Vad är kartong?
6
Tillverkningen av papper har gamla anor. Historiska källor säger att papper baserat på cellulosafiber från lin, bomull
och andra växter för första gången framställdes i Kina redan runt år 105 e. Kr.
Sedan dess har man genom århundraden använt olika råvaror för att framställa papper. Den industriella revolutionen har utvecklat framställningen från ett mödosamt hantverk med tillverkning av ett ark i taget till en storskalig,
datoriserad och rationell process.
De grundläggande principerna för pappers- och kartongframställning är ändå desamma idag. Fortfarande gäller
att utvinna cellulosafiber ur naturlig, förnybar råvara. Precis som förr börjar processen med en kraftigt utspädd
blandning av fibrer i vatten. Det mesta av vattnet avlägsnas genom dränering och torkning och det färdiga
pappersarket består även idag av ett finmaskigt nät av cellulosafibrer.
Steget från papper till kartong är inte stort. Det finns två typer av kartong: enskikts- och flerskiktskartong. Av
kvalitetsskäl brukar kartong byggas upp av flera skikt som formas genom att den utspädda fiberblandningen läggs
i flera lager på varandra. Detta flerskiktsmaterial används i stor utsträckning till grafiska produkter och för olika
förpack-ningsändamål.
7
Vad är kartong?
Sedan mitten av 1800-talet har cellulosafibrer huvudsakligen utvunnits ur ved. Cellulosafibern utvinns antingen på
kemisk eller på mekanisk väg. Den ved som utnyttjas kommer från naturligt förekommande trädslag, i Iggesunds fall,
gran, tall och björk från skogsbruk i Skandinavien och övriga Europa. De industrier som är beroende av god tillgång
på skog bedriver skogsbruk för att upprätthålla och utvidga skogsarealen. Som ett resultat av dessa insatser ökar
mängden växande skog från år till år. I många områden är tillväxten idag större än avverkningen.
Det omsorgsfulla skogsbruket är en garanti för att skogen även i framtiden kommer att utgöra en del av det
ekologiska kretsloppet och vara en bestående råvarukälla.
Fibrerna i en timmerstock ligger ordnade längs med stocken. Fibrernas längd varierar beroende av trädslag men
allmänt är längden större än bredden. Förhållandet framgår av tabellen på denna sida.
Trädslag
Fiberlängd mm
Fiberbredd μm
Form
Gran
3.1 – 3.5
19 – 50
Bandformad
Tall
2.0 – 3.0
22 – 50
Bandformad
Björk
0.9 – 1.2
20 – 35
Cylindrisk spetsig ände
Granfiber – lång och platt
Björkfiber – kort och cylindrisk
Tallfiber – lång och platt
Blandade fibrer av gran, tall och björk
Cellulosa och naturlagarna
Genom ljusets inverkan på det gröna klorofyllet omvandlas koldioxid och vatten till enkla sockerarter av glykos.
Denna process är känd som fotosyntesen. Vid fotosyntesen avges samtidigt syre. De naturliga sockerarterna kan
polymeriseras i växterna så att cellulosa uppstår.
8
IGGESUND PAPERBOARD | Kartong på Iggesunds vis
Vad är kartong?
Cellulosa har en hög molekylvikt och molekylerna är
ordnade i en rak kedja. Växterna använder cellulosa för
att växa genom att konstruera celler, det vi kallar fibrer
och andra strukturer som bidrar till växtens fortbestånd.
Varje art har sin egen speciella fiberstruktur. Åtskilliga
trädslag har långsiktigt odlats och förvaltats och är idag
en förnybar råvaruresurs för tillverkning av en rad olika
pappers- och kartongprodukter. Det är därför kopplingen
mellan omsorgsfull skogsvård och tillverkningen av
pappersprodukter är så stark.
Träfibrer består till 44 % av cellulosa. Rena cellulosafibrer är mjuka, flexibla och vita. Resterande ämnen
utgörs av hemicellulosa, lignin och extraktivämnen.
