ألواح الألياف المموجة

الورق المقوى المموج ، أو الكرتون المموج ، هو نوع من مواد التغليف الورقية يتكون من طبقة مموجة واحدة أو طبقتين مسطحتين. يُستخدم في صناعة الصناديق الكرتونية . سُجّلت براءة اختراع الورق المموج (أو الورق المطوي) في إنجلترا عام ١٨٥٦، بينما لم تُسجّل براءة اختراع ورق الكرتون المموج المستخدم في مواد الشحن إلا عام ١٨٧١. يمكن قياس العديد من خصائص الورق المقوى المموج، بما في ذلك نسبة الرطوبة وقوة التحمل. يُصنّع الورق المقوى المموج على خطوط إنتاج ضخمة عالية الدقة تُسمى آلات التمويج . يصمم مهندسو التغليف الصناديق الكرتونية لتلبية الاحتياجات الخاصة للمنتج المراد شحنه. تُعدّ الحاويات الكرتونية المموجة القديمة مصدرًا ممتازًا للألياف لإعادة التدوير.

الكرتون المموج هو نوع من مواد التغليف يتكون من طبقة مموجة واحدة أو طبقتين مسطحتين. ^{[ 1 ]} يُصنع هذا الكرتون باستخدام آلات الترقق أو آلات التمويج، ويُستخدم في صناعة الصناديق الكرتونية . تتكون الطبقة المموجة والطبقات الداخلية من ورق كرافت ، وهو نوع من الورق المقوى عادةً ما يزيد سمكه عن 0.25 مليمتر (0.01 بوصة) . 

تم تسجيل براءة اختراع الورق المموج (أو المطوي) في إنجلترا عام 1856، واستُخدم كبطانة للقبعات الطويلة ، بينما لم يُسجّل براءة اختراع الكرتون المموج المستخدم في مواد الشحن إلا في 20 ديسمبر 1871. مُنحت براءة الاختراع لألبرت جونز من مدينة نيويورك عن الكرتون المموج أحادي الجانب. ^{[ 2 ]} استخدم جونز الكرتون المموج لتغليف الزجاجات ومداخن الفوانيس الزجاجية. بُنيت أول آلة لإنتاج كميات كبيرة من الكرتون المموج عام 1874 على يد جي. سميث، وفي العام نفسه، طوّر أوليفر لونغ تصميم جونز باختراع كرتون مموج ببطانة على كلا الجانبين، ^{[ 3 ]} مُبتكرًا بذلك الكرتون المموج بالشكل الذي عُرف به في العصر الحديث.

اخترع روبرت غاير، المولود في اسكتلندا، صندوق الكرتون المقطّع مسبقًا عام 1890،  وهو عبارة عن قطع مسطحة تُصنع بكميات كبيرة وتُطوى لتشكيل صناديق. جاء اختراع غاير نتيجةً لحادثة. كان يعمل في مجال الطباعة وصناعة الأكياس الورقية في بروكلين خلال سبعينيات القرن التاسع عشر. أثناء طباعته لأكياس البذور، انزلقت مسطرة معدنية تُستخدم لثني الأكياس من مكانها وقطعتها. اكتشف غاير أنه من خلال القطع والثني في عملية واحدة، يمكنه صنع صناديق كرتونية جاهزة. كان تطبيق هذه الفكرة على الكرتون المضلّع تطورًا طبيعيًا عندما أصبح هذا النوع من الكرتون متاحًا في أوائل القرن العشرين. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

استُخدم الصندوق الكرتوني المموج في البداية لتغليف الأواني الزجاجية والفخارية. وفي منتصف خمسينيات القرن الماضي، مكّن الصندوق المصنوع من الألياف المموجة من شحن الفاكهة والخضراوات من المزرعة إلى تجار التجزئة دون تلفها، مما حسّن العائدات للمنتجين وفتح أسواق التصدير.

