Papelão Ondulado

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Antecedentes

A maioria dos itens de seu supermercado, loja de descontos ou shopping center preferido foi entregue com segurança em caixas de papelão ondulado, e muitos estão expostos nas mesmas caixas, que foram fabricadas para que possam ser abertas e utilizadas para esse fim. Outros itens podem chegar em suas próprias caixas de papelão ondulado ou não ondulado. Como o papelão ondulado é um material de embalagem versátil, milhões de toneladas são usadas a cada ano para proteger e exibir os produtos. Durante 1992, mais de 25 milhões de toneladas de papelão ondulado foram produzidas nos Estados Unidos. Também foram produzidas outras 6 milhões de toneladas de papelcartão ou papel cartão não ondulado para uso em caixas dobráveis.

O papelão ondulado é um material rígido, forte e leve composto por três camadas de papel kraft marrom. Em 1884, o químico sueco Carl F. Dahl desenvolveu um processo para polir aparas de madeira em um papel forte que resiste a rasgos, rachaduras e estouro. Ele o chamou de processo kraft porque produz um papel forte que resiste a rasgos, rachaduras e estouro.

Da fábrica de papel, os rolos de papel kraft são transportados para uma fábrica de corrugação ou conversão. Na fábrica, camadas de papel kraft são prensadas e coladas para formar papelão ondulado, que é cortado, impresso, dobrado e colado para fazer caixas. No início desse processo, os rolos kraft da fábrica de papel são carregados em uma enorme máquina chamada corrugadora. Uma corrugadora típica tem o comprimento de um campo de futebol - 91,44 metros (300 pés). Alguns rolos de papel kraft são usados ​​como meio corrugado e outros são usados ​​como revestimentos, as camadas de papel kraft são coladas em cada lado do meio. Após o corrugador aquecer, colar e prensar o papel kraft para formar o papelão ondulado, a folha contínua de papelão é cortada em caixas largas que vão para outras máquinas para impressão, corte e colagem. Finalmente, lotes de caixas prontas são agrupados para envio ao processador de alimentos, fabricante de brinquedos, automóvel distribuidor de peças ou qualquer um dos milhares de negócios que dependem de embalagens de papelão ondulado.

Matérias-primas

Os pinheiros de rápido crescimento fornecem a principal matéria-prima usada para fazer papelão ondulado. As maiores empresas de embalagens possuem milhares de hectares de terra onde as árvores são cultivadas, colhidas e substituídas por mudas. Depois que as árvores são colhidas, seus galhos são despojados; apenas os baús serão enviados de caminhão para uma fábrica de celulose. As maiores empresas de embalagens também possuem as fábricas onde as árvores são convertidas em papel kraft. Na fábrica, os troncos das árvores colhidas são submetidos ao processo kraft, também conhecido como processo de sulfato, por causa dos produtos químicos usados ​​para quebrar os cavacos de madeira em celulose fibrosa. Após a polpação e outros processos de processamento, as fibras são enviadas diretamente para a máquina de papel, onde são formadas, prensadas, secas e enroladas em rolos largos e pesados ​​de papel kraft enviado às fábricas de ondulação para serem transformadas em papelão.

Na planta de ondulação, apenas algumas outras matérias-primas são necessárias para fazer uma caixa acabada. A cola de amido de milho é usada para unir o meio corrugado às folhas de revestimento. Como é usada tanta cola, os vagões ou grandes caminhões-tanque a entregam como um pó seco que será armazenado em enormes silos na fábrica de papelão ondulado até que seja necessário. Retirado do silo, o amido de milho seco é misturado com água e outros produtos químicos e bombeado para o corrugador para ser espalhado no meio corrugado à medida que as camadas de revestimento são adicionadas. Outras matérias-primas são utilizadas para finalizar o papelão ondulado após a produção. As ceras feitas de parafina ou óleos vegetais podem ser aplicadas para fazer um recipiente resistente à água ou graxa para produtos alimentícios. Tintas de cores vivas também são aplicadas para criar designs gráficos ousados ​​para monitores autossustentáveis ​​apresentando o nome do produto, informações e o nome e logotipo da empresa. Equipes de vendedores e designers trabalham juntas para criar os padrões de fabricação e impressão, chamados matrizes, que são usados ​​para cortar e imprimir um design de caixa específico. As matrizes são criadas em uma oficina de modelagem e transferidas para o equipamento de corte e vinco rotativo e impressoras que fazem o acabamento dos blanks da caixa.

