Krabice z vlnité lepenky: Malý zázrak, který funguje na principu římského oblouku

Ale abychom byli féroví: už před pár lety věnoval americký deník The New York Times kartonové krabici rozsáhlou reportáž, ve které ji nazval „neopěvovaným hrdinou globální ekonomiky“ a naprostým inženýrským zázrakem. My v Solpapu s tím nemůžeme víc než souhlasit.

Celá podstata podle nás tkví v tom, že jak stará římská architektura, tak i moderní papírové obaly se spoléhají na ten stejný princip oblouku pro rozložení zatížení.

A tak se dá bez nadsázky říct, že v tomhle stojíme na pevných základech evropské civilizace – a že lidé minulých dob měli opravdu „pod čepicí“.

• Tajemství obdivuhodné pevnosti
  
  
  • Římský oblouk ve vlně
  • Papírový ocelový nosník
  • Lepidlo jako neviditelný svár
  • Správný směr
• Vývoj inovace vlnité lepenky
• Next Board – materiál nové generace

Tajemství obdivuhodné pevnosti

„Na první pohled to vypadá prostě jenom jako kus papíru. Jenže uvnitř obyčejné kartonové krabice se skrývá důmyslná sendvičová konstrukce, která využívá stejné principy jako stará římská architektura. Střední vrstva vlnité lepenky – tzv. fluting neboli vlna – je prohnutá do oblouků, podobně jako klenby římských mostů nebo bazilik,“ vysvětluje s nadšením náš hlavní konstruktor Josef Kleiner.

Kouzlo není v samotném papíru, ale v jeho geometrii. Aby krabice unesla těžký náklad a zvládla nároky přepravy, musí do sebe všechny části přesně zapadat. Klíčové jsou přitom hlavně následující 4 aspekty.

1. Římský oblouk ve vlně

Střední vrstva (tzv. fluting) je prohnutá do oblouků, které rovnoměrně rozkládají váhu a svislý tlak do stran.

A když už jsme u té analogie s římskými oblouky, je zajímavé dodat ještě jednu věc: v rámci vlastní rešerše jsme narazili na to, že samotné římské oblouky mají kořeny ve starších stavitelských tradicích. Etruští stavitelé už v 7. století př. n. l. stavěli jednoduché kamenné mosty s obloukem. Tady skutečně vidíte, jak tahle „historická stopa“ vede pořád dál a dál.

2. Papírový ocelový nosník

Krycí vrstvy lepenky nesou tah i tlak a vlna mezi nimi udržuje správný odstup. Jakmile se vlna zbortí, krabice přijde až o 90 % své nosnosti.

„Jako technologové proto pečlivě sledujeme takzvaný Edge Crush Test (ECT) – test pevnosti hran, který ověřuje, jakou sílu hrana lepenky vydrží, než se slisuje. ECT přitom úzce souvisí se stavem vlny: dokud si drží tvar, funguje jako pilíř, který nese zatížení. Když se zhroutí, pilíř zmizí – a s ním i většina odolnosti celé konstrukce,“ vysvětluje Josef Kleiner.

Proto je pro nás klíčové nejen samotné měření ECT, ale i každodenní ověřování v reálném provozu. Typickým příkladem je spolupráce s rodinným řeznictvím Morávek, kde krabice každý den čelí vlhkosti, těžkému nákladu i stohování v chladírnách. Právě tam se ukáže, co opravdu vydrží — a co je jen „papír“.

3. Lepidlo jako neviditelný svár

Škrobové lepidlo je takový tichý hrdina – drží celý „sendvič“ pevně pohromadě. Stačí ale trochu vlhkosti nebo špatné slepení a konstrukce se může rychle oslabit. A to je věda sama o sobě.

