Origen del cartón: la historia del cartón corrugado

Paso horas y horas entre cartones. Aunque tengo clara la historia del cartonaje y de dónde vienen las cartoneras, me he dado cuenta de que no soy consciente de cuál es el origen del cartón. Así que me he puesto a investigar para dar respuesta a esta pregunta.

El cartón (ya sea cartón gris, corrugado o de otro tipo) es, básicamente, un tipo de papel pesado y duradero, así que podríamos decir que, en cierto modo, el papiro fue el tatarabuelo del cartón. El papiro tenía la cualidad de ser rígido y estirado, aunque en el antiguo Egipto generalmente se utilizaba en su forma flexible.

El origen del cartón va muy ligado a la historia del papel, el cual se gestó en China bajo la dinastía Han y cuya invención se atribuye a Cai Lun y data del siglo I.

Las primeras cajas de cartón propiamente dichas se produjeron por primera vez en Inglaterra en 1817. No sabemos exactamente como eran, pero con toda seguridad no tenían nada que ver con las cajas de cartón plegable que conocemos hoy en día, las cuales fueron inventadas por Robert Gair en 1890.

El origen del cartón y la invención del papel

Me resulta imposible hablar del origen del cartón sin mencionar los del papel. Para ello debemos remontarnos al año 3000 a. C. en Egipto.

Para escribir, los egipcios empleaban el papiro, el cual se fabricaba a partir de una planta del mismo nombre que abundaba en las orillas del Nilo. Siglos más tarde, el pergamino sustituyó al papiro como medio favorito de escritura.

El pergamino, a diferencia del papiro, estaba fabricado con pieles de animales que podían ser cordero, ternera o cabra, y se utilizó abundantemente durante la época romana.

Se considera que la historia del papel propiamente dicho comienza con Cai Lun en el año 105 en China, aunque descubrimientos recientes sugieren que el papel podría ser, en realidad, bastante más antiguo. Con los años, se fue perfeccionando la técnica de fabricación del papel y este se difundió por Corea, Vietnam y Japón.

En el siglo VIII, los árabes “se toparon” con el papel: en el año 751, en una batalla, unos árabes capturaron a una fuerza expedicionaria china en la que había unos fabricantes de papel. Este incidente contribuyó a que su uso se difundiese aún más.

Los árabes trasladaron las fábricas de papel de Samarcanda —sede cultural del Asia musulmana, que tuvo el monopolio de la fabricación de papel durante más de un siglo— a Bagdad, y más tarde a Damasco y el Cairo.

En 1150, Játiva pasa a ser la primera ciudad europea donde se fabrica papel, el cual llega a Italia en el siglo XIII y a Inglaterra en el siglo XVI.

La historia del cartón y los embalajes

Antes de hablar de las cajas plegables, debemos hacer un pequeño viaje por los primeros tiempos del embalaje.

La función del embalaje siempre ha sido proteger los objetos y las mercancías. Las cajas de cartón, debido a su bajo coste y a su excelente relación resistencia-peso, consiguieron en el siglo XX desbancar a las tradicionales cajas de madera como el medio favorito de embalaje.

El origen de las primeras cajas de cartón

Una referencia fiable sobre los primeros fabricantes de cajas de cartón aparece en el libro Package and Print: The Development of Container and Label Design, de Alec Davis (1968). Según dicho libro, M. Treverton comercializó en Londres en 1817 la primera caja de cartón de que se tiene noticia bajo la firma M. Treverton & Son.

La idea de Treverton seguramente se hizo muy popular, ya que en 1840, en la zona de Valréas (Francia), aparece una prospera industria destinada, en principio, a transportar gusanos de seda en cajas de cartón. El éxito del sistema hizo que Valréas se convirtiese en la capital europea del cartón hasta mediados del siglo XX.

Para entender la historia del cartón, debemos ver cómo evolucionó este material, a partir de las primeras cajas de Treverton en Inglaterra y de las fabricadas en Valréas en Francia, hasta las modernas cajas de cartón ondulado.

