瓦楞紙箱設計控制分析
2017-3-23 點擊：6325
瓦楞紙箱是我國紙包裝生產工藝的主要產品，也是現(xiàn)代最具環(huán)保特性的包裝物，廣泛應用于商業(yè)、工業(yè)、農業(yè)、軍工和其它產品的包裝。從瓦楞紙箱的用途來看，利于產品促銷和保護，便于產品儲存、搬運、流通和計量，則是瓦楞紙箱的主要功能，而要達到使用上的這些要求，對瓦楞紙箱設計環(huán)節(jié)和印刷生產的各個環(huán)節(jié)進行技術把關和控制，是十分重要的。
要注重適度包裝的合理控制
瓦楞紙箱作為產品的包裝，其首要的作用就是要對產品起到防護作用，如果作為紙包裝容器起不到較好的保護產品作用，其他的作用也就無從談起。所以，這就要求先要從包裝強度的設計環(huán)節(jié)，進行技術把關和控制，使產品符合適度包裝的基本要求，同時做到既不浪費寶貴的資源，又不降低產品的質量，使生產成本和產品質量都得到較好的兼顧。
適度包裝設計的技術控制原則，應該是以客戶訂貨的質量要求為出發(fā)點，比如某客戶要求單瓦楞紙箱的搭接舌寬度≥30mm；紙箱成型時二搖蓋自然閉合時，中間縫隙≤5mm；瓦楞紙板厚度(包括面紙、瓦楞層紙和里紙)≥3．3mm。這樣，生產工藝設計時就要圍繞這些硬指標，進行準確的控制。像上面的質量控制指標要控制適度，確實不好掌握。如搭接舌寬度小于30mm就是不合格，而大于30mm，雖然合格，但是卻意味著要多用原紙，尤其是批量大的產品，只要長度多了2mm～3mm就是十分可觀的原材料付出，因此，對這種產品質量要求，首先就是要控制好瓦楞紙板生產線分切技術，不要采用機械控制的分切裝置，而應采用最新技術的電腦控制螺旋刀橫切機分切，以減少瓦楞紙板分切誤差，才能保證瓦楞紙板毛坯尺寸的準確。
對紙箱二搖蓋成型后中間縫隙控制，對用紙尺寸影響也是比較可觀的。實際上客戶允許≤5mm縫隙，對紙箱廠節(jié)約原材料是十分有利的，可以在成型設計時將兩邊的搖蓋長度減去大約2mm，紙箱二搖蓋成型后的中間縫隙就不會大于5mm，就可以滿足標準要求。而瓦楞紙板的厚度質量指標，則直接影響紙箱的強度，如要求其厚度≥3．3mm的質量指標，擬將瓦楞紙板設計在3．3mm是最省紙的。
筆者在實驗分析時發(fā)現(xiàn)，在生產工藝和用紙質量相同的情況下，瓦楞紙板厚度每增加或減少0．2mm，紙板的邊壓強度將增加或下降約20％，并且對瓦楞紙板原紙的耗用率也是十分敏感的。因此，將瓦楞紙板厚度設計在3．3mm～335mm，對生產成本和產品質量都是比較理想的。除上述客戶要求的硬指標必須符合質量要求外，瓦楞楞型、原紙標準也對包裝質量和生產成本構成直接的影響，這些也需要通過檢測實驗分析，才能設計出符合適度包裝的要求。
要注重原紙質量的合理控制
原紙的質量是瓦楞紙箱質量基礎，特別是原紙定量、環(huán)壓指數(shù)、耐破指數(shù)、吸水性和交貨水分等指標，是影響和決定瓦楞紙箱強度的重要條件，所以，必須根據(jù)生產工藝和成品質量要求，進行合理的控制。其中原紙的定量、環(huán)壓指數(shù)和耐破指數(shù)等指標的高低，也決定著原紙的質量等級，采購指標高的原紙，其質量等級高，生產成本也就高。因此，對于紙箱廠來說，在組織生產時首先必須根據(jù)產品的用途和強度質量要求，確定使用原紙的質量等級并進行檢測控制，這是至關緊要的質量控制環(huán)節(jié)。現(xiàn)在很多大中型企業(yè)用戶，對自己產品在市場流通過程的包裝性能狀況，都十分關注和熟悉，對供應商也采取了比較有效、可靠的質量督促和監(jiān)管措施，較好地保證了成批產品質量的穩(wěn)定。
