La nascita del cartone ondulato risale al 1875, quando J.H. Thompson ebbe l’idea di incollare una seconda copertina alla carta ondulata. Ci si accorse che in tal modo che la struttura cartacea diveniva più rigida, e questo permetteva la fabbricazione di imballaggi adatti a proteggere, contenere e trasportare una grande varietà di prodotti. In tal modo sono nate le moderne scatole di cartone, che oggi chiamiamo anche scatoloni.
La carta ondulata è l’unione tra un’ondulazione e un foglio teso, mediante l'utilizzo di un collante. Questa struttura, oltre a presentare una buona flessibilità, si presta molto bene alla protezione di oggetti aventi forme irregolari. L'utilizzo della carta ondulata a questo scopo risale a poco prima del cartone ondulato 1874.
L'ondulazione priva di copertine invece, viene introdotta nel 1871 e utilizzata al posto della paglia all’interno di casse, per la protezione di oggetti, in esse contenute, da eventuali urti.
Andiamo ad analizzare le caratteristiche, le tipologie e la composizione del cartone ondulato, così come lo conosciamo oggi, che deriva dalla trasformazione di semplici bobine di carta in questo straordinario prodotto, insostituibile, e che ormai è entrato a far parte del nostro quotidiano.
Il cartone ondulato è l’unione mediante apposito collante, di due tipi di carta. Le superfici di carta tesa prendono il nome dicopertine : abbiamo quindi una copertina esterna ed una interna più la carta per ondulazione che distanzia le stesse e mantiene tra loro la stessa distanza nel corso del processo di imballaggio e trasporto.
Per un cartone ad una sola onda, quindi, avremo l’utilizzo di tre carte, due copertine ed una ondulazione. Nel caso del cartone a due onde, le carte sono cinque e quella interna, tra le due onde, non verrà più chiamata copertina bensì foglio teso.
Tra le varie tipologie di cartone ondulato, la più semplice è certamente la carta ondulata, ottenuta dall’accoppiamento di una superficie piana con una ondulata. Non presentando una grande rigidità, viene commercializzata in bobine e trova impiego nella protezione, mediante avvolgimento, di prodotti con forme irregolari.
Il cartone a singola onda (o ondulato) è costituito da due superfici di carta piane o tese distanziate tra loro da una superficie ondulata tenute insieme tra loro mediante apposito collante. Questa tipologia viene denominata cartone ad onda semplice o ad una sola onda.
Il Cartone a doppia onda (o o doppiodoppio) presenta una struttura leggermente più complessa. . In questo caso le copertine sono sempre due, quella esterna e quella interna, Le superfici ondulate diventano due e sono collegate tra loro da una terza superficie piana che prenderà più correttamente il nome di foglio teso.
E' un materiale utilizzatissimo per la costruzione delle scatole in cartone doppia onda
Il cartone a tripla onda ha una struttura ancora più complessa: all’interno delle due superfici piane esterne le ondulazioni diventano tre, unite tra loro da due fogli tesi. Viene chiamato spesso cartone pesante a tre onde e si tratta di un prodotto impiegato per contenere e trasportare oggetti di notevoli dimensioni e peso. I costi contenuti e la possibilità di riciclare il cartone, fanno sì che vada a sostituire, in alcuni casi, i tradizionali imballi in legno.
I tipi di onda si classificano in base al loro spessore (A) - (K) = onda alta; (C) = onda media; (B) = onda bassa; (E - F - G) = micro-onda. Ora prenderemo in esame alcuni parametri che ci consentiranno di comprendere meglio leondulazioni ondulazioni, e che risultano essere fondamentali nella fabbricazione del cartone ondulato.
Altezza: è la misura che troviamo tra la sommità e la cavità dell’onda. L'altezza non è equivalente allo spessore del cartone perché, in tale caso, andrebbero prese in considerazione anche lo spessore delle carte che lo compongono.
Passo: è la distanza tra la sommità di due onde vicine.
Numero: è la quantità di ondulazioni contenute in un metro lineare.
Coefficiente di ondulazione: è il rapporto intercorrente fra la lunghezza della carta da ondulare impiegata per ottenere la lunghezza della copertina e la lunghezza della copertina stessa. Tale coefficiente indica il consumo di carta da ondulare.
Onda alta (A): Determina un cartone con una altezza minima di 4,5 mm. con questo tipo di onda si hanno dei vantaggi sulla resistenza alla compressione verticale degli imballaggi e sul loro potere ammortizzante. Gli svantaggi che si possono rilevare invece sono, minore resistenza alla compressione in piano e una stampabilità di non elevata qualità, in quanto il passo dell’onda non facilita una perfetta planarità delle copertine.
Onda alta (K): L’altezza minima di questa onda è di 5 mm. Viene utilizzata solamente per fabbricare cartoni pesanti a doppia onda alta e tripla onda.
Onda media (C): La sua altezza è compresa tra 3.5 e 4.4 millimetri. Questo tipo di onda rappresenta un ottimo compromesso tra il consumo di carta e la qualità delle prestazioni. Rispetto alla onda A infatti, garantisce una buona stampabilità e più elevate resistenze sia alla compressione in piano che a quella verticale in quanto, sia nelle fasi di trasformazione, imballo e spedizione subisce un minore stress.
Onda bassa (B): L’Altezza di questa onda è compresa tra 2,5 e 3,4 millimetri. Il numero di onde contenuto in un metro lineare assicura una buona stampabilità e una buona resistenza alla compressione in piano. A causa del suo ridotto spessore invece, la resistenza alla compressione verticale non è ottimale.
Micro- onda (E): la sua altezza è compresa tra 1,2 e 2,4 millimetri.
Micro- onda (F): la sua altezza minima è di 0,8 millimetri.
Micro- onda (G): altezza dell’onda in millimetri 0,5-0,6
Esistono altri tipi di onde tipo la D e la O ma non saranno prese in esame dato il loro scarso impiego nel cartone ondulato. Si possono creare delle combinazioni tra varie tipologie di onde, la più diffusa è un cartone chiamato minitriplo ottenuto dall’unione di una onda E con una onda B con una altezza minima di 3,7 millimetri. Questo prodotto offre una eccellente stampabilità grazie alla planarità della copertina data dall’alto numero di onde per metro lineare. Trova la maggior applicazione nella produzione di astucci o similari dove entra in concorrenza con il cartoncino compatto.BC: Altezza minima 6,0 millimetri accoppiamento tra una onda bassa ed una onda media.BA: Altezza minima 7,0 millimetri accoppiamento tra una onda bassa ed una onda alta.