کاغذ مهم ترین ماده اولیه در کارتن سازی
كاغذ عمدهترين مادة اوليه در كارتنسازي است و حدود 80% آن را تشكيل میدهد. تهيه كاغذ بيشترين ميزان سرمايه در گردش در اين صنعت را به خود اختصاص داده است و كارتنسازاني موفقاند و انعطاف كافي در بازار دارند كه به اين امر توجه كافي داشته باشند. موفقيت در خريد و انبار كاغذ يعني موفقيت در توليد كارتن و حفظ مشتري در تمام شرايط و در نهايت بقاي كارخانه.
در كارتنسازي كاغذهاي مصرفي، بسته به شرايط مظروف از نظر وزن، مكان نگهداري و اينكه در كدام لاية كارتن استفاده میشوند و يا قيمت تمام شده كارتن از نظر مصرفكننده آن متنوعند. مهمترين عامل در مصرف نوع كاغذ به جايگاه مورد استفادة آن در ورق كارتن بستگي دارد كه شامل انواع زيرند :
-كاغذ رويي كارتن
كاغذ رويي كارتن از اجزاي مهم كارتن است، وزن پايه كاغذ رويه از350-125 متغير است، اگر چه وزنهاي پاية كمتر از 100، به منظور توليد جعبههاي كوچك كافي است. كاغذ رويه معمولا يك فراورده دولايه است كه شامل لاية رويي و لاية پايه است. اين كاغذ با استفاده از انواع مختلف لايههاي رويي و بكارگيري انواع مختلف مواد اوليه توليد میشود (عمدتا به روش كرافت و يا شبه كرافت ). هم الياف دست اول (عمدتا سوزني برگان و يا خمير حاصل از خاك اره) و هم الياف باز يافتي در توليد اين كاغذ استفاده میشود. كاغذ توليد شده از الياف دست اول را معمولا كرافت لاينر و كاغذ حاوي الياف بازيافتي را تست لاينر مینامند.
در آمريكا شمالي از كارتنهاي كنگرهدار كهنه (OCC) به عنوان منبع الياف بازيافتي و در اروپا و آسيا از ضايعات مخلوط نيز استفاده میشود.
اين كاغذ را معمولا در يك ماشين فوردينير با استفاده از دو سر جعبه توليد میكنند. ورقة نسبتا تيره رنگ زيري، با استفاده از خمير كرافت رنگبري نشده پر بازده بهوسيلة سرجعبة اول توليد میشود. سرجعبة دوم نيز لايهاي سبك تر، تميز تر و بهتر (لاية رويي) را توليد میكند. اين لاية روي لاية پايه زيري قرار میگيرد تا سطحي مناسب براي چاپ كردن به وجود آيد. سرجعبة دوم، كه روي ناحيه جعبه مكش ميز ورقهساز قرار دارد، مقدار كافي مواد (معمولا 20 تا 30% وزن پاية ورقه) روي ورق پايه ميريزد تا اين ورقه كاملا پوشيده شود.
به منظور ايجاد مقاومت در برابر رطوبت، اين كاغذ آهاردهي روزيني میشود. اگر از الياف بازيافتي با كيفيت پايين به عنوان مادة خام استفاده شود، اعمال يك پرس آهاردهي سطحي براي ايجاد مقاومتهاي كافي، لازم میباشد.
مشخصات ديگري كه اين كاغذ بايد داشته باشد، سفتي و مقاومت زياد در برابر تركخوري همراه با ظاهر خوب و چاپپذيري يك روي آن است. اين مشخصات با استفاده از يك خمير كرافت پر بازده در لاية زيري (لاية پايه) و خمير كرافت كم بازده و خوب پالايش شده در لاية رويي، ايجاد میشود. براي ايجاد سفتي لازم در كاغذ میتوان در پايانة تر از نشاسته (مخلوط با خمير) استفاده كرد.
