La masse volumique du carton varie du simple au décuple selon sa structure. Un carton compact, fait de fibres pressées, se situe autour de 600 à 800 kg/m3, tandis qu’une plaque de carton ondulé, surtout composée d’air entre ses cannelures, descend à environ 100 kg/m3. Cet article donne les valeurs par type de carton en kg/m3 et en g/cm3, puis la méthode pour la calculer soi-même.
Masse volumique du carton : ce que la valeur mesure
La masse volumique est le rapport entre une masse et le volume qu’elle occupe. Elle s’exprime en kg/m3 ou en g/cm3, et 1 g/cm3 vaut 1 000 kg/m3.
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Pour un carton, il faut distinguer deux grandeurs. La masse volumique des fibres seules ne dépend pas de la forme de la feuille. La masse volumique apparente mesure la plaque telle qu’on la tient en main, air compris : c’est elle qui intéresse l’emballage, le stockage et le déménagement.
Pour le papier et le carton compact, la mesure de l’épaisseur et de la masse volumique apparente relève de la norme ISO 534.
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Masse volumique par type de carton : le tableau
Le tableau ci-dessous reprend les valeurs publiées pour les trois grandes familles. Le papier de couverture, qui forme les faces d’un carton ondulé, sert de repère.
| Type de carton | kg/m3 | g/cm3 |
|---|---|---|
| Papier de couverture | 600 à 800 | 0,6 à 0,8 |
| Carton compact (exemple de mesure) | 750 | 0,75 |
| Plaque de carton ondulé complète | environ 100 | environ 0,1 |
| Carton plume | 100 à 200 | 0,1 à 0,2 |
La valeur de 750 kg/m3 du carton compact est un exemple de calcul (150 g/m2 pour 0,20 mm), pas une constante : un carton plus ou moins pressé s’écarte de ce chiffre. Pour un produit précis, la fiche technique du fabricant reste la référence.
Pourquoi le carton ondulé et le carton plume sont si légers
Un carton ondulé associe deux feuilles lisses et une feuille cannelée, collées entre elles. L’espace entre les cannelures reste vide, ce qui explique une densité de l’ordre de 0,1 g/cm3, soit sept fois moins que le papier de couverture.
Plus la cannelure est haute, plus la plaque contient d’air. En simple cannelure, la cannelure E mesure 1,0 à 1,8 mm d’épaisseur, la B 2,5 à 3,0 mm, la C 3,5 à 4,0 mm et la A 4,7 à 5,5 mm. Le double cannelure BC atteint environ 7 mm.
Le carton plume suit une autre logique : deux couches de carton enserrent un coeur en mousse de polyuréthane ou de polyéthylène. Sa densité tourne autour de 100 à 200 kg/m3 pour une épaisseur de 3 à 10 mm, d’où son usage en maquette et en encadrement.
Calculer la masse volumique d’un carton à partir du grammage
La formule tient en une ligne : masse volumique apparente (kg/m3) = grammage (g/m2) / épaisseur (mm). Le grammage figure sur la fiche technique, l’épaisseur se mesure au pied à coulisse.
Un carton compact de 150 g/m2 et de 0,20 mm d’épaisseur donne 150 / 0,20 = 750 kg/m3, soit 0,75 g/cm3.
Le même calcul s’applique à un carton ondulé. Un double cannelure BC pèse environ 785 g/m2 pour 7 mm d’épaisseur, soit près de 112 kg/m3. Un simple cannelure C, autour de 475 g/m2 pour 3,5 à 4,0 mm, tombe entre 119 et 136 kg/m3. Ces résultats restent cohérents avec la valeur de 0,1 g/cm3 d’une plaque complète.
Sans fiche technique, découpez une chute de 10 cm sur 10 cm, pesez-la, mesurez son épaisseur et multipliez la masse par 100 pour obtenir le grammage au m2. Appliquez ensuite la formule.
Masse volumique du carton et poids d’un carton de déménagement
La masse volumique du carton ne dit rien du poids d’un colis rempli : celui-ci dépend du contenu. Elle explique seulement pourquoi un carton vide est léger. Une caisse en simple cannelure C de 400 x 300 x 300 mm pèse environ 408 g à vide, et une caisse en double cannelure BC de 600 x 400 x 400 mm environ 1 280 g.
Pour connaître l’espace que ces caisses occupent dans un camion ou une pièce, consultez les dimensions et le volume d’un carton standard.
La charge admissible ne se déduit pas de la masse volumique. Elle dépend de la résistance à la compression verticale, qui peut baisser de 50 à 60 % en atmosphère humide.
Carton et autres matériaux : stockage et fin de vie
Face au bois ou au plastique, le carton est un matériau peu dense : un mètre cube de plaques ondulées pèse très peu, mais occupe beaucoup de place. Cette faible densité a deux conséquences pratiques.
- Pour le stockage, l’humidité réduit nettement la résistance, comme vu plus haut. Les conseils pour stocker des cartons au garage détaillent les précautions à prendre.
- Pour la fin de vie, des cartons non aplatis prennent un volume disproportionné par rapport à leur masse. La page sur l’élimination des gros cartons explique comment les déposer.
Retenez donc trois ordres de grandeur : environ 0,75 g/cm3 pour un carton compact, 0,1 g/cm3 pour un carton ondulé, 0,1 à 0,2 g/cm3 pour un carton plume.