Design

O papel Kraft é fabricado desde 1906. Desde então, as operações de processamento de celulose, fabricação de papel e ondulação foram desenvolvidas para um alto nível de eficiência e produtividade. Hoje, na indústria de papelão ondulado, os designers estão criando recipientes inovadores que exigem impressão em quatro cores e cortes complexos. Esses recipientes inovadores são projetados com software sofisticado, como programas de design auxiliado por computador (CAD), permitindo que um designer de embalagem faça um brainstorm de diferentes designs de embalagem antes do início da fabricação. Um designer usando um programa CAD pode chamar e modificar diferentes designs que foram armazenados em uma biblioteca de design de computador. Assim, os pacotes existentes podem gerar novos designs. Muitas lojas de varejo usam diretamente esses recipientes leves, resistentes e coloridos, como displays de ponto de venda.

O processo de fabricação

Pulverizar as aparas de pinho

• 1 A fabricação de uma caixa de papelão ondulado começa com a polpação das aparas de madeira no processo kraft (sulfato). Primeiro, os troncos das árvores são arrancados da casca e rasgados em pequenas lascas. Em seguida, esses chips são colocados em um grande tanque de alta pressão chamado digestor batch, onde são cozidos em uma solução, ou licor, feito de hidróxido de sódio (NaOH) e vários outros compostos iônicos, como sulfatos, sulfetos e sulfitos . Esses produtos químicos fortemente alcalinos dissolvem a lignina, a substância semelhante a cola que mantém as fibras individuais de madeira juntas em um tronco de árvore.
• 2 Quando a pressão é liberada após várias horas, os cavacos de madeira explodem como pipoca em massas fofas de fibra.

Fabricação de papel kraft

• 3 Após etapas adicionais de limpeza e refino, uma pasta consistente de polpa de madeira é bombeada para a máquina de fabricação de papel, também conhecida como máquina Fourdrinier. Estruturas gigantescas e quadradas de até 600 pés (182,88 metros) de comprimento, essas máquinas contêm uma malha de arame na qual o papel é inicialmente formado. Em seguida, o papel é alimentado em enormes rolos aquecidos a vapor e largas mantas de feltro que removem a água. No final, o meio acabado, ou revestimento, é enrolado para envio.

Envio e armazenamento do papel kraft

• 4 Rolos de papel kraft para corrugado estão disponíveis em vários tamanhos para se adequar ao equipamento de produção em diferentes fábricas de corrugado. Os tamanhos de rolo mais comuns são 67 polegadas (170,18 centímetros) de largura e 87 polegadas (220,98 centímetros) de largura. Um rolo de papel mais pesado de 87 polegadas pode pesar até 6.000 libras (2.724 kg). Até 22 rolos de papel de 87 polegadas podem ser carregados em um vagão de carga para envio a uma planta de corrugação.
• 5 Na fábrica, o papel kraft é separado em diferentes tipos, que serão usados ​​para o meio e o liner. Esses diferentes tipos de papelão ondulado podem ser feitos pela combinação de diferentes tipos de papel kraft. Um especialista em embalagens experiente trabalha com um cliente para determinar a resistência necessária para o recipiente de papelão ondulado que está sendo planejado. Então, quando uma fábrica recebe um pedido de contêineres, um engenheiro de produto especifica a combinação do meio e do revestimento para produzir um papelão que atenda às necessidades do cliente.

Ondulando o papelão

• 6 Usando empilhadeiras potentes, operadores de equipamentos qualificados selecionam, movem e carregam rolos de papel kraft em uma das extremidades da corrugadora. A fabricação de papelão ondulado inclui duas etapas principais:fabricação de papel kraft e ondulação do papelão. O papel Kraft envolve a polpa de aparas de madeira e, em seguida, a alimentação da substância de papel resultante por meio de enormes rolos de vapor que removem a água.
  A ondulação também é feita em uma máquina que utiliza rolos pesados. Um rolo de papelão é ondulado e então colado entre duas outras camadas (forros) pela mesma máquina. A cola é então curada passando o papelão sobre rolos aquecidos.
• 7 Um rolo de mídia é carregado para passar pelos rolos corrugados e um rolo de revestimento é alimentado no corrugador para ser unido ao meio corrugado. O revestimento de outro rolo sobe pelos rolos corrugados ao longo de uma estrutura plana chamada ponte. Este forro será colado ao meio corrugado posteriormente no processo.
• 8 Para uma grande tiragem de produção, rolos adicionais são carregados em splicers automáticos. Os detectores sensíveis verificam os rolos de papel sendo alimentados no corrugador. Quando um rolo está quase vazio, o sistema de controle da corrugadora inicia um splicer e o papel do novo rolo é unido ao final do papel que passa pela máquina. Assim, a produção de papelão ondulado é contínua e nenhuma velocidade de produção é perdida.
• 9 O meio a ser corrugado é alimentado nos rolos gigantes eletricamente acionados da corrugadora, primeiro através dos rolos de pré-aquecimento e, em seguida, nos rolos corrugadores. O vapor a 175 a 180 libras de pressão por polegada quadrada (psi) é forçado através de ambos os conjuntos de rolos e, conforme o papel passa por eles, as temperaturas chegam a 350 a 365 graus Fahrenheit (177 a 185 graus Celsius).
• 10 Os rolos corrugados são cobertos com I O flautas - cristas horizontais e paralelas, como os dentes de engrenagens extremamente largas. Quando o papel quente passa entre os rolos de papelão ondulado, as estrias o prendem e dobram, formando a parte intermediária de uma folha de papelão ondulado. Cada máquina de ondulação possui rolos de ondulação intercambiáveis ​​com diferentes tamanhos de canal. Instalando um diferente Um pedaço acabado de papelão ondulado consiste em uma única camada ondulada imprensada entre duas camadas de revestimento. o tamanho da flauta no corrugador altera a largura do meio corrugado.
• 11 O meio viaja próximo a um conjunto de rolos chamado estação de cola de faceta única. Aqui, uma camada de forro é colada ao meio. A cola de amido é cuidadosamente aplicada nas bordas onduladas do meio e a primeira camada de liner é adicionada. Do único facetador, o meio e o liner vão para a estação de cola de duplo suporte, onde a outra camada de liner da ponte é adicionada seguindo o mesmo procedimento. Continuando pelo ondulador, o papelão passa sobre placas aquecidas a vapor que curam a cola.