Náš kolega zodpovědný za technologie Milan Jiruška to popisuje takto: „Používáme různé typy lepidel – od disperzních až po hot melt (tavná lepidla). Řešíme u nich spoustu proměnných, jako je doba otevřenosti lepidla, typ aplikátoru nebo rychlost vsakování do materiálu. Používáme lepidla v granulátech i v blocích, včetně těch nízkoteplotních.“

Zní to složitě? Pro vás jako zákazníka to naštěstí vůbec nemusí být téma. „Tohle vás vůbec nemusí zajímat,“ dodává s úsměvem Jiruška. „Vy zkrátka potřebujete obal, který bezpečně vydrží přepravu a nezničí se vám v něm výrobky. My to máme vyzkoušené. Podle toho, co přesně potřebujete, za vás zvolíme ideální výrobní technologii i to správné lepidlo.“

4. Správný směr

Vlny musí být uspořádány vertikálně (odshora dolů), aby působily jako sloupy. Kdybychom je při návrhu otočili, krabice by se při stohování okamžitě zhroutila.

Vývoj inovace vlnité lepenky

Vzpomínáte, jak jsme zmiňovali rok 1856 a papír používaný jako výztuhu do cylindrů? Tehdy byl vývoj vlnité lepenky teprve na začátku – a teprve postupně nabíral tempo. Až později, v roce 1871, se začala používat jako ochrana křehkých lahví. Když k vlně přibyla druhá rovná vrstva, vznikla moderní lepenka, která ve skladech postupně nahradila těžké dřevěné bedny.

• Přečtěte si také! Obaly na víno: Jak zaujmout ještě před prvním douškem

První krabice z vlnité lepenky spatřila světlo světa v New Yorku v roce 1895. Mimochodem – ve stejném roce začali sportovci přes sítě pinkat první míče nové hry jménem volejbal.

Když se na to podíváme očima výrobce, dává to celé jasnou logiku: pořád hledáme cestu, jak zlepšit poměr pevnosti a hmotnosti. „Vývoj vždy směřuje k co nejefektivnější a nejlevnější výrobě – ideálně s menším množstvím materiálu, ale při zachování stejných pevnostních parametrů. Právě proto se v průběhu let měnila geometrie vln (jejich výška, tvar i rozteč) a vznikaly různé typy lepenek. Dnes se setkáte s profily označenými písmeny A, B, C, E, F a dalšími, které se liší výškou i počtem vln na jednotku délky,“ shrnuje směr vedených inovací Michal Nutil.

U nás v Solpapu jsme jako první v ČR zavedli materiál nové generace – Next Board

Next Board má nižší a hustší vlnky a zároveň pevnější papír. Díky tomu je výsledný obal tenčí a lehčí, ale pořád překvapivě pevný. Na paletě navíc ušetří 10–15 % místa a při výrobě vzniká zhruba o 15 % méně emisí CO₂. „Snižuje to dopady na životní prostředí ve výrobě, přepravě i skladování,“ říká Michal Nutil.

• A víte, že naše stroje pohání obnovitelná energie z vlastní fotovoltaické elektrárny?

Hrajeme ale s otevřenými kartami: Next Board není všelék. „Pro aplikace, kde potřebujete opravdu robustní stěny a vysokou pevnost v průrazu, klasickou lepenku plně nenahradí,“ upozorňuje jednatel Michal Nutil na limity odlehčeného materiálu.

Next Board nepřináší jen úsporu místa na paletě, ale často i rychlejší skládání. V době, kdy na balicím stole rozhoduje každá vteřina, může chytrá konstrukce krabice znamenat rozdíl mezi zadrháváním a plynulou expedicí – jak dobře vědí týmy z expedičních linek, o kterých jsme psali zde.

Závěrem: Obaly vnímáme jako lehké nosné konstrukce

Vidíte sami, že příběh vlnité lepenky je vlastně fascinující proměna obyčejného materiálu v inženýrsky promyšlený skvost.

My v Solpapu tak vlastně nevyrábíme jen obyčejné „papírové krabice“, ale lehké nosné konstrukce – malé zázraky techniky, díky nimž k vám bezpečně putují produkty každodenní spotřeby i průmyslové zboží. Krabice přenáší zatížení, tlumí nárazy, odolává deformaci – a přitom zůstává lehká i šetrná k životnímu prostředí.

Až tedy příště vezmete do ruky naši krabici, možná si vzpomenete na římský oblouk a na všechen ten důvtip, který se skrývá v jejích stěnách.