تولید و مواد اولیه
جهت ساخت مقوا، مواد فیبری و سلولزی ابتدا تبدیل به خمیر گشته و پس از فرآیند مرکب زدایی تبدیل به یک یا چند لایه کاغذ می شوند. این لایه ها می توانند بصورت انتخابی جهت بهبود کیفیت سطح و ایجاد ظاهری بهتر، پوشش دار شوند.
مواد اولیه
مواد فیبروزی که در بخش تولید مورد اشاره قرار گرفتند می توانند از منابع بکری مانند چوب درختان و یا ضایعات بازیافتی کاغذ تهیه شوند. حدود 90٪ کاغذ بکر از خمیر چوب تهیه می شود. امروزه با توجه به مسایل زیست محیطی و بهداشتی، بسته بندی مقوایی بصورت عام و محصولات حاصل از منابع پایدار مورد تأیید بطور خاص، مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. در بسیاری از کشورها استفاده از مواد بازیافتی در بسته بندی مقوایی بصورت تام یا نسبی اجباری گردیده است.
مواد خام اولیه عبارتند از:
چوب سخت (Hardwood): الیاف کوتاهی به طول 05/0 اینچ (3/1 میلی متری مانند توس (Birch). کار کردن با آن عموماً دشوار است، با این وجود، قدرت کششی زیادی دارد اما مقاومت برشی و سایر ویژگی های قدرتی بالایی ندارد. اگرچه فیبرهای آن طول و قدرت Softwood را ندارد، اما برای برخی محصولات با مقاومت یا سفتی بالا مناسب است. فیبرهای Hardwood به نحو بهتری منافذ ورقه ها را پر نموده و در نتیجه کاغذ صاف تری به دست می دهد که شفاف تر بوده و قابلیت چاپ بهتری دارد. Hardwoodبهترین گزینه برای صفحه میانی مقواست.
چوب نرم (Softwood): الیافی به طول 13/0 اینچ (3/3 میلی متری مانند کاج (Pine) و پروس (Spruce) که فیبرهای بلندی داشته و در محصولاتی که نیازمند مقاومت بالایی باشند مزیت خواهد داشت. Softwood بهترین گزینه برای Linerboard می باشد.
بازیافتی: کاغذ باطله پس از جمع آوری و ذخیره سازی، معمولاً با کاغذ بکر ترکیب شده و جهت تولید محصولات جدید مورد استفاده قرار می گیرد. اهمیت این فرآیندِ ترکیب در این است که کاغذ معمولاً پس از استفاده اولیه قدرت خود را تا حدودی از دست می دهد. اضافه شدن کاغذ بکر به کاغذ بازیافتی تا حدی این کاهش قدرت را جبران می نماید. در فرآیند ساخت مقوا، کاغذ بازیافتی معمولاً تحت مرکب زدایی قرار نگرفته و در نتیجه خمیر کاغذ رگه هایی از مرکب، چسب و سایر بقایای کاغذ را با خود همراه دارد که این ترکیب به آن ظاهری خاکستری یا طوسی رنگ می بخشد. محصولات بازیافتی اغلب ترکیب غیر قابل پیش بینی‌تر و ویژگی های عملکردی ضعیف‌تری نسبت به کاغذهای حاصل از فیبرهای جوبی دارد. استفاده از مقوای بازیافتی در تماس مستقیم با مواد غذایی، ریسک های بهداشتی با خود همراه دارد. مطالعات صورت گرفته در کشور سوئیس حاکی از آن اند که مواد بازیافتی می توانند اجزاء قابل توجهی از روغن معدنی با قابلیت سرایت به محتویات غذایی داخل بسته بندی را با خود همراه داشته باشند. روغن معدنی در سطوح 4/19 میلی گرم در کیلوگرم در بسته بندی های مقواهای بازیافتی برنج یافت شده اند.
سایر: استفاده از فیبرهای نیشکر، باگاس، پوشال، کنف، کتان، آباکا و سایر محصولات گیاهی نیز در تهیه مقوا امکان پذیر است.
