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典藏资料|瓦楞纸板、纸箱工艺大全
时间:2018-10-31 10:46:45  来源:本站  作者:

  纸箱包装是商品运输包装的一种主要方式。瓦楞纸板和瓦楞纸箱的生产始于19世纪末期,在20世纪初期得以迅速发展。瓦楞纸箱重量轻、价格便宜,可以以多种尺寸大规模生产,使用前储存空间很小,并能印刷各种图案,因此在制成品包装运输上得到广泛应用。

  瓦楞纸板结构主要由单层或多层波浪形的瓦楞纸板和箱板纸黏合而成。瓦楞有良好的抗压强度和防震性能,能承受一定的压力、冲击和振动,具有抗压防震、适合印刷、易于成形、重量较轻、利于环保、成本低廉(较其他包装材料而言)等优点,并对保护商品、储运、广告宣传、促进销售等方面有很大的帮助。

  纸和纸浆,可以用各种各样的植物纤维制成。很难准确地写出木材的化学分子式,因为木材是由多种分子式化合物组成的复杂而不均匀的自然产物。

  下面为针叶材与阔叶材的典型化学成分。它们的主要成分是纤维素(40%——50%)、半纤维素(20%——35%)、木类(20%——30%)和溶剂所溶解的物质(3%——3.5%)。要把这些化学成分在不发生结构变化和分解的条件下分选出来,可以说是不可能的。木材的主要多糖类成分为纤维素、全纤维素、半纤维素。

  全纤维素在室温下用稀碱(例如用17.5%的NaOH或10%——24%的KOH)处理后,溶解的15%——30%是半纤维素,不溶解的是纤维素。

  纸的原料是纸浆,它主要是由木材来制造的,其制造原料大体如下:化学纸浆、牛皮纸浆、半化学纸浆、机械(物理)纸浆。化学纸浆是在制造纸浆的过程中,以化学药品为主而制成的纸浆,当然根据使用的药品和制造方法不同也有一定的区别。牛皮纸浆是一种用化学方法制造的纸浆,也叫硫酸盐纸浆。Kraft一词在瑞典表示结实的意思。

  由于瑞典化学工厂以副产品芒硝制取的纸浆所抄制的纸非常坚固,因此称之为牛皮纸。半化学纸浆是采用化学处理方法,先将木材中含有的一部分木素除去,然后再将剩下的软化了的木片用机械弄碎后制成一种纸浆,也就是说在制造方法上化学处理与机械处理各占一半。

  废纸纸浆也是造纸的主要材料,所谓废纸纸浆就是将已经用过的废纸,放到像绞果汁器那样的疏解机器装置中,来回绞动使相互聚结着的纤维分解成为粥状。瓦楞纸板的面层底浆所用的废纸纸浆,其原料主要是牛皮纸和瓦楞纸屑等,因此强度很高。

  主要按厚度来区分。习惯上将每平方米面积上重量超过200g的厚纸称为纸板,小于200g的称为纸。但随着机械设备、材料、工艺技术的改进提高,出现了薄纸纸板,也称为轻型瓦楞纸和纸板,其范畴已超过200g/m2的规定,在生产机械上也分为重型瓦楞纸板生产线和轻型瓦楞纸板生产线。

  纸和纸板世界上现约有5000种,我国生产的纸和纸板现有500——600种,用于商品包装的主要品种有箱板纸、瓦楞原纸、白板纸、黄板纸、牛皮纸、柏油纸、铜版纸、胶版纸、涂布纸、特种纸、胶涂原纸等,而制造瓦楞纸箱的主要有箱板纸和瓦楞原纸两种。

  无论哪种纸或纸板都有正反面之分。在抄纸时,湿纸幅与网接触面为反面,另一面为正面。反面由于与铜网接触,细小纤维与填料流失较多,显出网印,故反面较为粗糙,正面较为紧密。正反面的性质有明显的差别。其平滑度,正面较反面高些,拉毛速度反面比正面大些,白点反面比正面好些,因此纸和纸板具有两面性。两面性对印刷质量的影响很大。

  通常,正面的平滑度、施胶度均较好,故其印刷性能也好。制作纸箱的面纸,必须使纸的正面朝外,以便印刷和进行防潮处理。对于挂面纸板,面浆的色泽比里浆的色泽好,正反面最易于鉴别。有些纸或纸板是用多缸造纸机抄造,或者经过压光机压光,其反正面的区别就不那么明显,此时可采用以下方法鉴别:

