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纸箱临蓐工艺及流程常识

纸箱生产工艺及流程知识概述 吕海东 目录 1、概述 2、纸箱生产工艺 2.1纸张介绍 2.2瓦楞介绍 2.3纸箱箱型介绍 2.4纸箱的制作 2.4.1瓦楞纸板 2.4.2瓦楞纸箱加工 一、概述 用作运输包装的瓦楞纸箱于 1907 年出 现于美国,在第一次世界大战期间,木 箱运输包装占 80% ,瓦楞纸箱仅占 20% 。 到第二次世界大战期间瓦楞纸箱已占 80% , 成 为 最 重 要 的 运 输 包 装 容 器 。 2006年,中国包装工业总值约 3500亿元, 纸制品占59%。 包装纸箱用途 可用来包装食品、饮料、家用电器、 医药、日用/化妆品、机电等产品。 包装纸箱优点 ?重量轻 三层(单瓦楞)纸板的重量按用纸175/150/150g/m2 计算,约600 g/m2 ,而同样3mm 厚度的木板的重量约为 2000 g/m2 ,是纸板的3倍以上。 ?成本低 其原料为原纸,可用木浆(木材的边角料)、草浆 制作,并可方便地回用再利用(无公害)。(环保) ?易加工 由于纸张的平整性,决定了其可以方便地进行印 刷。 ?便于储存和运输 由于纸箱能够折叠,在储存与运输时占用的空间很 小很方便储存与运输,而这是木材包装、金属包装所不 具备的。 ?结构合理 瓦楞的楞型(U、V、UV)结构大大地提供了纸箱 的抗压、耐破能力。 纸箱包装的不足 ?强度有局限性 如不用木材或其他坚固物体加固,纸箱(蜂窝纸板 除外)内装物品重量最好不超过55kg. ?防潮性差 瓦楞纸箱吸水后,其强度会急剧下降,甚至破烂, 这是在设计及使用时应注意的问题。在面纸(里纸)表 面加入防潮剂(可在印刷前瓦楞成型时加,也可在印刷 后),可适当提高其防潮性。 二、纸箱生产工艺 ---生产工艺图 2.1纸张介绍 原纸 原纸是形成纸板、纸箱产品质量的重 要因素之一,是纸板、纸箱组成的主要 原料。按用途可分为二大类即箱纸板和 瓦楞原纸。 箱纸板 用作瓦楞纸箱的面纸或里纸。其质量等级 为A、B、C、D。其中A、B、C为挂面纸板。根据纸张的颜 色及表面处理方式,又可细分为白版纸与牛皮纸。 瓦楞原纸 用作瓦楞纸箱中瓦楞制作的原纸。其质量等级分为A、 B、C、D。一般来说A、B级的称为高强度瓦楞原纸,C、 D级的为中强瓦楞原纸。 按制造商来分可分为国产纸、进口纸,而 进口纸中又可细分美卡、俄卡等。 主要技术指标: 定量(克重): 每平方米原纸的重量(g/m2 )。一般来说目前的克 重范围在100 g/m2 --400 g/m2 。 紧度: 相当于密度的一个指标,指每立方分米原纸的重量 (g/cm3 )。 耐破指数(kPa.m2/g)环压指数(N.m/g)等,这些指 标反映了原纸的物理性能。 2.2瓦楞介绍 瓦楞的形状 瓦楞的基本形状有U形和V形,U形的楞峰接近圆形,V 形的楞峰接近尖形,如下图所示。 U形瓦楞的特点: a)柔软、富有弹性。只要变形不超出弹性范围,在松开后, U形瓦楞能迅速恢复原来的形状; b)由于瓦楞辊的磨损较慢,瓦楞纸板的厚度相同; c)U形瓦楞比较圆滑,不会出现在楞峰处切断瓦楞芯纸的 现象,因此可相对提高瓦楞原纸和粘合剂的用量较大, 但不够经济。 V形瓦楞的特点: a)V形瓦楞比较坚硬,强度较高,但变形一旦超过弹 性范围瓦楞就会被压溃,完全丧失复原性; b)V形瓦楞其芯纸及粘合剂的使用量虽少,但楞辊容 易磨损,使用寿命短,且瓦楞纸板厚度不稳定,楞峰 处易切断芯纸。 