Kartonun genel tanımı

Kartonun tanımı

Karton, bitkisel selülozun  (Selüloz: Bitkisel hücre zarlarının temel bileşeni olan karbonhidrat
yapısında madde. Telcikler biçiminde düzgün ve paralel olarak sıralanmış elyaf
yapısındadır. Doğal hammaddesi olan bitkilerden, çeşitli kimyasal yollarla
arıtılır ya da sentez yolu ile elde edilebilir.) mekanik veya kimyasal yollarla
liflendirilmesiyle elde edilen veya atık kartonların yeniden liflendirilmesiyle
elde edilen hamurlardan elde edilen sert, dayanıklı ve kalın kâğıt malzemedir.

Gerçekte kartonu, çok katlandırılmış kâğıt olarak
adlandırabiliriz. Çünkü, gerek kağıdın, gerekse kartonun üretiminde
kullanılacak hamurun yapımı fiziksel olarak farklı değildir. Üretimde
kullanılacak hamurun kalitesine ve katkı maddelerine göre kâğıt ve karton
kalitesi değişir. Üretimin kâğıt veya karton olarak yapılmasındaki seçim ise,
kâğıt makinalarının fiziksel yapısına bağlıdır.

Şüphesiz “kâğıt” olarak nitelendirdiğimiz ürünle, “karton”
olarak nitelendirdiğimiz ürün arasında en belirgin fiziksel fark; gram/m2 olarak belirlenen farkıdır. Kâğıt ve karton üretimi yapan fabrikaların gram/m2 olarak üç çeşit ayırım yaptığım görmekteyiz.

Buna göre:

- 10-150 gram/m2 ağırlığındaki ürünler kâğıt

- 150 – 400 gram/m2 ağırlığındaki ürünler karton

- 400 – 1200 gram/m2 ağırlığındaki ürünler mukavva

Gümrük amaçları için ise,  m² ağırlığı 224 gramdan yüksek gramajdaki kâğıtlar karton olarak nitelendirilir.

Her şeye rağmen fabrikasyon üretimin rakamları kabullenmek doğru olacağı gibi piyasa şartlarına göre de % 10 (+) veya (—) farklı gramaj değerlerini kullanım alanları içinde nitelendirmek iyi bir yaklaşım olacaktır.

Kâğıt ve kartonlar kullanım amaçlarına göre iki ana gruba ayrılırlar:

a) Kültürel kâğıt ve kartonlar

b) Endüstriyel kâğıt ve kartonlar

Kültürel kâğıt ve kartonlar, yazmaya ve baskıya uygun olan kitap, defter, yazı kağıdı, gazete, mecmua kâğıtları ve kartonlarıdır.

Endüstriyel kâğıt ve kartonlar ise ambalaj kartonları, temizlik kâğıtları, fotoğraf kâğıtları, izolasyon işlerinde kullanılan kartonlar vb. ticari amaçlı kâğıt ve kartonlardır.

Karton, lifsel bağlanmalarla meydana gelen kağıdın çok katlandırması ile oluştuğundan öncelikle kâğıt üretimini özetlememiz gerekir.

1.1.2. Kâğıdın Tanımı ve Tarihçesi

Kâğıt, bitkisel liflerin özel aletlerle dövülmesi sonucu liflerin keçeleşmesi, saçaklanması, su emerek şişmesi ve mekanik etkilerle kesilmesinden sonra süzgeç üzerinde oluşturulan sahifanın*(Sahifa: Kâğıt
üretiminde hamur kovasından süzgeçlere dökülen ve değişik aşamalardan sonra kağıdı oluşturan ürüne verilen ad.) daha sonra kurutulmasıyla hidrojen bağlarının oluşumu sonucu belirli bir sağlamlık kazanan düzgün malzemedir.

Lifsel yapıdaki kağıdın ilk örneği Çin’de gelişmiştir. Çin İmparatorluğu nazırlarından Tsai Lun M.S. 105 yılında askeri imalathanelerin tesislerinden yararlanarak kağıdı bulmuştur. Tsai Lun kâğıt yapımı için ağaç kabuklarını, kendir liflerini ve bambu gövdelerini kullanmıştır. Bunları uzun süre kaynatıyor daha sonra bir havan içinde dövüyordu. Daha sonra elde ettiği maddeyi bambu gövdelerinden yapılmış bir bez üzerinden süzerek kurutuyor ve kâğıt haline getiriyordu. Her ne kadar kağıdın keşfi asırlardan beri Tsai Lun’a ithaf edilmiş ise de 1978 yılında Türkistan’da yapılan arkeolojik kazılar kâğıt
ve kâğıt öncüsü benzeri maddelerin M.Ö. 3..yy’a kadar gitmekte olduğunu gösteriyor.

