Конверт: история, производство и будущее бумажной упаковки

Основы

Современный конверт — плоский гибкий бумажный контейнер с одним отверстием, запечатываемым клапаном. Методы запечатки варьируются: традиционные влажные клейкие клапаны, металлические застежки, картонные вставки со шнуром, новейшие конверты с клеевой полосой, не требующие смочения.

Конверты почти всегда прямоугольные, доступны в широком спектре размеров. Два самых распространенных стиля — банковские конверты — открывающиеся по длинной стороне — и карманные конверты — открывающиеся по короткой стороне. В США стандартные размеры от 3,5 × 6 дюйм (89 × 152 мм) до 10 × 13 дюйм (254 × 330 мм). Европейские размеры 3,2 × 4,5 дюйм (81 × 114 мм) до 11 × 15,75 дюйм (280 × 400 мм), в Великобритании обычно 4,25 × 8,625 дюйм (108 × 219 мм).

Некоторые конверты имеют окна на лице для отображения внутренних адресов. Эти окна часто защищены прозрачной пленкой.

История

Концепция герметичного контейнера восходит к древней Вавилону, где глиняные таблички пекли, затем покрывали вторым глиняным слоем, который можно было разбить только для чтения послания.

Настоящие бумажные конверты появились только после изобретения бумаги. Папирус — из волокнистых стеблей Cyperus papyrus — впервые произвели египтяне около 3000 г. до н.э. Он оставался основным письменным материалом в Египте, Греции, Риме и арабе до достижения бумаги из других источников Европы в XII веке.

Китайское бумагодело началось с тростника и риса около 1200 г. до н.э., к 105 г. н.э. Цай Лунь внедрил превосходную смесь курупника, конопли, лохмотий и рыболовных сетей. Бумага распространилась на Запад, достигнув Багдада к 793 г. н.э., а к XIV веку несколько европейских стран — Испания, Италия, Франция, Германия — имели бумажные фабрики. Печатный станок 1450-х драматически увеличил спрос на бумагу.

Бумажные конверты, вероятно, появились в Китае рано, но в Европу не внедрялись до XVII века, когда Испания и Франция начали массовое производство. Даже сегодня некоторая канцелярия складывают и отправляют без конверта.

Изначально из хлопка и льняных лохмотий, бумага перешла на древесную целлюлозу в начале XIX века, совпав с механизацией бумагодела. Карл Маркс отметил отрасль в «Капитале» (1867). Производство выросло с 3000 конвертов в час в 1860-х до более 50 000 в час к концу XX века. В 1990-х США производили почти 200 млрд конвертов ежегодно.

Сырье

Большинство конвертов бумажные, хотя крупные тяжелые конверты могут использовать синтетические полимеры вроде полиэтилена, из нефтяного этилена.

Бумага для конвертов — обычно древесная целлюлоза, но качественные приглашения могут включать хлопок или лен. Манила бумага, изначально с листьев филиппинского растения, теперь обычно древесная, но сохраняет название.

Два типа клеев: потребительский клей (часто гаммаарабик или синтетические клея на базе декстрана) и более сильный клей для подкладки из крахмалов (кукурузы, пшеницы, картофеля, риса). Застежки могут быть алюминиевыми или другими металлами; шнуровые — хлопковыми или другими волокнами; оконные пленки — обычно полистиролом.

Процесс производства

Получение древесной целлюлозы

• Механическое целлюлозирование дает слабую бумагу для газет; конвертам нужно химическое целлюлозирование.
• Частый химический метод: сульфатное целлюлозирование (Kraft) — древесные щепки варят в нагретой щелочной смеси гидроксида натрия и сульфида натрия при 160–180 °C и ~116 psi 0,5–2 часа.
• Белильня удаляет лигнин последовательными окислительными этапами, за которыми следуют щелочные промывки.
• Наполнители (каолиновая глина) и добавки (крахмалы, клея, колофония, алюм) улучшают белизну, непрозрачность, гладкость и клейстерование, предотвращая просачивание чернил.
• Целлюлозу лиют на сетчатый экран, дренируют и прессуют валами для удаления влаги, затем сушат нагретыми цилиндрами.

Формирование бумаги

• Целлюлозная суспензия ложат на тонкую металлическую сетку. Вода стекает, формируя влажный лист.
• Быстро вращающиеся валы создают частичный вакуум, извлекая больше воды.
• Движущиеся ленты войлока впитывают воду и защищают лист, пока он проходит через 40–70 паровых вальцов.
• Календование гладят лист; его навивают на вал. Бумага для конвертов обычно имеет базисный вес 16–40 фунт/рим, 24 фунта обычно, и не покрыта.

Производство конвертов

• Рулоны бумаги (~100 кг) подают в автоматизированные машины. Листы режут на ромбовидные заготовки для минимизации отходов.
• Заготовки складывают, клеят, при необходимости вырезают окна и клеят прозрачную пленку.
• Сильный клей обеспечивает структуру конверта; слабый клей наносят на клапан для потребительского запечаткивания.
• Опциональная печать, застежки или клеевые полосы добавляют перед укладкой в коробки и отгрузкой.

Контроль качества

Автоматизированное производство дает стабильный продукт, но ключевые проверки обеспечивают надежность: вес бумаги, размеры конверта, размещение клея, точность печати, точность окон. Образцы конвертов инспектируют на дефекты и соответствие спецификациям.

Будущее

Хотя дизайн конверта вряд ли кардинально изменится, бумагодело эволюционирует. Инновации фокусируются на эффективном, экономичном и экологичном производстве. Прогресс в генной инженерии может дать быстрее растущие деревья с целлюлозными свойствами, адаптированными для конвертов. Растущее использование рециклированной бумаги, вероятно, продолжится, снижая потребление сырья и экологическое воздействие.