بسته به طراحي ماشين توليد كاغذ، وزن پايه کل، بين لايههاي رويي و پايه معمولا با نسبت 30 به 70 تقسيم میشود. از آنجايي كه كاغذ روكش قهوهاي، ويژگيهاي چاپ بالايي ندارد، سادهترين نوع كاغذ رويه محسوب میگردد.
براي توليد كاغذ با نقوش لكهدار، به گونهاي كه داراي ظاهري نا يكنواخت و بينظم و همراه با لكههاي براق و مات باشد، از خمير رنگبري شده استفاده میشود. گراماژ لاية رويي gr/m240 میباشد. اين وزن پايه كم به كاغذ ظاهري كركدار و نقوش سايه روشن و لكهدار میدهد. براي تشديد نقوش ظاهري، در سرجعبة ماشين سازندة لاية رويي از خميري با درصد خشكي بالاتر (در مقايسه با فرايند توليد ساير كاغذها) استفاده میگردد و به اين ترتيب شكلگيري لاية رويي نا يكنواختتر میگردد. همچنين افزايش اختلاف سرعت بين سرعت فوران با سرعت توري اين آشفتگي را تشديد میكند. اين كاغذهاي منقوش و لكهدار، سطح رويي كارتنها را از يكنواختي رنگ خارج كرده و موجب جلب توجه مشتري میگردد.
لاية رويي با روكش سفيد نيز وجود دارد كه بيشتر براي مصارفي كه با چاپ سرو كار دارند، استفاده میشود و بنابراين ظاهر و صافي سطح اين كاغذ بسيار مهم است.
اين كاغذ نيز مانند كاغذ كرافت لاينر دو لايه است و گراماژ لاية رويي 80-70 است و از خميرشيميايي رنگبري شده توليد میشود. اگر شكلگيري عالي مورد نياز باشد، خمير پهنبرگان بايد جزء اصلي لاية رويي باشد. غالبا در لاية رويي از مواد پر كننده استفاده میشود تا ماتي را بهبود بخشيده و ظاهر لاية رويي را بهتر كند. شكلگيري لاية رويي تا حد امكان بايد خوب باشد تا ظاهر قابل رويت مقوا، مطلوب جلوه نمايد.
نوع ديگر كاغذ سفيد پوششدار است كه بيشترين مصرف را دارد. لاية رويي از خمير رنگبري شده توليد میشود و وزن پاية آن همانند كاغذ لاينر سفيد است. اين كاغذ را میتوان به صورت درون ماشيني و يا برون ماشيني پوشش داد. اين كاغذ سفيد پوششدار براي جعبههايي كه در ويترين مغازهها استفاده میشوند، متقاضي زيادي دارد.
يكي ديگر از كاغذهاي مورد استفاده در روية كارتن تست لاينر است كه در اروپا و آسيا به مقدار زياد توليد میشود. اساس اين كاغذ نيز دو لايه است ولي از آنجا كه خميرهاي متعددي در ساخت آن استفاده میشود و عمدة اين خميرها از الياف بازيافتي تهيه میشوند، به دو دليل يك ساختار چهار لايهاي ترجيح داده میشود: اول اينكه با استفاده از چهار لايه، كاغذ ويژگيهاي بهتري نسبت به ساختار دو لايه خواهد داشت و دوم، از آنجا كه مقاومت به آبگيري در ضايعات مخلوط بسيار زياد است، در نتيجه آابگيري از يك لاية پاية سنگين و ضخيم در بخش توري، دشوار است.
بنابراين با تقسيم لاية پايه به دو و يا سه لايه مجزا، آبگيري در بخش ورقهسازي به ميزان زيادي آسانتر میگردد.
ضريب اصطكاك لاية رويي براي تمام كاغذهاي رويه كارتن بسيار مهم است، زيرا جعبههاي كنگرهدار انباشته شده روي يكديكر نبايد روي هم بلغزند. اين ويژگي را به عنوان زاويه لغزش اندازهگيري میكنند.