  (1)直接观测法。将纸或纸板折叠,观察两面的表面形状结构,如有纸机网印,有网印面为反面,当用肉眼观察不清楚时,可借放大镜或平滑仪器测量。

  (2)用碳素纸压纸观测法。将碳素纸压在纸面上,然后观察纸面情况并在纸上做一个记号,使碳素纸的痕迹压在纸上,可画出宽约13㎜,长51——76㎜的一条黑色痕迹,观察时,可放在一个平滑的表面玻璃上,按方法(1)鉴别。

  (3)用硬币法(铝)做记号。将纸面折叠,使两面放置在一个平面上,用硬币在两面上划一条痕迹,再观察两面痕迹的深浅,痕迹浅的一面为反面,这是由于网面的填料量低,划痕不易显出。

  瓦楞纸板分单瓦楞纸板、双瓦楞纸板和多层瓦楞纸板。单瓦楞纸板由两层箱板纸和一层波纹状的瓦楞原纸黏合而成;双瓦楞纸板由两层箱板纸、两层波纹状的瓦楞原纸及一层瓦楞芯纸黏合而成;多层瓦楞纸板由两层箱板纸、多层波纹状的瓦楞原纸及多层瓦楞芯纸黏合而成。表1-2、表1-3、表1-4分别列出了瓦楞纸板的各类名称及分类表示法。

  ③ 每个字母或一个数字一般代表一层纸(如K3K3K纸板,K为面纸、3为瓦楞纸、K是中纸、另一个K是底纸)。

  ① V形:V形楞的圆弧半径较小,加压初期抗压性能较好,但超过最高点后即迅速破坏。所以其缓冲性能差、抗压力强、黏合剂施涂面小、不易黏合。

  ② U形:U形楞的圆弧半径较大,富有弹性,吸收冲击能量较大,且当压力消除后仍能恢复原状。所以其缓冲性能好、抗压力弱、黏合剂施涂面大、易于黏合。

  ③ UV形:UV形楞介于U形楞和V形楞之间,其圆弧半径大于V形,小于U形,因而兼有二者优点,应用较广。

  瓦楞纸型指瓦楞型号种类,即瓦楞大小、特性的不同分类。同一楞形,其楞型可以不同,但国标GB6544—86(瓦楞纸板)规定所有楞型的楞形状均为UV形,楞型一般有A、B、C、E四种。

  ① A楞:A楞特点是单位长度内的瓦楞数目少而瓦楞高度大,A楞纸箱适于包装易损物品,有较大的缓冲力,如玻璃杯、陶瓷之类等。

  ② B楞:B楞与A楞相反,单位长度内的瓦楞数目多而瓦楞高度小,所以B楞纸箱适合包装较重和较硬的物品,多用于罐头饮料等瓶装物品的包装。另外,由于B楞纸板坚硬且不易破坏,可用来制造形状复杂的组合箱。

  ③ C楞:C楞单位长度内的瓦楞数目及楞高介于A、B型之间,性能则接近于A楞,而纸板厚度小于A楞,所以可以节省保管及运输费用,欧美各国多采用C楞。

  ④ E楞:E楞在单位长度内的瓦楞数目最多,瓦楞高度最小,具有厚度更小更坚硬的特点,用它制造的瓦楞折叠纸盒比普通纸板缓冲性能好,而且开槽切口美观、表面光滑,可以进行彩色印刷。

  瓦楞纸板属于各向异性材料,不同方向性质不尽相同,尤其对来自不同方向的压力,承受能力是各不相同的。下面简单地用图表分别说明各种瓦楞纸板对来自不同方向的压力的承受情况(见表1-5)。

  随着瓦楞的减小,瓦楞纸板对平面压力与平行压力的承受能力越来越强,对垂直压力的承受能力则越来越弱(见图1-3)。

  加工纸板的设备叫瓦楞机(亦称坑机或双面机)。瓦楞机实际上是一系列机器,其功能是用来制造瓦楞芯纸,使之与箱板纸黏合,加上另一层箱板纸,可根据不同的要求制出双瓦楞或三瓦楞纸板,然后在瓦楞纸板上压线并切割纸板,成为瓦楞纸板容器的原材料(见图1-4),最后使用淀粉黏合剂将瓦楞顶部与箱板纸黏合。

