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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN FACULTA D DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL METODOS DE ENSAYOS EN PAPEL Y CARTON I. OBJETIVOS El objeto de estos ensayos es controlar la calidad de los materiales, através del conocimiento del espesor, gramaje y capacidad de absorción de humedad, obtener información sobre el desempeño de un envase de Papel y cartón, su resistencia mecánica y permeabilidad al agua, cuyos valores correlacionan con el proceso de fabricación y tipo de recubrimientos para su impermeabilidad. II. CONSIDERACION TEORICA 2.1 Papel El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Las fibras provienen del árbol (generalmente obtenidas de pino u otras coníferas) o de fibras cortas -de 1 a 2 milímetros (obtenidas principalmente del eucalipto). Según el proceso de elaboración de la pulpa de celulosa, ésta se clasifica en mecánica o química, cada una de las cuales da origen a diferentes tipos de papel en cuanto a rigidez y blancura. Propiedades del papel  Durabilidad: capacidad del papel para cumplir sus funciones previstas durante un uso intensivo y continuado, sin referencia a largos periodos de almacenado.  Estabilidad dimensional: capacidad de un papel para retener sus dimensiones cuando cambia su contenido en humedad.  Permanencia: retención de las propiedades significativas de uso, especialmente la resistencia mecánica y el color, después de prolongados periodos de tiempo.  Resiliencia: capacidad del papel para retornar a su forma original después de haber sido curvado o deformado. La presencia de pasta mecánica en la composición confiere dicha propiedad.  Carteo: combinación de tacto y sonido que produce una hoja de papel cuando se agita manualmente. Los principales tipos de papel para envase y embalaje son: Papel Kraft. Es el papel más utilizado en el embalaje para bolsas, sacos multicapas y papel para envolturas. De igual manera se utiliza como papel base de laminaciones con aluminio, plásticos y otros materiales. Con este papel también se pueden producir cartones pesados y cartones corrugados. Papel pergamino vegetal. Este tipo de papel tiene una gran resistencia a las grasas y a los aceites. Siendo utilizados para envolver mantequilla, margarina, carnes, quesos, etc.; así como para envasar aves y pescados. De igual manera se utiliza para envolver plata y metales pulidos. Papel resistente a grasas y papel “glassine”. Este tipo de papel se utiliza para la elaboración de envolturas, sobres, materiales de barrera y sellos de garantía en tapas (barrera a aromas), para envasar grasas, aceites, tintas para impresión productos para pintar y partes metálicas.

Papel tissue. Este papel es utilizado para proteger algunos productos eléctricos, envases de vidrio, herramientas, utensilios y para envolver zapatos, bolsas de mano, entre otros. Papeles encerados. Estos papeles se utilizan para envases de alimentos, especialmente para repostería y cereales secos, también es muy utilizado en alimentos congelados y en varios tipos de envasado industrial. Clasificación de los envases de papel  Bolsa y Saco : Son contenedores no rígidos, manufacturados de papel o de su combinación con otros materiales flexibles. La diferencia radica en un límite de peso según el cual las bolsas contienen menos de 11.5 Kg, mientras que los sacos contienen un peso superior, por lo que este último término se aplica regularmente a los contenedores de uso industrial.  Saco de papel multicapas : Saco manufacturado con tres a seis capas de papel kraft usualmente de 70, 80 o 100 gm/m2. Es de uso rudo o su construcción particular así como la adición de más capas, depende de la naturaleza del material a que se destina y del tipo de transporte a emplearse. Características de las bolsas  Son relativamente económicas.  Son seguras y herméticas al polvo cuando están cerradas por los cuatro costados.  Por su porosidad permite la acción de ciertos procesos sin ningún problema, como en el caso de la esterilización de algunos productos.  Las bolsas automáticamente toman la forma del producto que contienen.  Las bolsas de papel usualmente no son aptas para productos muy húmedos o de bordes cortantes. Características de los sacos             

Protege el contenido de la absorción o pérdida de humedad. Previene los problemas ocasionados por insectos. Evita la acción química entre el contenido y otros materiales. Provee una barrera contra gas o vapor de productos volátiles. Resiste la abrasión de objetos con salientes dentro o fuera del saco. Previene la fuga de productos en polvo. Protege al contenido de la contaminación por bacterias, suciedad o substancias extrañas. Asegura un fácil vaciado del producto. Su superficie exterior posee propiedades antideslizantes. Su estibamiento seguro permite optimizar espacio y realizar labores de limpieza. Previene la biodegradabilidad. Proporciona un excelente medio para publicidad. Cumple con requerimientos de salubridad.