Kartonun üretimi

1.1.3. Kâğıt ve Karton Üretimi
Kağıdın sulu sistemle fabrikasyonu asırlardan beri değişmemiştir. Uygun şekilde dövülmüş, konsantrasyonu ve miktarı belli olan bitkisel lif süspansiyonu ile elek üzerinde düzgün şekilde dağıtılarak süzülür.
Süspansiyon içindeki serbest su elek arasından süzülerek geriye bir lif safihası bırakır. Daha sonradan bir veya daha fazla sayıda presten geçirilerek safihanın boşlukları arasındaki ıslatma suyu alınır. Ve nihayet, lifler tarafından tutulan kapiler su, kurutma ile uzaklaştırılır ve böylece liflerin
temas noktalarında oluşan doğan hidrojen bağlan kağıda kendine has sağlamlığı ve özelliği verir.

Şekil l – Fourdrinier, kâğıt makinasımın kısımları

18. yy’da Luis Robert’in gerçekleştirdiği makinada süspansiyon sürekli dönen (sonsuz elek) bir elek üzerine dökülerek, kesintisiz kâğıt üretimi sağlanmıştı. Ancak sonsuz elekli makinalarda karton üretimi mümkün olmamaktadır. 10-170 g/m² gramajlar arasında ideal kâğıt üretimi yapılan bu makinalarda elek kısmı üzerinde fazla miktarda lif süspansiyonu yapmak mümkün olmadığından yüksek gramajdaki karton üretimi için “yuvarlak elekli” makinalar veya yuvarlak elek-sonsuz elek beraber kullanılarak üretim gerçekleştirilir

Şekil 2-4 yuvarlak elekli bir karton makinası

Ülkemizde kâğıt ve karton üretimi sonsuz elek, yuvarlak elek ve sonsuz elek-yuvarlak elek kombinasyonundaki tekniklerle yapılmaktadır. Yuvarlak elekli makinelerde tekne içindeki süspansiyon yuvarlak eleğin döndürülmesi ile santrifüj bir hareket kazanarak keçeye yayılır ve tutunur. Bu sırada süspansiyonda mevcut suyun bir kısmı silindirik eleğin arasından tekneye akar. Keçenin altına tutunan ve suyunun bir kısmını kaybeden süspansiyon birleştirme ve su süzülme presleri arasından geçerek kurutma partisine gider.

Bu sistemde l ile 1 yuvarlak elek arka arkaya sıralanarak her birinden gelen süspansiyon üst üste ve yaş durumdayken birleşir ve kalın bir tabaka oluşumu sağlanmış olur. Bu sistemin başka bir avantajı da değişik kalitedeki hamurların beraberliğinin sağlanmasıdır.

Bu avantaj, üretilen kartonun orta tabakalarında düşük kalite üst veya alt yüzeyinde yüksek kalitede veya daha değişik kalitelerde hamur kullanılmasına olanak sağlanmasıyla uygun maliyetli karton üretebilmektir.
Ambalaj kartonlarının üretiminde en çok kullanılan üretim formasyonu ise sonsuz elek-yuvarlak elek kombinasyonudur (Şekil 4). Bu kombinasyonda genellikle yuvarlak eleklerde kartonun orta veya alt taşıyıcı tabakalarını meydana getiren, orta veya alt taşıyıcı tabaka ucun ve düşük kalite hamurlardan birleştirilerek elde edilir. Sonsuz elekten gelen hamurla birleştirilir.
Birleştirme preslerinde birbirine iyice tutunan tabaka lifleri kurutma partisine gider.

Şekil 3 – Yuvarlak elekfourdrinier kombine karton makinası

Karton üretiminde kullanılan bir başka şekil ise sarma yöntemidir. Bu üretim şeklinde yuvarlak elek veya sonsuz- elekten gelen safiha bir silindir üzerine gönderilerek üst üste sarılan ıslak safiha istenilen kalınlığa erişinceye kadar silindir üzerine sarılır. Daha sonra silindir boyunca kesilir ve bu şekilde elde edilen dikdörtgen şeklindeki büyük tabaka preslendikten sonra sıcak hava akımlı, bir tünelden geçirilerek kurutulur.

Üretim kesintili olarak yapılır, bir plaka bitirildikten sonra diğerinin üretimine geçirilir. Bu şekilde üretilen kartonlar 140-7200 g/m2 arasındaki gramajlarda olabilirler ve bu durumda daha önce belirlediğimiz karton üst gramaj sınırı aşıldığında bu üretimi mukavva olarak nitelendirmek daha doğru
olur. Cilt işlerinde, bavul yapımında vb. yerlerde kullanılırlar.

Şekil 4- Sarma yöntemiyle karton üretimi