خمیرسازی: دو روش پایه جهت استخراج فیبر از منابع اولیه آن وجود دارد:
خمیرسازی شیمیایی: از محلول های شیمیایی جهت تبدیل چوب به خمیر استفاده می شود. اگرچه میزان محصول آن 30% کمتر از روش مکانیکی است اما خمیر حاصل از این فرآیند از قدرت بیشتری برخوردار است.
خمیرسازی حرارتی- مکانیکی: یک فرآیند دو مرحله ای است که نتیجه آن تولید فیبرهای بیشتر به قیمت قدرت کمتر می باشد.
سفیدسازی
خمیر مورد استفاده در ساخت مقوا می تواند سفیدسازی شود تا رنگ آن کاهش یافته و درجه خلوص آن افزایش یابد. خمیر فیبر بکر بصورت طبیعی به دلیل وجود Lignin ظاهری قهوه ای رنگ دارد. مقوای بازیافتی می تواند رگه هایی از مرکب، مواد چسبی و سایر باقیمانده های کاغذ اصلی را با خود به همراه داشته باشد که به آن ظاهری خاکستری‌رنگ می‌دهد. اگرچه فرآیند سفیدسازی برای تمامی محصولات نهایی ضروری نیست، اما در بسیاری از مصارف گرافیکی و بسته بندی، انجام آن حیاتی است. روش های متنوعی برای سفیدسازی وجود دارد که بر اساس فاکتورهای مختلف از قبیل میزان تغییر رنگ مورد نیاز و مواد شیمیایی انتخابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سه گروه از روش های سفیدسازی به شرح ذیل مورد استفاده قرار می‌گیرند:
سفیدسازی از طریق رنگ‌زدایی به واسطه گاز کلر. این روش به طور وسیعی توسط فرآیندهای سازگارتر با محیط زیست از قبیل استفاده از اکسیژن به جای گاز کلر جایگزین گردیده است.
سفیدسازی از طریق اکسداسیون به واسطه مواد شیمیایی از قبیل دی اکسید‌کلر، پراکسید هیدروژن یا هیپوکلرات سدیم.
سفیدسازی از طریق احیاء به واسطه مواد شیمیایی از قبیل سولفات سدیم.
لایه بندی مقوا: تک لایه و چند لایه
مقوای چند لایه به دلیل در کنار هم قرار گرفتن انواع مختلفی از خمیر کاغذ عموماً ویژگی خم شوندگی و تاشوندگی بیشتری نسبت به مقوای تک لایه دارد. در مواردی که خمیر مورد استفاده در لایه های مختلف مقوا از یک نوع باشند، آماده سازی و فرم دهی هر لایه بصورت مستقل و مجزا صورت می‌گیرد تا بهترین کیفیت ممکن حاصل شود.
پوشش دهی یا روکش‌دار کردن(Coating):
فرآیند پوشش دهی جهت بهبود سفیدی، نرمی و درخشندگی مقوا در یک یا چند لایه صورت می‌گیرد. مقوای پوشش دار معمولاً از این عناصر تشکیل می شود:
رنگ دانه که می‌تواند شامل China Clay، کربنات کلسیم یا دی‌اکسید تیتانیوم و معمولاً ترکیبی از این دو باشد.
چسب یا مادة هم بند از قبیل امولوسیون Styrene-butadiene یا آب و نشاسته.
افزودنی هایی از قبیل مواد درخشان کننده نوری (OBA) نیز گاهاً مورد استفاده قرار می‌گیرند.
درجه بندی مقوا:
استانداردهای 19303 DIN «مقوا- اصطلاحات و درجات» (چاپ سپتامبر 2009)، درجات مختلف مقوا را بر اساس عملیات صورت گرفته در سطح (حرف اول)، آماده سازی لایة اصلی (حرف دوم) و رنگ (درجات غیرD) یا حجم (تنها درجه D) مشخص و نام‌گذاری می نماید.