Hemicellulosa är besläktad med cellulosa men har lägre
molekylvikt och en mer komplicerad kedjestruktur.
Lignin är en mer komplicerad polymer som skiljer sig
markant från cellulosa. Lignin är hårt och skört. Både
hemicellulosan och ligninet finns i själva träfibrerna,
men den huvudsakliga delen av ligninet återfinns som
bindemedel mellan fibrerna och ger stadga åt trädets
struktur.
Vid fibersepareringen eller massatillverkningen drar
man fördel av skillnaden mellan lignin och cellulosa.
SYRE (O2)
KOLDIOXID (CO2)
SOLLJUS
KLOROFYLL
SOCKERARTER,
ETC
VATTEN (H2O)
Fotosyntesens princip
Fler naturlagar
Det finns generella egenskaper som all träfiber har
i större eller mindre utsträckning. Det finns också
specifika egenskaper som är förknippade med det
enskilda trädslaget. Fiberegenskaperna påverkas även
av den tillverkningsmetod som används.
De generella egenskaperna är:
· fibrernas förmåga att gripa tag i varandra och
bindas samman till en stark, homogen struktur
· flexibilitet, form och dimensionella egenskaper som
gör att fibrerna formar ett enhetligt sammanbundet
nätverk
· fibrernas förmåga att gynnsamt påverkas,
mekaniskt eller genom tillsatser, vid tillverkningen.
Val av råvara
Cellulosa i makroskala, mesoskala och mikroskala.
Fiberslag
Valet står huvudsakligen mellan långa fibrer från gran och tall, och korta fibrer från björk. Genom noggrann avvägning
och blandning av olika fiberslag uppnår kartongtillverkaren just de utseendemässiga och funktionella egenskaper
som önskas för en viss produkt.
Typ av massa
Det finns tre olika separationsprocesser som alla ger olika typer av massa: mekanisk massa, kemisk massa och
returfibermassa.
9
IGGESUND PAPERBOARD | Kartong på Iggesunds vis
Vad är kartong?
Mekanisk massa
Den mekaniska separationsprocessen ger mycket högt utbyte av fiber från veden. Förekomsten av lignin i massan
gör att fibrerna är hårda och styva. Det ger en kartong med hög styvhet, låg densitet, begränsad styrka och spänst.
Mekaniskt separerad färskfibermassa som innehåller lignin reagerar starkare på fukt, temperaturskillnader och
förändringar i den omgivande miljön. Detta kan i sin tur få negativa effekter på planhet och dimensionsstabilitet.
Ett kartongark av enbart mekanisk massa får därför låg styrka. Kartongen har samma gultonade färg som veden
och det är rent eftersom det enbart består av naturliga och kända råvaror.
Mekanisk massa
Kemisk massa
Kemisk massa
I den kemiska separationsprocessen bevaras fiberns längd och den utvunna rena cellulosan ger starka
fiberbindningar. Båda egenskaperna samverkar till att ge ett mycket starkt kartongark.
Fibern är flexibel och mjuk och arket får goda bignings-, präglings- och stansningsegenskaper. Arket dammar
mycket lite.
Blekt kemisk massa har hög vithet, ljushet och ljusstabilitet. Kartong av denna massa har största möjliga renhet
och är den kartongprodukt som minst av alla påverkar den inpackade produktens lukt och smak.
Returfibermassa
I denna separerings- och återvinningsprocess används en rad olika typer av returpapper och returkartong. Varje
gång fibern återvinns blir den allt smutsigare och kortare. Fibrernas möjlighet att bindas samman blir allt mindre.
Därför måste ny jungfrulig fiber tillsättas för att returmassan ska nå upp till en godtagbar kvalitet. Massan renas
och silas så omsorgsfullt som möjligt vid beredningen. Osorterat returpapper, som ska användas till kartong, renas
däremot vanligen inte från tryckfärg. Sådan returmassa innehåller därför en del tryckfärg, klister och andra rester,
som tillsammans ger kartongen en gråaktig färg.