- لاية كنگرهاي كارتن
لاية كنگرهاي در مقواي كنگرهدار، به صورت يك لايه موجدار بين دو لايه كاغذ مورد استفاده قرار میگيرد. وزن پاية لاية مياني كنگرهاي بين 180-112 گرم بر متر مربع است. خمير مخلوط شامل سولفيت خنثي نيمه شيميايي پهنبرگان و الياف بازيافتي به عنوان مادة خام براي توليد كاغذ كنگره استفاده میشود. اگر فقط از خمير نيمه شيميايي استفاده شود، كاغذ حاصل را فلوتينگ مینامند.
اما معمولا 65% از خمير نيمه شيميايي پهنبرگان و 35% خمير بازيافتي براي ساخت اين فرآوردها استفاده میشود. بعضي از كاغذهاي كنگرهاي از 100% الياف بازيافتي ساخته میشوند كه میتوان از آهار سطحي به منظور بهبود ويژگيهاي مقاومتي استفاده كرد.
لاية كنگرهاي سفتي مورد نياز را به كارتن میدهد. مهمترين خواص اين نوع كاغذها بايد سفتي و مقاومت در برابر له شدن و شكستگي باشد. خواص مربوط به استحكام مكانيكي از قبيل مقاومت كششي، تركخوري و پارگي، جز در موارد استثنايي، با اهميت شمرده نمیشوند. در بسياري از موارد از شكل ظاهري كاغذ نيز میتوان گذشت. عموما خميرهاي نيمه شيميايي براي تهيه لايه مياني كنگرهاي، بهترين خميرها هستند چون سفتي خوبي داشته و در مقابل له شدن مقاومند، اگر چه از نظر مشخصات مقاومتي ضعفهاي قابل توجهي دارند.
يك خصوصيت ويژه در مورد كاغذ كنگرهاي قابليت عبور [1]آن در ماشین تبدیل است. قابليت عبوردر اينجا به معني توان ورقه در تحمل تنشها و كششها در عمليات كنگرهدار كردن بدون ترك و شكست است. دو عامل افزايندة قابليتگذر ورقه، كششپذيري زياد و عاري بودن از ريزه چوبها و الياف به هم چسبيده است. اين مشخصات با پالايش خوب خمير و كشش كمتر در جريان خشك كردن ورقه براي بهينه كردن كششپذيري در كاغذ كنگرهاي ایجاد میشود.
در ايران بزرگترين و مرغوبترين كارخانه توليد كاغذ كنگرهاي، چوب كاغذ مازندران است كه ميزان توليد ساليانة آن پاسخگوي مصرف كاغذ فلوتينگ كشور نمیباشد و ساير توليد كنندگان نيز به علت عدم كيفيت لازم قابليت رقابت ندارند.
- كاغذ داخلي كارتن
اين كاغذ در پارهاي از خصوصيات مانند مقاومت در برابر رطوبت و يا مقاومتهاي ذاتي الياف با كاغذ رويه مشتركند ولي نياز به صافي مناسب براي چاپ و يا اندود شدن با الياف رنگبري شده جهت سفيد كردن براي چاپ و غیره را ندارند.
اين كاغذها میتوانند از 100% الياف بازيافتي ساخته شوند ولي از نظر بهداشتي بايد در رتبه قابل قبولي باشند چرا كه ممكن است در بعضي از موارد، در تماس با محصولات خوراكي موجب ايجاد بوي بد شده و عطر نامطبوعي در اين مواد شوند.
كاغذهاي مورد استفاده در لايههاي مياني كارتنهاي پنج لايه و هفت لايه نيز از همين نوعند كه در اين موارد فقط نقش اتصال دهنده و حجيم كننده را دارند. عمده كارخانههاي كاغذ داخل اين كاغذ را براي مصارف كارتنسازي توليد میكنند.
[1] -Runability
سلام، روح اله عیسی پورهستم. چوب و کاغذ خوندم و چندسالی است درصنعت کارتن سازی مشغولم. با تشکر ازاساتیدخوبم.