  瓦楞机机型庞大、运作复杂,机器一运转就不容易再停下来,调试机器时会浪费很多工时及材料,所以一般机器会一直开着,直至完成生产任务为止。

  露楞:指在纸面上能明显看见坑纹的楞高。一般厂家生产的纸板的底纸均有露楞现象,此属正常,但露坑不能超过3mm且面纸不得露楞。

  缺材:指纸板的宽度不够。引起缺材的原因可能是原纸不足度、原纸经加热后缩水、错边(也叫纸边不齐)。引起这些原因可能是驳纸未对齐、纸架走位、原纸筒端面不平整。此外,还与面纸、底纸、见坑纸在运行中的张紧度有关。

  塌楞:指坑纸的峰楞受到超过其承受能力的压力而被压塌。引起塌楞的原因可能是坑机运转、调机不正常(原则上每天均应试机),双面机内有杂物也与见坑纸所受的压力大小有关(如浆糊轮压不到位或压辊不平衡)。

  (3) 剥离法,如黏合处的纸张纤维未受到破坏,则说明纸黏合不良。脱坑产生的原因可能是施胶量小、异物阻塞浆糊管道、浆位调试不当、浆糊黏度较小、受热时间与温度不合要求;纸板胀缩比例悬殊较大(如面、底、见坑);面纸、底纸、见坑纸受压不当。

  (3) 施胶量不合要求(头机涂胶太少,吹风后甩坑或头机涂胶太多,抽风散热时间短,水分来不及蒸发);

  弯曲:弯曲度是指纸板弯曲后水平面之间的最高高度与纸板弯曲方向的长度的百分比,分为横向弯曲(坑纹方向)和纵向弯曲(纸板长度方向)两种,一般横向弯曲情况较多。原因有以下几方面:

  (2) 张力:①机器牵引力,②控制见坑纸在天桥上的存量(一般其长度应控制在天桥总长的1/3内);

  硬度:纸板硬度主要由组成纸板的各层原纸的硬度(特别是坑纸的硬度)决定它受坑机以及楞型的影响。

  从瓦楞纸板生产线生产出的瓦楞纸板的平整度是瓦楞纸板的重要质量指标,因为瓦楞纸的平整度是瓦楞纸箱质量的基础。

  第一,瓦楞纸板的平整度直接关系到瓦楞纸箱的挺度。纸板平整度好,箱壁挺立表明它有一定的挺度;纸板平整度不好,纸箱没有挺度。

  第二,瓦楞纸板的平整度直接关系到瓦楞纸箱的耐压强度,耐压强度是瓦楞纸箱的主要质量指标。如某种方便面箱,纸板结构相同,纸板平整度好的耐压力可以达到130kg 以上,而纸板平整度不好的耐压力只有60kg。

  第三,纸板的平整度还直接关系到纸板印刷质量。在印刷过程中,平整度好的纸板传送误差小,套印精确度高,印刷效果好;平整度不好的纸板传送误差大,套印不准,印刷效果不好,甚至无法进行印刷,造成纸板报废。

  第四,纸板的平整度还直接关系到对纸板开槽、切角的精度。在印刷、开槽联合机上,平整度好的纸板传送误差小,开槽、切角准确到位,纸箱成形质量好;如果纸板平整度不好,传送过程中偏差大,开槽、切角不到位,不但影响纸箱的成形质量,而且必然产生大量废品。

  影响瓦楞纸板平整度的原因很多。原纸受温度、水分、张力等作用后使纸板结构中的各层纸产生膨胀或收缩,其胀缩比率如果失衡,平整度就会受到破坏,产生翘曲。通常情况下,由于温度和水分原因造成胀缩比率失衡,纸板要发生横向翘曲,即横纸板运行方向往上或往下翘曲。

  一般发生横向往上翘曲较多,这是因为单面由过桥下来,经二重深胶后增加了水分,从而增大了膨胀系数,因而易产生横向上翘现象。另外,当双面机速度放慢以后,由于加热板的高温作用,纸板的水分都蒸发到复合纸板的上层,上层纸板膨胀系数增大,所以出来的纸板多呈横向上翘形式。

  厚度:是指纸或纸板在两测量板间受一定压力下直接测量的厚度,其结果以mm表示(GB451.3—89)。

  耐破(强)度:单位面积的纸板被压破时可以承受的压力,用kPa或kgf/cm2表示。(1 kgf/cm2=98kPa)