Antecedentes del cartón corrugado

El origen del cartón propiamente dicho se remonta al siglo XIX. Todo comenzó en 1856, cuando Edward Charles Healy y Edward Ellis Allen inventaron una máquina accionada con una manivela para plegar el forro interior de los sombreros victorianos, de manera que absorbieran más eficientemente el sudor.

Aunque esta idea no se relacionaba todavía con el papel ni el cartón, se considera que esta máquina fue la precursora y la inspiración de los inventos posteriores

Diez años más tarde, en 1866, se registra otra patente, la cual tampoco estaba relacionada aún con la industria del papel o del cartón: Samuel C. Cabell inventó una innovadora máquina para plisar la tela.

Aunque ya existían otras máquinas que cumplían esta función (como la de Healy y Allen que mencioné antes), la máquina de Cabell introdujo varias mejoras técnicas que hicieron que el plisado de la tela fuese mucho más simple, eficiente y barato.

Esta es la patente original de Cabell:

Dibujo de la patente de Samuel C. Cabell
Máquina de Samuel C. Cabell para plisar tela.

¿Hasta qué punto esta máquina influyó en los inventos posteriores? No puedo saberlo, pero es razonable suponer que fue una fuente de inspiración.

Avancemos cuatro años más, hasta 1871. Albert L. Jones era un técnico farmacéutico norteamericano dedicado a la perfumería y preocupado por las roturas de sus frascos, ya que en esa época no había más remedio que envolverlos en tela o paja para transportarlos.

Jones tuvo la idea de sustituir la envoltura de tela por papel, pero comprobó que esto no era suficiente, así que se le ocurrió corrugar el papel para conseguir volumen y amortiguar los golpes. Este fue el origen del papel ondulado como elemento de empaque de protección.

Fíjate en este dibujo de la patente de Jones:

Dibujo de la patente de Albert L. Jones, una etapa importante en la historia del cartón

Como puedes ver, aunque Jones se imaginó su invento como un sistema de protección, ya preveía que también podía ser usado para fabricar cajas simples.

Pero todavía faltaban un pasó más para llegar al origen del cartón corrugado.

Oliver Long y el origen del cartón corrugado

En 1874 aparece en escena Oliver Long, también norteamericano, quien inventa lo que posteriormente evolucionará como cartón corrugado: una especie de sandwich hecho con dos láminas de papel, entre las cuales se pegan tiras o virutas de papel.

Si lees la patente de Long, verás que no hace referencia alguna a emplear el papel ondulado inventado por Jones como medium, sino que habla de “virutas o tiras finamente cortadas” (shavings or finely-cut strips, en el original).

Por lo tanto, parece incorrecto considerar el invento de Long como una mejora directa del invento de Jones, sino que parece ser, más bien, un invento paralelo. (Este posible error se repite en muchas webs que tratan de este tema, incluso en la Wikipedia en inglés).

Este es el dibujo de la patente de Long:

El origen del cartón corrugado se aprecia en el dibujo de la patente de Oliver Long

Fíjate que lo que sería el medium (indicado con la letra B en el dibujo) no está bien definido en el dibujo, lo que permite inferir que Jones no pensaba aún en el papel ondulado para cumplir esta función.

Detalle del cartón corrugado mostrando el medium y los liners
El medium es la capa interior en forma ondulada, y los liners son las dos láminas que cubren el medium a ambos lados.

La idea genial de Long fue hacer una combinación de dos láminas de papel (“o material equivalente”, dice él), entre las cuales hay un relleno interior también de papel (“o alguna otra sustancia suave y elástica”, aclara) pegado a dichas láminas.

Al leer su patente, me llamó la atención que Long, al igual que Jones, consideró su invento básicamente como un sistema para proteger objetos frágiles (como huevos y botellas de vidrio) durante el embalaje, y no como un material de construcción para fabricar objetos ni cajas. Esto vendría más adelante.

La historia del cartón corrugado industrial

Los años siguientes fueron cruciales en la historia del cartón. Se registraron varias patentes sobre este nuevo producto, muchas de las cuales fueron adquiridas por Robert H. Thompson y Henry D. Norris, fundadores de la empresa Thompson & Norris, quienes en 1897 crearon la primera máquina para producir cartón corrugado.