我国规定(推荐)瓦楞形状介于U形和V形之间,称 为UV形,其弹性和加工性能优于V形,而平压强度和用料 方面又优于U形。 UV形瓦楞纸板具有U形和V形瓦楞纸板的优点,应用广泛。目前 我公司的瓦楞辊为UV偏V型设计。 瓦楞纸板的楞型 瓦楞高度以及每300mm长度上的瓦楞数称为瓦楞纸板 的楞型。楞型实际是对瓦楞尺寸的有关规定。常用的楞 型有:A瓦(型)、B瓦(型)、C瓦(型)、E瓦(型) ,随着瓦楞辊制作技术及包装业的发展,一些更小的如F 、G、N、O等楞型也随之出现。 不同楞型的楞高及300 mm长度上楞数见下表: 楞型 A C B E F G N 楞高(mm) 4.5 3.5 2.5 1.1 0.75 0.55 0.45 楞数(个/300mm) 34+2 38+2 50+2 96+2 138+2 185+2 185+2 O 0.30 266+2 运输包装常用的楞型为A型和B楞型。A型瓦楞高度而 后间距最大,柔软、富有弹性,缓冲性能好。B楞型的平 压强度较高,适合包装较硬的产品,同时由于瓦楞间距 较小,而纸比较平坦,印刷效果较好。C瓦介于A瓦与B瓦 二者之间,目前单独使用较少。但在合适情况下,可用 BC瓦楞代替AB瓦楞。E瓦以下,称为微瓦楞,目的是代替 厚纸板。 瓦楞纸板的层数 瓦楞纸板横截面上原纸的层数是它最重要的结构特 征。就瓦楞芯纸的层数来说,运输包装通常用的是单瓦 楞纸板、双瓦楞纸板和三瓦楞纸板。单瓦楞纸板有面纸 (外面)、里纸(内面)和瓦楞芯纸,共计三层,习惯 上又称之为三层纸板。三层纸板在瓦楞纸板中所占比例 最大,主要用来包装重量较轻的产品,如常用的食品、 饮料等。 双瓦楞纸板的面纸、中间垫纸和瓦楞芯纸共五层, 习惯上又称之为五层纸板,主要用来包装重量较大的易 损产品。双瓦楞纸板通常是由A型和B型组合而成,一般 将A瓦放置在纸箱内侧,用来缓冲,B瓦楞放置在外侧, 使箱面印刷更美观。三瓦楞纸板的面纸、中间垫纸和瓦 楞芯纸共计七层,所以又称之为七层纸板,主要用来包 装超重型产品。 a)单瓦楞纸板(三层板) b)双瓦楞纸板(五层板)c)三瓦楞纸板(七层板 ) 2.3纸箱箱型介绍 瓦楞纸箱的箱型 瓦楞纸箱的箱型绝大多数为O2型(箱型为国际通 用)开槽箱。其中0201型开槽平口箱是最常用的运输包 装箱,其特征是上、下摇盖与箱面连体,向内弯折后形 成箱底和箱盖。一般情况下是由一整块板经裁切、(印 刷)开槽、压线而成箱坯(少数是由两片或四片纸板拼 合,习惯上称之为二页箱或四页箱)。 瓦楞纸箱的结构 瓦楞纸箱是以箱坯为基础,通过结合、封箱和捆扎 而成为箱形结构的。 2.4纸箱的制作 2.4.1瓦楞纸板 现行的瓦楞纸板一般是由瓦楞生产线制作而成, 在一些小型生产厂中,对一些质量要求不高的纸板, 也有使用单面瓦楞机制作出一平一瓦后,再覆面而成 单瓦纸板。瓦楞纸板生产线生产出的经纵向压痕切 线、横向切断后的纸板一般已具备了箱坯的基本特 征:箱坯的长、宽及在纵向的压线。 瓦楞纸板生产线 纸板形成: 瓦楞原纸 瓦楞 瓦楞辊轧 制 箱板纸(里) 纵切 横切 粘 合 单面纸板 (一平一瓦) 瓦楞纸板 箱板纸(面) 纸板(堆码 ) 瓦楞生产线的结构 瓦线按其最高生产速度可分为中低速(150m/min 以下)、中高速(150m/min以上)。一般一条瓦楞生 产线由下列单机和系统组成: ? a)原纸架 作用是支撑原纸,使其可以一定的速度进行生产。目前 一般采用的均是液压无轴方式。