Production de carton ondulé
Le carton ondulé est fabriqué à partir d’une combinaison de feuilles de papier plates (appelées « liners ») collées sur un support intérieur ondulé crénelé (appelé « cannelure »). Ces couches de papier sont assemblées les unes aux autres (généralement à l’aide d’une colle à base d’amidon) de manière à donner une meilleure résistance à la structure globale.
Le plus souvent, une seule couche de cannelures est prise en sandwich entre deux doublures. Ce type de construction, comme le montre la figure 2, est connu sous le nom de carton ondulé à simple paroi.
Figure 2 : Carton ondulé à simple paroi
Des panneaux à double paroi et à triple paroi sont également disponibles sur le marché. Une qualité de carton ondulé appelée carton simple face se compose d’un support ondulé collé à une seule doublure plate (voir la figure 3).
Différentes structures de carton ondulé sont illustrées ci-dessous (d’après ISO 4046) :
Figure 3 : constructions en carton ondulé
Cette construction ingénieuse forme une série d’arcs connectés, une forme géométrique bien connue pour sa capacité à supporter des poids importants. Cette structure confère au carton ondulé une rigidité et une résistance considérables. L’air circulant dans les flûtes sert également d’isolant. Ces propriétés de résistance et d’isolation font que, lorsqu’il est transformé en caisses, le carton ondulé offre une excellente protection des marchandises emballées contre les dommages et les variations de température. L’industrie du carton ondulé
est composée de trois types d’usines : et carton ondulé et les transformer en boîtes en carton ondulé
•Usines intégrées – elles acceptent le papier doublure et cannelure et produisent du carton ondulé, qu’elles transforment ensuite en boîtes en carton ondulé. Ils peuvent également acheter du carton ondulé en feuilles auprès d’autres usines de fabrication de feuilles pour compléter leur propre production. À l’inverse, ils peuvent également vendre du carton ondulé en feuilles à d’autres usines de fabrication de boîtes. La majorité de la production en Europe se fait dans des usines intégrées.
Les bobines de cannelure et de doublure sont introduites dans une machine appelée onduleuse (Figure 4). Le papier cannelé est conditionné à la chaleur et à la vapeur et alimenté entre de grands rouleaux ondulés qui donnent au papier sa forme cannelée. L’amidon est appliqué sur les pointes des cannelures d’un côté et la doublure intérieure est collée sur les cannelures. Le support de cannelure ondulé avec une doublure attachée est appelé bande simple face et il se déplace le long de la machine vers le double support, où la bande simple face rencontre la doublure extérieure et forme du carton ondulé. Un certain nombre de couches de nappe simple face peuvent être constituées pour produire du carton ondulé à double et triple paroi (Figure 3). Le carton ondulé est fendu aux largeurs requises et découpé en feuilles qui sont ensuite empilées ou palettisées.
Les principales étapes de conversion lors de la conversion de feuilles de carton ondulé en boîtes en carton ondulé comprennent l’impression, le rainurage, le pliage et le collage. Les étapes d’impression et de collage peuvent être absentes, selon la conception spécifique de la boîte en carton ondulé. Selon la conception, les boîtes en carton ondulé sont généralement livrées à l’utilisateur final sous forme de découpes plates (Figure 6) prêtes à être montées (Figure 7). Cela garantit l’efficacité de l’espace lors de la distribution.
La plupart des boîtes sont imprimées en une ou plusieurs couleurs pour identifier le produit qu’elles vont contenir, le fabricant du produit, le fabricant de la boîte et d’autres informations concernant les marchandises distribuées. Différentes opérations de transformation sont réalisées selon le cahier des charges du client et selon le type d’emballage. Les deux principales catégories sont la boîte à fentes régulière et la boîte découpée. Ce dernier concerne les emballages qui nécessitent une découpe très précise et qui peuvent avoir une conception complexe.
Les boîtes à fentes régulières sont généralement produites avec une imprimante/fendeuse/plieuse/colleuse flexographique en ligne qui, en une seule opération, imprime, coupe, plie et colle le carton dans sa forme finale. Les boîtes découpées sont fabriquées sur une découpeuse (rotative ou à plat) qui découpe et raine le carton. Après transformation, l’emballage en carton ondulé est mis sur une palette et livré au client.
Papiers supports ondulés et carton ondulé
Cette étude porte sur la production des qualités suivantes de papiers pour supports ondulés5 :
• Kraftliner, y compris le kraftliner brun, le kraftliner supérieur blanc et le kraftliner couché blanc.
• Le testliner, y compris le testliner brun, le revêtement supérieur kraft brun, le testliner supérieur blanc non couché, le testliner supérieur blanc et testliner chiné
•Cannelure semi chimique
•Cannelure recyclée et médium léger recyclé.
Ces matériaux sont utilisés pour fabriquer du carton ondulé, qui est ensuite converti en solutions d’emballage en carton ondulé (boîtes en carton ondulé) et d’autres produits en carton ondulé tels que des présentoirs de points de vente. Cette étude porte également sur la transformation des papiers supports ondulés en carton ondulé et boîtes en carton ondulé.