Gracias a todas las patentes que tenía en propiedad, la empresa Thompson & Norris monopolizó la producción industrial de cartón ondulado durante dos décadas.

Pero aún faltaba un paso: pasar de las hojas de cartón ondulado a las cajas de cartón ondulado.

¿Cómo se inventó la caja de cartón ondulado?

El responsable de la invención de las cajas de cartón plegables fue el escocés Robert Gair en 1890.

En sus inicios, Gair trabajaba como impresor y se dedicaba también a fabricar bolsas de papel. Posteriormente, en la década de 1900, Gair apostó por el negocio de los contenedores de envío fabricados por cartón corrugado, gracias a lo cual llegó a construir un imperio económico.

Aunque la compañía de Gair ya no existe, algunos de los edificios que ocupaba su empresa en Brooklyn (Nueva York) todavía se mantienen en pie y conservan su nombre, como un testimonio que nos recuerda cuál fue el origen del cartón corrugado. Su idea no solo influyó en la industria norteamericana, sino también en la británica. Gair mantuvo una estrecha relación comercial y de amistad con la familia Robinson de Bristol (Inglaterra), fundadores de la compañía E. S. & A. Robinson, una importante empresa de embalajes y papelería, tal como se explica en el libro Robinsons of Bristol, de Bernard Darwin.

Todo comenzó de forma casual, debido a un accidente. En la fábrica de Gair, un empleado estaba imprimiendo bolsas de semillas de papel y, por error, cambió la regla de metal que se utilizaba para plegar las bolsas, con el resultado de que las bolsas no solo se plegaban, sino que también se cortaban.

Robert Gair se dio cuenta de que, aprovechándose de este error, podía cortar y plegar el papel de una sola vez. Si aplicaba esta idea al cartón corrugado, la producción de cajas de cartón se podía hacer más rápido y en mayor cantidad.

Este es el origen de las cajas americanas (es decir, cajas plegables hechas de cartón corrugado), y por esta razón Robert Gair es considerado el inventor del cartón plegable.

Caja americana o caja plegable de cartón
El gran invento de Robert Gair: las cajas plegables de cartón, comúnmente conocidas como cajas americanas.

Producción del cartón corrugado: ayer y hoy

En los primeros tiempos de la historia del cartón corrugado, las hojas exteriores se pegaban a mano mediante unas brochas que se utilizan todavía hoy en día, y como pegamento se empleaba engrudo.

En esa época, había que colocar y presionar cuidadosamente el medium en la posición correcta. Si no se hacía de este modo, el adhesivo necesitaba mucho tiempo para secarse.

Las planchas eran de tamaño pequeño debido a que la misión del cartón corrugado, en un principio, era proteger y envolver. La parte externa del embalaje solía ser un barril o una caja de madera.

El cartón de simple cara se produjo en rollo continuo aproximadamente en 1880. El adhesivo cubría por completo una cara del forro y se aplicaba mediante unas brochas fijas. Una de las primeras máquinas en esparcir adhesivo en la cresta del medium fue la que patentó en 1890 Robert Thompson, de quien ya te hablé antes.

El cartón de simple cara obtenido era enrollado en una bobina, y posteriormente se llevaba a una sala donde se dejaba secar. Las máquinas estaban formadas por dos o tres rodillos acanalados, los cuales se calentaban y se montaban en unos bastidores verticales de fundición ligera.

Hemos visto como el origen del cartón se remonta a la fabricación de cajas artesanales. En la actualidad, sin embargo, la mayoría de la producción se realiza de forma industrial. En este vídeo puedes ver todo este proceso en una fábrica de hoy en día: desde la producción del cartón corrugado hasta las cajas plegables, apiladas y listas para su envío.

¿Cuál es la materia prima del cartón?

El cartón está formado por láminas de papel superpuestas, las cuales suelen estar formadas por fibra virgen, igual que el papel reciclado.

Uno de los principales materiales para la fabricación del cartón es la madera de pino, ya que estos árboles crecen rápidamente. Las fábricas que se dedican a la producción de envases suelen poseer muchas hectáreas dedicadas al cultivo de pinos, aunque también utilizan material reciclado.