يمكن قياس العديد من الخصائص والسمات للكرتون المموج. ومن بينها:

• تتراوح نسبة الرطوبة بين 6.5 و 9.5%. إذا كانت نسبة الرطوبة أقل من حد معين، فإنها ستتسبب في تشقق الكرتون المموج، وإذا كانت أعلى من ذلك، فإنها ستؤدي إلى انخفاض مقاومة الكرتون للضغط.
• يقيس اختبار سحق الحواف القوة لكل وحدة عرض ويتنبأ بقوة ضغط الصندوق. ويتم الإبلاغ عنه بوحدة كيلو نيوتن/متر أو رطل/بوصة.
• قوة الانفجار هي الضغط اللازم لتمزيق الصفيحة المموجة. ويتم قياسها بالكيلوباسكال أو رطل/بوصة مربعة.
• قوة ضغط الصندوق هي المقياس المباشر لأداء الصناديق الكرتونية المموجة. ويتم التعبير عنها بوحدة كيلوغرام قوة أو نيوتن.
• يقيس اختبار السحق المسطح صلابة الأخاديد ويتم الإبلاغ عنها بالكيلوباسكال.
• مقاومة الانحناء
• مقاومة الصدمات
• التوسيد، امتصاص الصدمات ^{[ 6 ]}
• مقاومة للتمزق
• الوزن بالجرام هو وزن أي مادة لكل متر مربع. ويُقاس بوحدة جم/م²

يتميز الكرتون المموج بخواصه غير المتجانسة ؛ فالعديد من خصائصه ذات اتجاهية عالية. على سبيل المثال، تختلف خصائص مقاومة الحواف للسحق، وصلابة الانحناء، وقوة الشد، وخصائص السطح، تبعًا لاتجاه التموجات واتجاه آلة التصنيع.

يُصنع الكرتون المضلع على خطوط إنتاج ضخمة عالية الدقة تُسمى آلات التضليع ، وتعمل عادةً بسرعة 150 مترًا في الدقيقة أو أكثر. وقد أصبحت هذه الآلات، مع مرور الوقت، بالغة التعقيد بهدف تجنب بعض المشاكل الشائعة في إنتاج الكرتون المضلع، مثل التواء الكرتون وتشوّهه. 

المادة الخام الأساسية في صناعة الكرتون المضلع هي الورق، حيث تُستخدم درجات مختلفة لكل طبقة من طبقات الكرتون المضلع. ونظرًا لاعتبارات سلسلة التوريد وحجم الإنتاج، يُنتج الورق في مصانع منفصلة تُسمى مصانع الورق . وتحتفظ معظم مصانع الكرتون المضلع بمخزون من لفائف الورق.

في آلة التمويج التقليدية، يُليّن الورق ببخار عالي الضغط. بعد تشكيل الكرتون، يُجفف في ما يُسمى بوحدة التجفيف. هنا، يُسخّن الكرتون المموج حديث التشكيل من الأسفل بواسطة ألواح تسخين. أما من الأعلى، فتُطبّق ضغوط مختلفة بواسطة نظام تحميل على الحزام.

يبلغ وزن الورق المموج المستخدم في صناعة الكرتون المضلع عادةً 130 غرامًا للمتر المربع (0.026 رطل) في الولايات المتحدة، بينما يشيع في المملكة المتحدة استخدام ورق مموج بوزن 90 غرامًا للمتر المربع (0.018 رطل/ قدم مربع) . في آلة التشكيل أحادية الوجه، يُسخّن الورق ويُبلّل ويُشكّل على هيئة نقش مموج باستخدام عجلات مسننة. ثم يُلصق هذا الورق بورق مقوى مسطح باستخدام مادة لاصقة أساسها النشا لتكوين لوح مموج أحادي الوجه. في آلة التشكيل ثنائية الوجه، يُلصق ورق مقوى مسطح ثانٍ على الجانب الآخر من الورق المموج لتكوين لوح مموج أحادي الجدار. تكون الألواح المقواة إما ورقًا معاد تدويره أو ورق كرافت (بدرجات مختلفة). وقد يكون الورق المقوى أبيضًا مبيضًا، أو أبيضًا منقطًا، أو ملونًا، أو مطبوعًا مسبقًا.  