2.2 El Cartón Es un material formado por varias capas de papel superpuestas, a base de fibra virgen o de papel reciclado. El cartón es más grueso, duro y resistente que el papel. Algunos tipos de cartón son usados para fabricar embalajes y envases, básicamente cajas de diversos tipos. La capa superior puede recibir un acabado diferente, llamado «estuco» que le confiere mayor vistosidad. Generalmente los cartones están compuestos por dos o más capas para mejorar la calidad. Incluso con capas intermedias corrugadas como en el caso del cartón ondulado. Siendo las características técnicas:

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Gramaje: En la industria, el cartón se mide generalmente por su gramaje, que es el peso del cartón expresado en g/m2: la mayoría del cartón utilizado para fabricar envases tiene un gramaje entre 160 y 600 g/m2.

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El grosor: es la distancia entre las dos superficies de la lámina de cartón y se mide en milésimas de milímetro, µm. Los envases de cartón suelen tener un grosor entre 350 y 800 µm

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El calibre: que expresa la superficie de cartón en metros cuadrados por cada 10 kg de peso. Cuanto menor sea la cifra del calibre, mayor es el grosor del cartón. Son calibres habituales: 4 (pesado), 6, 8, 10 (medio), 12, 25, 35 y 40 (liviano).

2.2.1 Clasificación de los embalajes de cartón  Cajas plegadizas o Folding Cartón: tienen un uso extenso, son utilizadas como empaque primario de productos o bien como empaque secundario, contenedor de empaques primarios. Éstas son elaboradas a partir de diversos tipos de cartoncillo sulfatado o sulfitado, los cuales deben fabricarse con la flexibilidad suficiente para no quebrarse cuando son plegados en sus líneas de doblez. Existen diferentes grosores y calidades de cartón dependiendo del uso que se le quiera dar. Este tipo de envases y embalajes proporcionan una relativa protección al producto. Sin embargo, algunas barreras pueden ser proporcionadas al elaborar un cartón laminado con plástico o al darle algún tratamiento para hacerlo más resistente a la humedad y a las grasas. Se recomienda considerar los siguientes puntos del cartón para la elaboración de un empaque plegadizo :  Calibre : Este se determina según el peso del producto a empacar.  Hilo : En una caja, la resistencia está determinada en gran medida por la dirección del hilo del cartón.  Efectos de la humedad : El cartón, en presencia de la humedad tiende a cambiar sus propiedades mecánicas, principalmente la rigidez. características de una caja plegadiza: Bajo costo. Se almacenan fácilmente debido a que pueden ser dobladas ocupando un mínimo espacio. Pueden lograrse excelentes impresiones, lo que mejora la apariencia del producto, pues además dan muy buena apariencia en el anaquel. Tienen baja resistencia comparadas con otro tipo de cajas. Su resistencia está limitada por el proceso de manufactura.  Cajas de cartón corrugado: El cartón corrugado tiene dos elementos estructurales, papel Kraf liner y el material de la flauta, también llamado médium con el cual se forma propiamente el corrugado. Existen cuatro tipos de corrugado: una cara; sencillo; doble corrugado, y triple corrugado. Los tipos de cartón más extendido son el cartón doble cara y el doble doble, en el primer caso está formado por una única onda, mientras que en el segundo está formado por dos ondas. El cartón triple se emplea principalmente para el transporte de productos industriales pesados.

Nota Existe un tipo de cartón denominado simple cara formado por una única cara lisa unida a una cara ondulada. Generalmente el cartón de simple cara se emplea como material de amortiguación, rodeando a productos frágiles como pueden ser botellas de vidrio. Para fabricar el cartón ondulado se emplean distintos tipos de papeles. Estos se pueden clasificar según la función que realizan, pudiendo encontrar papeles para caras y papeles para ondular. Papeles para caras.

Papeles para ondular:

Kraf Test Biclase. Bicolor.

Semiquimico paja

El cartón ondulado se puede clasificación según el tipo de onda. Así podemos encontrar 4 tipo de ondas.Siendo G el grosor o espesor del cartón ondulado.

Perfil

Calibre (mm)

Onda A

G>4,5

Onda B

2G3,5

Onda C

3,5G4,5

Onda E

G