Formando as lacunas em caixas

• 12 No final da corrugadora, um cortador corta o papelão e o corta em grandes folhas chamadas caixas vazias. As caixas em branco saem do artilheiro como fatias largas de torrada e deslizam para um empilhador automático que as carrega em uma grande plataforma rolante. Daqui, eles serão transportados para as demais máquinas que os converterão em contêineres acabados. Trabalhadores de produção qualificados usam um terminal de computador e impressora para preparar um tíquete de trabalho para cada pilha de caixas vazias produzidas pela corrugadora. Com o tíquete de trabalho, os trabalhadores podem encaminhar a pilha para as máquinas de fabricação certas, chamadas de flexos (o nome é abreviação de máquina flexográfica). A flexografia é uma máquina larga e plana que processa caixas vazias.
• 13 Matrizes de impressão e padrões de corte e vinco I 3 são preparados em uma loja de padrões em folhas grandes e flexíveis de borracha ou lata. As matrizes e padrões são carregados nos rolos grandes do flexo, e as caixas em branco são alimentadas automaticamente através dele. À medida que cada folha em branco passa pelos rolos da flexografia, ela é aparada, impressa, cortada, marcada e, em uma impressora-pasta-coladora, dobrada e colada para formar uma caixa. A partir da flexografia, as caixas acabadas são automaticamente empilhadas e enviadas para uma máquina de bandagem para serem embaladas para envio. Outros equipamentos em uma planta de corrugação incluem cortadores de molde autônomos, cortadores de molde com estações de impressão e máquinas conhecidas como revestidores de cortina que aplicam um revestimento de cera em recipientes de frutas, vegetais e carne. Os espaços em branco que requerem apenas impressão e corte simples em uma cor podem ser executados em um cortador de molde independente, estação de impressão e revestidor de cortina para produzir recipientes resistentes à água ou graxa.

Controle de qualidade

O controle de qualidade começa com os fornecedores do papel kraft utilizado na fabricação de papelão ondulado. O papel Kraft deve ser liso e forte. Depois que o papel passa pelo corrugador e é transformado em blocos de papelão, os blocos individuais são retirados de uma pilha e testados. O teste de Cobb mede a umidade no revestimento e no meio. A resistência da cola, resistência ao rompimento, compressão e testes dimensionais de alta precisão determinam a qualidade do processo de fabricação. Um teste de urdidura determina o nivelamento da estrutura da caixa, garantindo que cada estrutura se desloque suavemente pelas máquinas flexográficas. Enquanto os trabalhadores qualificados executam lotes de moldes de caixas nas máquinas flexográficas, as caixas individuais são puxadas e inspecionadas. O aparamento, corte e pontuação devem ser corretos. Nenhum dano ao papelão é permitido. Além disso, as diferentes camadas de tinta colorida usadas na impressão em cores devem estar perfeitamente alinhadas.

O Futuro

Os futuros recipientes de papelão ondulado serão fabricados com papel kraft produzido a partir de embalagens recicladas, em vez de árvores. A reciclagem e outros processos ecológicos continuarão a crescer em importância no futuro do papelão ondulado. Hoje, tintas à base de óleo de soja e ceras biodegradáveis ​​e outros revestimentos estão começando a ser usados ​​na fabricação de embalagens. As principais empresas de embalagens já operam fábricas de papel que fazem papel kraft novo e limpo, destintando e despolpando embalagens usadas.