对先进的瓦线在原纸支架 上可带有自动接纸机,保证换纸时的质量及效率。 b)预热缸 对进入瓦楞辊前原纸进行预热,使其便于成型及粘合。 原纸架 预热缸 c)单瓦机 瓦楞生产线的心脏部件之一,是瓦楞成型的机 器,主要零件为瓦楞辊。瓦楞辊的质量及进纸方式 (导纸板导纸、真空吸附导纸、正压系统导纸)及单 面机整机精度将决定单面机生产出的一平一瓦的质 量。较先进的设备目前可配备瓦辊快换系统,以提高 工作效率。 瓦楞辊 由上、下瓦楞辊组合将瓦楞原纸压成波形瓦楞纸。瓦楞辊的配合压 力(间隙)、平行度、恰当的中高是瓦楞辊工作时的重要技术指标 d)上纸小车 将原纸自生产现场外部移至原纸支架处的 厂内运输设备。 e)输送过桥 也称天桥。其作用是匹配各单面机生产出的 单面纸板,并对单面纸板作初步固化。 f)多重预热缸(二重、三重等) 对从单瓦机输出的单面 纸板进行预热,以利于以下的涂胶及粘合,并保持纸板 适当的干燥度。 制成的单面纸 板通过此过桥 上纸的小 到双重预热缸 处和面纸贴合 车通过此 轨道将原 纸传送到 原纸架旁 上层预热 缸预热单 面纸板, 下层预热 缸预热面 g)二次糊合机 对单面瓦楞另一楞峰进行上胶,使得和面纸得以粘合。 主要部件有上糊辊和刮糊辊。 h)贴合部 经上糊后的纸板需在一定的温度、压力及一定的时 间内,淀粉糊进行糊化达到粘合的目的。它的传送主 要包括一压载系统和一棉织带。 棉织 带 面纸 压载 装置 压载装置 的升降装 置 此处为单面纸板第二 次上糊的地方,上糊 后和面纸进行贴合。 i)纵切压痕机。 与瓦楞垂直方向称纵向,在纵向上纸板规格及折合处的压线槽,可在 纵切压痕机上实现。纵切压痕机一般均采用单刀(薄刀)形式,其调整 刀具方式可分为手动调整及全电脑调整。 j)分纸托架。 纵切、分纸时托架。 k)横切机。 机械式和电脑式两种,机械式为早期型号,横切尺寸需手工调整,而全 电脑控制的横切机其横切尺寸,直接在电脑中设置,其尺寸误差也较小。 通过这里的压痕 和分切刀完成对 纸板压痕和分切 处理。 下面这个 位置是托 架 横切刀,完 成纸板沿瓦 楞方向的切 断。 l)输送机 将已纵切压痕并经过横切后成一定规格(L*B)的纸板运送到 后方的堆码机的设施。 m)堆码机 分切的纸板按规定的要求进行堆放的部件。 此处进行纸板堆码 输送带 堆码机 p)制糊机 瓦楞与面纸的粘合需要粘合剂,杭州厂的制糊使用的 是全自动自动制糊机。目前公司都是采用食用一级玉 米淀粉作为粘合剂的主体,辅以添加剂等制作。 制糊过程中的储糊桶 制成糊输入到两个大 的储糊桶,并从此处 将胡输送到单瓦机和 二次糊合机的糊槽里 q)蒸汽加热系统 提供提高纸板温度的加热系统。可以是电加热、油加热或是燃煤锅炉。 r)压缩空气系统 因整条生产线上有很多气动原件,压缩空气系统是提供此动力的设备。 s)电气控制系统 生产线的主控制系统(包括单面机的速度协调、湿部、干部的协调等)。 一条完整的瓦线应包括生产瓦楞纸板所有工序的单机和系统,也可根据 用户需要进行简化或增加诸如印刷花纹,涂塑防潮等特殊设备。 配套系统: 这三套系统是一般机械的必备配套装置,不一一 赘述。 2.4.2瓦楞纸箱加工 瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过一定的后道加工,最终成 型。 印刷机 印刷方式分类: 印刷是将所需的文字、图案及其它信息“印”至箱体的表面,印 刷的方式按不同的分类原则而不同。