  环压强度:环形试样边缘受压直至压溃所能承受的最大压缩力,以kN/m表示(GB/T2679.8—1995)。

  环压强度指数: 环压强度与定量的比值,用N·m/g表示 (GB/T2679.8—1995)。

  边压强度:单位长度的瓦楞纸板,坑纹方向被压坏受到的压力,单位为N/m或kgf/cm(GB6546—86)。

  黏合强度:把单位面积的瓦楞纸与箱板纸分离开所用的力,单位为N/m或kgf/cm(GB6548—86)。

  戳穿强度:用一定形状的角锥穿过纸板所需的功。即包括开始穿刺及使纸板撕裂弯折成孔所需的功。用kgf·cm(J)表示[1J=10.2kgf·cm(GB2679—81)]。

  含水率:把纸样按照一定标准烘干至恒重,其质量减少值与烘干前纸样重量的比值,用%表示(GB462)。

  纸箱的抗压强度:保证纸箱受压不被压坏的最大的力与其底面积的比值,单位用kPa或kgf/cm2表示。

  严重缺陷:是指产品在使用、维护时使依赖该产品的个人有发生危险的缺陷,也指导致产品原先预定的功能丧失或不能得到满足的缺陷(CRI)。

  全检:对生产的成品或半成品全部检验,以确保无质量问题,一般是对客户要求严格的产品已发现有较大质量问题,或下道工序成本较高时,对成品或半成品进行全检。

  抽样检验:依据一定的抽样标准,对原料、半成品、成品进行部分检验。在来料检验、生产各工序自检、大部分成品检验时一般采取这种检验方式。

  免检:依据一定的标准,对成品不需检验即可入库出货。对于工序简单、产品简单、生产工序管控严格的产品可使用这种检验方式。

  剪刀差:量取结合部位上下两端压痕线处两刀距离之差,国标规定剪刀差大型箱不超过7mm,中型箱不超过6mm, 小型箱不超过4mm。

  根据中华人民共和国国家标准,包装材料——瓦楞纸板(GB/T6544—1999)和出口产品包装用瓦楞纸板( GB/T5034—85)的相关规定,结合现实中的实际情况,瓦楞纸板的主要指标如纸板定量、耐破强度、戳穿强度、边压强度、黏合强度、水分的要求参见表1-7。

  分纸即原纸板来料后对其进行加工,使瓦楞纸板按预定位置准确地弯折,便于纸箱按预定尺寸准确成型(修掉多余的边角)。

  按压痕线方向与瓦楞楞向的不同关系,压痕线又可分为纵压线与横压线。纵压线是与瓦楞楞向平行的压痕线,横压线是与瓦楞楞向垂直的压痕线。

  压痕的主要作用是使瓦楞纸板按预定位置准确地弯折,以实现精确的纸箱内尺寸(或外尺寸),由于压痕的深浅和位置准确度不同,往往会导致纸箱内尺寸(或外尺寸)发生某些偏差,因而有时会出现内装物难以进入箱中或过紧现象。特别是纵压线,因瓦楞纸板的结构特点,往往难以保证达到预定的尺寸。

  图1-6为纵压线的几个典型位置,在楞峰和楞谷处如图中所示①、③处压痕时,尺寸的精确度易于保证,而在楞腰部分②处压痕时,精确度往往较差。

  压痕与纸箱外观的结构性有关,在大量使用自动包装机的情况下,随着包装生产速度的提高,压痕变得更为重要,所以必须注意防止因压痕造成的生产和使用的麻烦,尽量使压痕明显、准确,这样对各个方面都大有裨益。

  开槽是指在瓦楞纸板上切出便于折叠的缺口,其宽度一般为纸板厚度再加1mm,有时也可考虑为纸板厚度的2倍。现在一般的印刷机上都连带有开槽刀,纸箱生产时可一次性成型,但也有手动开槽。

  黏合剂黏合:这是接合强度最牢固的一种,原料是胶水。装电子产品的包装一般会用到此方法,不容易对所包装产品造成刮伤。

  金属钉接合:比较牢固,但箱钉易生锈。也存在接合角箱面重叠的问题。金属钉一般用的是镀铜扁钢丝或镀锌扁钢丝,大型纸箱一般使用此方法。

  打包是产品在各工序生产完后,按一定的数量进行包扎,一般会用到保鲜膜、打包扣、草球、胶带、手动打包袋、橡皮筋等。

  为减少各工序的工作量、缩短生产环节、节约成本,现在所生产的纸箱都是一次性成型,即来料时就是完整的,下级供应厂商已压好线、分好纸,来料直接上机印刷,一般印刷机带有自动开槽,最后直接打包入库。