تُصنّف أحجام التمويج الشائعة إلى "أ"، "ب"، "ج"، "هـ"، و"و" أو التمويج الدقيق. يشير الرمز الحرفي إلى ترتيب اختراع التمويج، وليس إلى أحجامها النسبية. يُشير حجم التمويج إلى عدد التمويجات في كل قدم طولي، مع العلم أن أبعاد التمويج الفعلية قد تختلف قليلاً بين مُصنّعي آلات التمويج المختلفة. يُعدّ قياس عدد التمويجات في كل قدم طولي طريقةً أكثر موثوقية لتحديد حجم التمويج من قياس سُمك اللوح، الذي قد يختلف تبعًا لظروف التصنيع. يُعدّ حجم التمويج "ج" الأكثر شيوعًا في صناديق الكرتون المضلّع.

الثقوب المموجة القياسية الأمريكية ^{[ 7 ]}

تسمية الفلوت	عدد المزامير لكل قدم	سُمك المجرى (بوصة)	عدد الشفرات في المتر	سُمك المجرى (مم)
مزمار	33 ± 3	3/16​​	108 ± 10	4.8
فلوت سي	47 ± 3	1/8​​	154 ± 10	3.2
فلوت دو	39 ± 3	5/32​​	128 ± 10	4.0
مزمار E	90 ± 4	١/١٦​​	295 ± 13	1.6
فلوت فا	125 ± 4	1/32​​	420 ± 13	0.8

يمكن تحديد مواصفات الألواح الليفية المموجة حسب التركيب (وجه واحد، جدار واحد، جدار مزدوج، إلخ)، وحجم التموج، وقوة الانفجار، وقوة سحق الحافة، وقوة السحق المسطح، والأوزان الأساسية للمكونات (رطل لكل ألف قدم مربع، غرام لكل متر مربع، إلخ)، والمعالجات السطحية والطلاءات، وما إلى ذلك. طرق اختبار TAPPI و ASTM لهذه الأمور موحدة.

يمكن تنويع خيارات الورق المقوى المموج، وحجم التموجات، والمواد اللاصقة المستخدمة، والبطانة الداخلية، لتصميم ورق مقوى مموج بخصائص محددة تناسب مجموعة واسعة من الاستخدامات المحتملة. كما يُنتج ورق مقوى مموج مزدوج وثلاثي الجدران يتميز بقوة تحمل عالية للتكديس ومقاومة للثقب .

معظم آلات التمويج هي آلات ذات سكينين ، مما يعني أنها قادرة على إنتاج نوعين مختلفين من الألواح بأطوال متجاورة. وهذا يؤدي إلى مشكلة تحسين تُعرف بمشكلة تقطيع المخزون .

تُعدّ العبوات الكرتونية القديمة مصدراً ممتازاً للألياف لإعادة التدوير. يمكن ضغطها وتعبئتها في بالات لتسهيل نقلها بتكلفة منخفضة. توضع البالات في جهاز معالجة اللب المائي، وهو عبارة عن حوض كبير من الماء الدافئ، لتنظيفها ومعالجتها. ثم يُستخدم لب الورق الناتج في صناعة منتجات ورقية وليفية جديدة.

تُعدّ مخلفات مصانع الورق والكرتون، أو ما يُعرف بـ"الورق المكسور"، أنقى مصادر إعادة التدوير. وتعكس معدلات إعادة التدوير المرتفعة بعد الاستهلاك كفاءة مصانع إعادة التدوير في تنظيف ومعالجة المواد الواردة. وتتوفر تقنيات عديدة لفرز الورق المعاد تدويره وغربلته وترشيحه ومعالجته كيميائياً.