Returkartong har en mindre förutsägbar sammansättning och sämre funktionella egenskaper än kartong baserad
på jungfrulig fiber. Läs mer om returfibermassa i vår Kartonghandbok.
Kartongtillverkning
Förutom det fiberslag och den typ av massa som används inverkar också kartongarkets uppbyggnad och bestrykning på kartongens slutliga egenskaper. Genom urval och sammansättning av fiberslag, massaprocess, uppbyggnad
och bestrykning, får kartongen de slutliga egenskaper som behövs för att uppfylla de olika krav som marknaden har.
Bestrykning
VIKBARHET
Övre skikt
Mittenskikt
Undre skikt
Genomskärning av kartong
Genomskärning av flerskiktskartong
Jämförelse av vikbarhet mellan enskikts- och
flerskiktskartong
10
IGGESUND PAPERBOARD | Kartong på Iggesunds vis
Vad är kartong?
Flerskiktskartong
Genom att forma flera skikt av massa på varandra i vått tillstånd kan kartongtillverkaren kombinera fördelaktiga
egenskaper från olika typer av massa i en och samma kartong. Även om man använder samma sorts massa i alla
skikt behandlas och formas varje skikt för sig – allt för att få bästa möjliga kvalitet. Flerskiktsuppbyggnaden ger
fördelar vid bland annat bigning och falsning.
Bestrykning
Bestrykning som innehåller vita pigment, vanligen baserad på lera eller kalciumkarbonat, läggs på ovansidan eller på
båda sidorna av kartongen. Bestrykningen kan bestå av ett, två eller till och med tre lager. Bestrykningen förbättrar
vitheten, ytjämnheten och glansen så att önskade tryck- och lackeringsegenskaper uppnås.
Olika kartongtyper
I detta avsnitt beskrivs de vanligaste typerna av kartong.
Homogen helblekt kartong (SBB, GZ)
Bestrykning
Blekt kemisk
massa
Homogen helblekt kartong (SBB) består endast av blekt kemisk
massa. Förkortningen SBS (Solid Bleached Sulphate) förekommer
också. Vanligtvis är den bestruken på ovansidan men ibland även
på motsidan. Det är en kartong med medelhög densitet och
tryckbarhet som uppfyller de höga krav som grafiska produkter och
förpackningar ställer. SBB-kartongen är enkel att stansa, biga och
prägla. Den ger därför stora variationsmöjligheter för avancerad
formgivning och design. Eftersom den är ren och hygienisk lämpar
den sig för förpackningar för smak- och aromkänsliga produkter.
Bestrykning
Genomskärning av SBB
Falskartong (FBB, GC1, GC2)
Bestrykning
Blekt kemisk
massa
Mekanisk
massa
Oblekt eller
blekt massa
Genomskärning av FBB
Innerskiktet i denna kartong utgörs av blekt eller oblekt mekanisk
massa medan ytterskikten utgörs av kemisk massa. Den kemiska
massan i trycksidans ytterskikt är blekt och ytan är pigmentbestruken. Motsidan kan vara gulaktig, vilket beror på att den
kemiska massan i det bakre skiktet är genomskinlig så att färgen på
den mekaniska massan i innerskiktet syns igenom. Om motsidan är
vit genom att ett tjockare skikt av kemisk massa använts eller skiktet
är lerabestruket, kallas kartongen i stället falskartong med vit baksida
(White Back Folding Box Board). Genom att falskartongen är
uppbyggd av innerskikt av mekanisk massa och ytterskikt av kemisk
massa, drar den nytta av den välkända I-balkprincipen för att ge
kartongen styrka och styvhet.
Materialet har hög styvhet och låg densitet. En fullbestruken
falskartong ger ett utmärkt tryckresultat och är estetiskt tilltalande.
Kartongen, som är baserad på jungfrulig fiber, har känd renhet och
därmed säkerställd produktsäkerhet.
11
IGGESUND PAPERBOARD | Kartong på Iggesunds vis