  开槽型纸箱(02型):该箱型是最常见的外包装纸箱,基本上由一片瓦楞纸板组成,通过订合或黏合等方法将接缝封合制成成品纸箱,由顶部及底部摇盖构成箱底和箱盖。运输时可以折叠平放,使用时把箱盖封合。开槽型纸箱可分为规则开槽纸箱和不规则开槽纸箱。规则开槽纸箱又称对口盖箱(RSC),即外摇盖在中间合拢,而不规则开槽纸箱又可根据情况分为多种。

  套合型纸箱(03型):由几页箱坯组成的纸箱,其特点是箱体与箱盖(顶盖、底盖)分开。使用时,箱盖和箱体是套接的。

  折叠型纸箱(04型):通常由一片瓦楞纸板组成,通过折叠形成箱底、侧面和箱盖,不用订合或黏合。

  结构型无盖浅箱:与天地盖纸箱类似,区别是结构型无盖浅箱的天盖较低,不能把地盖盖住。与半开槽纸箱也相似, 区别是结构型无盖浅箱的地盖不是开槽型,而是有4个钉条位且底部只有一层的纸箱。

  以上为纸箱的基本箱型,其中第四种至第七种都属于第二种。各种箱型中最常用的是第一种中的规则开槽纸箱(RSC)。

  纸箱尺寸:纸箱的尺寸分为内尺寸、压线尺寸与外尺寸,分别用L、 W、H表示长、宽、高,单位一般为mm。

  内尺寸的测量:纸箱支撑成型,相邻面夹角成90°,用内径尺在钉条位上距箱口50mm处分别量取箱长和箱宽,以箱底与箱顶两内摇盖间的距离量取箱高。

  压线尺寸的测量:纸箱在未折叠时,用直尺测量其压线之间的距离,量取长、宽、高。对于长、宽或高有两个尺寸的,如高低线型纸箱,表示成:长×宽(阔)×高1/高2,其中高1为较大尺寸, 高2为较小尺寸。

  外尺寸的测量: 纸箱支撑成型,相邻面夹角成90°,用直尺在钉条位距箱口50mm处分别量取箱长和箱宽,在箱子外摇盖界面附近量取纸箱的高(含外摇盖) 。

  钉条:又叫搭接舌,是为了纸箱合围成型而在箱子的一侧多出来的部分,见图1-7最左侧的部分。钉条边的长度一般为:订接时为35——40mm;粘接时为30——35mm。

  摇盖:又叫E盖,分为外摇盖和内摇盖,见图1-7。一般长边的摇盖放在外面为外摇盖,折叠时合拢;宽边摇盖放在里面为内摇盖,折叠后不合拢。根据内外摇盖的不同长度可以把纸箱分为若干种。

  手挽:又叫手扣,一般在纸箱侧面,形状常为两头圆的矩形,上部直线啤半穿,其余全穿。手挽要根据客户的要求确定大小及位置,一般不能啤到图案。手挽的作用是方便搬箱,但是会使抗压强度降低。因此越小越好,一般以人手插入即可,最常用的尺寸为30mm×90mm,形状常为两边半圆、上边压线的样式。当然,有些客户也会使用超长一点的,如100mm×110mm的手挽,主要是考虑到北方戴手套、外国人手大等因素。

  手挽一般会有一个向上的刀口处,行业上为防止搬运时手挽处爆角,刀口一般在2——4mm之间。手挽为防止割手而用波浪刀,波浪刀一般用每英寸12个波的为主,这样的刀切割出来的手挽确实对防割手有一定的作用。为了加强手挽的牢固性,可在手挽的箱内周围贴一个同手挽一样形状的加强板,也可以加一个塑胶扣。当然,加塑胶扣主要是针对相当重的纸箱而言。

  正面:纸箱上印刷的用以说明所装产品名称、数量及纸箱尺寸等的图案和文字。正面的内容由客户确定,根据印制的位置可分为正面、侧面。正面印在箱子的长方向,侧面印在箱子的宽方向。如果箱子的长方向两面印的内容不同,为了区分,把正面分为条面和正面。条面为连着钉条的长方向,另一面则为正面。

  大、中、小型箱:长、宽、高的内尺寸之和,在1000——2000mm之间的是中型箱,大于2000mm的是大型箱,小于1000mm的是小型箱。不同型号的纸箱,公差也不同(见表1-8)。

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