Le poids de base des papiers de base ondulés peut varier considérablement, mais pour la doublure, il est généralement compris entre 90 et 200 g/m² et pour les cannelures, il est généralement compris entre 90 et 150 g/m². Le grammage moyen des papiers pour carton ondulé produits dans les usines participant à cette enquête de données était de 135 g/m².
Le poids de base du carton ondulé dépend des papiers de base ondulés spécifiques utilisés dans la construction, ainsi que du type de flûte (type ondulé) utilisé. Différents types de vagues conduisent à différentes hauteurs de la couche ondulée et à différentes consommations de papier (en raison du facteur d’enroulement). Dans le tableau 2, des chiffres indicatifs sont donnés pour différents types de flûte, à titre d’exemple.
Tableau 2 Types de flûte *parements exclus
| Flûte | Hauteur flûte* mm | Nombre de flûtes par m de longueur de carton ondulé | Facteur de participation | Consommation de colle g/m2, couche de colle |
|---|---|---|---|---|
| UN | 4,8 | 110 | 1,50-1,55 | 4,5-5,0 |
| B | 2,4 | 150 | 1,30-1,35 | 5,5-6,0 |
| C | 3,6 | 130 | 1,40-1,45 | 5,0-5,5 |
| E | 1,2 | 290 | 1,15-1,25 | 6,0-6,5 |
| F,G,N | 0,5-0,8 | 400-550 | 1,15-1,25 | 9,0-11,0 |
Le facteur d’enroulement régit la quantité de matériau de cannelure nécessaire pour fabriquer le carton ondulé. Il tient compte du fait que, lorsqu’il est posé à plat avant la transformation, la surface de matériau de cannelure nécessaire pour fabriquer une zone définie de carton ondulé est supérieure à la surface du carton transformé lui-même. Par exemple, un facteur de reprise typique pour la cannelure C est de 1,43, ce qui signifie que 1,43 m2 de cannelures (mesurées à plat) sont nécessaires pour fabriquer 1 m2 de carton ondulé transformé, comme le montre l’exemple de la figure 5.
Figure 5 illustrant le facteur de participation
| Exemple: | Code FEFCO 0201 |
| Poids de la boîte : | 650g |
| Dimension : | 575 x 385 x 225 mm (L x B x H) carton ondulé flûte en C |
| Parements : | Kraftliner 175 g/m2, Testliner 175 g/m2 |
| ondulation | |
| Moyen: | Cannelure recyclée 140 g/ m2 |
| La composition du carton ondulé est alors : | |
| g/m2 | |
| Kraftliner | 175 |
| Cannelure recyclée | 1,43 x 140 = 200 |
| Ligne d’essai | 175 |
| Colle | 2 x 5 = 10 |
| Grammage | 560 |
Le poids de base du carton ondulé peut varier considérablement, de moins de 300 g/m² à plus de 900 g/m². Le grammage moyen du carton ondulé produit par les fabricants participant à cette étude était de 515 g/m², ce qui est proche du grammage moyen de 506 g/m² dans l’ensemble de l’industrie6.
Le fabricant de carton ondulé peut donner le poids de la feuille avant la découpe. Pour une construction de type standard, le poids peut également être calculé à l’aide de l’International Fiber Board Case Code publié
par FEFCO. Dans ce code, la forme de la découpe de la boîte est indiquée et en utilisant les dimensions de la boîte, il est possible de calculer la longueur et la largeur totales de la découpe. L’ajout d’une bande de 20 mm de large sur les bords du flan donne une estimation juste de la surface de la feuille avant la découpe.
Figure 6 : Exemple de boîte vide
Figure 7 : Boîte convertie
En considérant un exemple de la Figure 6 où L tot = 1,95 m et W tot = 0,61 m, les dimensions de la feuille sont :
Afeuille = (1,95 + 0,04) x (0,61 + 0,04) = 1,2935 m2
et le poids :
mfeuille = 1,2935 x 560 = 724 g
En supposant 3 % de rognures d’onduleuse (c’est-à-dire ŋonduleuse = 0,97, une valeur courante pour les onduleuses modernes), la consommation de liner et de cannelures peut être calculée comme suit :
| g/boîte | ||
| Kraftliner | 175 * 1,2935/0,97 = | 233 |
| Cannelure recyclée | 200 * 1,2935/0,97 = | 267 |
| Ligne d’essai | 175 * 1,2935/0,97 = | 233 |
| Colle | 10 * 1,2935/0,97 = | 13 |
| 746 |
Total (copeaux) = 746 – 650 = 96 g/carton = 12,9% de l’intrant.
Veuillez noter qu’il ne s’agit que d’un exemple d’une boîte particulière d’une certaine construction. Les boîtes en carton ondulé sont loin d’être standardisées. Ils montrent une énorme variation dans la composition, la conception et l’apparence. Les boîtes sont généralement fabriquées sur mesure pour répondre aux besoins et aux exigences de l’utilisateur qui sont déterminés par le produit à
emballer. Le pourcentage de chutes/copeaux varie selon la conception de l’emballage. Étant donné qu’il n’existe pas de boîtes standard, la base de données est configurée de manière flexible, donnant à l’utilisateur la possibilité d’effectuer des calculs pour toute composition nécessaire et en utilisant des hypothèses spécifiques au projet sur la distance de transport, les scénarios de gestion des déchets, etc.