El papel kraft

El llamado proceso kraft es una mejora en la producción de la fabricación del papel, y fue inventado por Carl F. Dahl en Alemania en 1879 y patentado en Estados Unidos en 1884. Consiste en romper los troncos de los árboles en trozos muy pequeños y triturarlos, disolviendo así los tejidos de soporte de las paredes celulares de la madera y la corteza que les dan rigidez.

Después, las fibras se refinan y se limpian. Posteriormente, se envían a unas máquinas que se encargan de fabricar el papel kraft.

Dependiendo de la mezcla que se utilice, se obtiene papel kraft con características distintas; por ejemplo, el papel semikraft, que se obtiene de la mezcla de celulosa y papel reciclado, y el papel kraft propiamente dicho, que resulta de la mezcla de celulosa de madera, algodón, lino, cáñamo y paja.

Propiedades del cartón

Vas a terminar pensando que estoy enamorada del cartón, y es posible que tengas algo de razón, o tal vez simplemente creas que estoy algo “loca” por este material.

En los párrafos siguientes voy a intentar justificar por qué me gusta tanto el cartón: te voy a citar algunas de las principales ventajas del cartón, ¡a ver qué opinas después de leerlas!

Resistencia.

La resistencia innata del cartón tiene su origen en sus fibras. No obstante, el cartón puede llegar a ser todavía más resistente gracias a los ensamblajes entre cartón y cartón, así como a la disposición de las ondas entre el papel kraft; fíjate, por ejemplo, en el cartón de abeja utilizado para hacer muebles ¡e incluso vigas y paredes!

Efectivamente, aunque parezca increíble, el cartón puede utilizarse en la construcción de casas. Si quieres saber más, te recomiendo que leas sobre el arquitecto Shigeru Ban y su sistema de construcción de casas sostenibles en base a tubos de cartón. Fíjate también en el ingenioso sistema Wikkelhouse (a mí me parece fascinante).

En Rusketa también hay varios proyectos basados en la resistencia del cartón (como el estante de cartón, por ejemplo).

Durabilidad.

Debido a su resistencia, el cartón es muy duradero. Aplicando diferentes tratamientos, el cartón puede resistir mucho tiempo. Existen resinas que pueden impermeabilizar el cartón, y si se le hace un tratamiento contra hongos se obtiene un material sorprendente.

Rigidez.

La rigidez del cartón consiste en la capacidad de mantener su forma al sostener su contenido por uno de sus bordes, pero también es la oposición a la flexión o al doblez cuando se aplica una fuerza en una de sus caras.

Esta propiedad está muy relacionada con el espesor y el gramaje: a mayor espesor, más rigidez; en cuanto al gramaje, depende de la relación entre la superficie y el peso del cartón. Esta cualidad es muy importante para los fabricantes de cajas de cartón, y es estudiada meticulosamente.

Adaptabilidad.

El cartón es un material que permite doblarlo y cortarlo de forma sencilla y segura. También permite las impresiones de tinta, y se pueden emplear diferentes disciplinas a la hora de los acabados, lo cual facilita cualquier tipo de decoración externa. Por si esto fuera poco, es también un material muy liviano.

Aislamiento.

Debido a su estructura, el cartón permite un aislamiento térmico que favorece el ahorro de energía. También es un excelente aislante acústico.

Sostenible y reciclable.

El cartón es 100% reciclable y biodegradable. Su fabricación reduce un 60% la emisión de CO₂ respecto a otros materiales de envasado. Debido a su poco peso, el cartón disminuye el consumo de carburantes a la hora de transportarlo.

Contenedor para reciclar cartón

La mayor parte del cartón se fabrica con material reciclado. Sin embargo, incluso cuando el cartón no se hace con material reciclado, desde un punto de vista medioambiental es más sostenible que cualquier otra opción de embalaje.

En el plazo de un año, el cartón se ha degradado totalmente en condiciones meteorológicas adversas. Además, el proceso de reciclado se puede llevar a cabo varias veces. Fabricar el cartón con material reciclado no altera su rigidez ni su durabilidad, pero sí que reduce su coste de producción.

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