يمكن إزالة العديد من المواد الغريبة بسهولة. تُزال الخيوط والأشرطة وغيرها من جهاز التفتيت الهيدروليكي بواسطة أداة خاصة. ويمكن فرز الأشرطة المعدنية والدبابيس أو إزالتها بواسطة مغناطيس. ويبقى الشريط اللاصق الحساس للضغط المدعوم بغشاء رقيق سليمًا: حيث تتم إزالة المادة اللاصقة والطبقة الخلفية معًا. ^{[ 11 ]}

تشمل المواد التي يصعب إزالتها طبقات الشمع على الصناديق الكرتونية المموجة و"المواد اللاصقة"، وهي جزيئات مطاطية لينة يمكن أن تسد آلة صنع الورق وتلوث الورق المعاد تدويره. قد تنشأ هذه المواد اللاصقة من تجليد الكتب، والمواد اللاصقة الذائبة بالحرارة ، والمواد اللاصقة الحساسة للضغط الموجودة على ملصقات الورق ، والمواد اللاصقة المستخدمة في تغليف الأشرطة اللاصقة المقواة، وما إلى ذلك. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

تتوفر الآن آلات تمزيق الألواح الليفية المموجة التي تحول الألواح المموجة المستهلكة إلى مواد تغليف/وسائد من خلال عملية تمزيق متخصصة.

تُطبق المعايير التالية من بين معايير أخرى:

• الممارسة القياسية D1974 لطرق إغلاق وختم وتقوية صناديق الألياف الخشبية
• المواصفة القياسية D4727 لألواح الكرتون المموج والصلب (درجة الحاويات) والأشكال المقطوعة
• الممارسة القياسية D5118 لتصنيع صناديق الشحن المصنوعة من الألياف الخشبية
• الممارسة القياسية D5168 لتصنيع وإغلاق حاويات الكرتون المموج ثلاثي الجدران
• D5639 الممارسة القياسية لاختيار مواد الألواح الليفية المموجة وبناء الصناديق بناءً على متطلبات الأداء
• D6804 الدليل القياسي لتصميم فتحات اليد في الصناديق الكرتونية المموجة

• اختبارات ضغط الصندوق
• صندوق
• صندوق كبير
• تصميم علبة مزخرفة
• إعادة استخدام الصناديق ذات الحلقة المغلقة
• لوح تركيب
• بلاستيك مموج
• اختبار سحق الحواف
• لوح فوم (لوح فوم)
• التعبئة والتغليف والملصقات
• إعادة تدوير الورق
• ورق مقوى
• لوحة لاصقة
• لوحة إعلانية

• رابطة صناديق الألياف (2015). دليل صناديق الألياف . إلك غروف فيليدج، إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكية: رابطة صناديق الألياف. OCLC 964090311 . 
• ماكينلي، ألفريد (25 مارس 2002). "دليل تغليف الشحنات الصغيرة" (ملف PDF) . معهد متخصصي التغليف . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 30 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 18 مارس 2023 .
• كونينغ، جون دبليو. (1995). مفترق طرق الكرتون المموج  : دليل مرجعي لصناعة حاويات الكرتون المموج . أتلانتا، جورجيا، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة تابي. رقم ISBN 0-89852-299-4. OCLC 33282128 . 
• سوروكا، والتر (2009). أساسيات تكنولوجيا التغليف . نابرفيل، إلينوي: معهد متخصصي التغليف. ISBN 978-1-930268-28-9. OCLC 526833358 . 
• يام، كيت ل. (2009). موسوعة وايلي لتكنولوجيا التغليف . هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-4443-5010-4. OCLC 902892413 . 

• رابطة الكرتون المموج الآسيوية
• صناعة الورق المموج الأوروبية
• ممارسات التصنيع الجيدة لتغليف الكرتون المضلع والصلب: يتيح هذا المعيار تصنيع عبوات صناعة الأغذية وفقًا لأعلى معايير سلامة المستهلك. جميع التفاصيل متوفرة على موقع الاتحاد الأوروبي لمصنعي الكرتون المضلع (FEFCO).