o crudos.

El índice Müllen es al menos igual a 3,5 en los gramajes inferiores a 250 g/m2 y al menos igual a 3,0 en los gramajes superiores a 250 g/m2.

Los testliners: Son papeles crudos donde predomina la fibra reciclada, y tienen requerimientos de calidad garantizados. Pueden tener una capa homogénea de pasta o varias capas diferentes.

Los crudos y los coloreados se clasifican en tres tipos: testliner1, testliner2 y testliner3, según sus características (ver cuadro).

Los liners reciclados blancos: Pueden ser estucados, semiestucados o no estucados. Tienen requisitos de calidad garantizados en función de la lisura, blancura e índice de estallido (ver cuadro).

También pueden ser jaspeados, y en este caso se clasifican según el índice de estallido garantizado (mayor o igual a 2,2 o menos de 2,2).

Los liners reciclados de bajo gramaje (LWL): son aquellos cuyo gramaje es inferior a 125 g/m2, y tienen requisitos de calidad garantizados.

 

Directorio

Empresas Corrugadoras en América Latina 

REDES / VIDEOS

     
 
     

  Corrugadores Latinoamericanos