在瓦楞纸箱行业中,如按使 用的油墨来分有水性(水性油墨)印刷、油性油墨印刷;按使用 的印刷版材来分有丝网印刷(对纸箱印刷来说目前基本已淘汰) 橡胶版印刷、树脂版印刷,胶版及树脂版均为凸片印刷(相对的 另一类为凹版印刷);按印版所处的位置来分可分为上印式和下 印式。 目前公司采用的柔版水性油墨印刷,使用的印版大多数为树脂版,因 为设备的不同,上印式和下印式的方式都有。 印刷机的印刷原理 印刷机是利用橡胶辊(均墨辊)将油墨槽中油墨传递至印刷滚 筒上的印版上,从而将所需的文字或图案及其他信息印刷至纸箱表 面。 印刷版 紙板 转印前 转印后 原理图 示例 印刷工艺流程 上料?送纸?印刷?(开槽、模切)出屑?封合(胶带、钉 箱、粘合)?单位量捆扎?堆码?仓储?运输 印刷机介绍 印刷机结构:一般印刷机均有以下基本结构 印刷机概图 a)上料机构 上料机构是将需印刷的纸板上至工作台面,其方式为手工、半自动 和自动三种,后二种分别由上料机(半自动、自动)完成。 b)送纸机构 目前送纸方式主要有链条送纸、后推式送纸及前缘真空吸附送纸。 其特点从结构分别是从简易、简单到复杂,加工精度越来越高,通 常链条送纸加工的精度在±1.5mm左右,而前缘线mm,当然不同的配置其价值也不同。 通过无动力滚筒将 待印纸板输送到上 料机构旁 上料机构将纸板输 送到送纸机构 此处完成纸板的输 送到印刷部的工作 c)印刷部 印刷部是印刷机的关键部分,根据一次可同时印刷的色种数,可将其 分为几个印部。印刷部的其主要零件有印刷辊筒(安装印版用)、刮墨辊 (或刮刀)、网纹辊(金属或陶瓷)等,不同的色组之间可进行相对水平 移动,来保证换版及清洗等工作。 d)油墨循环系统 通常采用气动泵来完成油墨的循环工作。这一系统的缺点是在换色时, 油墨损耗较大、时间较长。 印刷部不同的印 刷单元 油墨循环系统 压线、开槽部 将印刷后的纸板,根据纸箱的设计规格,将不需要的部分通过 开槽到切除;通过压线装置部分破坏瓦楞纸板的楞型,便于成箱。 此处完成压线开槽 纸箱运行方 向 模切部 纸箱的成型方式还可以通过预先制作好的模板,将纸板一次切成所需 的形状。它的优点一是可模切各种复杂没有规则的形状(这一点开槽机 无法做到),二是模切精度高,切边光洁,表面外观质量好,适合于自 动包装的生产。但其缺点是设备投资较大,生产效率也不高。通常按模 版及刀垫的运动方式分为:圆压圆模切、圆压平模切、平压平压模切。 杭州厂有完成圆压圆和平压平的两种设备。 印刷完成的纸板输送 到平轧部位 通过圆形模具和尤力胶的相 互轧合完成对纸箱成型的切 割 平轧板的上下抬动将纸 板推送到平轧模具,把 纸箱轧成设计效果 钉箱机 钉箱是纸箱接合成箱的一种方式,目前钉箱机的种类有人工、 半自动、全自动方式。人工钉箱时,首尾钉距及钉距均匀性均由操 作人的熟练程度来掌握,劳动强度大,且生产效率不高。而半自动 及全自动钉箱机,一方面降低了工人的强度,另一方面,提高其钉 距的均匀度,提高产品的质量。 人工式 自动式 粘箱机 粘箱是纸箱接合成箱的另一种方式,对某些行业来说,所用的 纸箱只能采用粘合剂来粘箱,如食品饮料行业。目前,在一般的纸 箱生产企业中,手工粘箱仍占了相当的一部分。除了手工粘箱,半 自动、全自动粘箱机可大大提高生产效率并保证产品质量(粘箱产 生的剪刀差)。目前,公司在印刷开槽模切粘箱联线上,配置的就 是自动折叠粘箱机。 谢谢大家 !

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