如一些家電產品、酒類、飲料等產品的供應商，十分注重包裝強度的設計和質量控制，在采購合同中附加原紙有關質量指標的控制標準，并且采用適時到生產現(xiàn)場進行取樣檢驗，對取樣檢驗不合格的，按合同規(guī)定進行制約。這樣也是對供應商原紙質量和生產工藝控制的有力促進，自然引起紙箱廠重視原紙采購的質量控制，現(xiàn)在不少工廠建立了實驗室，對采購的原紙進行抽樣檢測控制，這樣也可較好地保證產品的加工質量，減少產品不合格造成的損失。
要注重瓦楞紙箱版面設計的技術控制
要考慮瓦楞紙板厚度對產品規(guī)格的影響。瓦楞紙板越厚，紙箱成型后內尺寸變形系數(shù)也越大，因此，對精度要求較高的瓦楞紙箱，最好進行模切打樣試驗，特別是箱內有套裝泡沫模型、護角材料或其它襯墊模具等包裝方式的，應與客戶聯(lián)系提供相關的實物樣品，以便進行模擬裝箱檢驗，確保紙箱內尺寸規(guī)格的精確度，滿足產品包裝的使用要求。
要考慮搭接舌訂、糊位置精度對產品規(guī)格的影響。采用機械或手工訂、糊搭接舌的瓦楞紙箱，都會存在訂、糊位置的誤差和不穩(wěn)定問題，而搭接舌訂、糊精度則直接影響產品的成型規(guī)格。所以，產品成型規(guī)格的控制，在生產時就應參照相關的標準或根據(jù)產品的特點，確定誤差標準值，使生產過程按標準進行有效地控制。一般采用二片對接的瓦楞紙箱，其翦刀差標準為：大型箱不大于7mm，中型箱不大于6mm；小型箱不大于4mm。
要考慮含水率對產品規(guī)格的影響�？刂坪猛呃慵埌宓暮�，是確保瓦楞紙箱規(guī)格穩(wěn)定的重要措施。瓦楞紙板的含水率若過高，成品經過烘、晾、曬后，其水分就容易散失而使成品規(guī)格變小。反之，若瓦楞紙板的含水率若過低，就容易吸收空氣中的水分而出現(xiàn)成品規(guī)格變大。一般瓦楞紙板的含水率控制在8％～12％是比較適宜的，但是，由于氣候因素的影響，有時往往難于控制在這個范圍，如南方梅雨季節(jié)裱貼后的單瓦楞紙板的含水率，可達到20％左右，烘干要費很大的工夫。要將成品的含水率控制在理想的標準范圍內，主要控制好原紙的含水率，采用施膠度好的原紙，同時，在瓦楞生產線上配紙時要注意瓦楞層紙與箱板紙含水率的相對平衡。在瓦楞紙板與預印面紙裱貼時，要注意粘合工藝技術的控制，選用好快干型的粘合劑，并且控制好粘合劑的涂布量。
要考慮紙板正面模切對成品成型規(guī)格的影響。瓦楞紙板不同于一般紙張，它具有一定的厚度。如果對瓦楞紙板的正面進行模切壓痕，產品成型折疊時容易出現(xiàn)偏向誤差，同時，瓦楞紙板的厚度也會直接影響成品的內徑規(guī)格。所以，為了產品內徑規(guī)格的準確，最好應采用對瓦楞紙板的反面進行模切和壓痕，這樣便于壓痕處折疊準確，并且可較好地減少紙板厚度對成品內徑規(guī)格的影響。
要考慮壓痕線清晰度對產品成型規(guī)格的影響。模切壓痕是瓦楞紙箱成型所必需的工藝形式，不論是采用柔印聯(lián)機的滾切、開槽、壓痕生產形式，或是采用模切版進行模切壓痕的生產工藝，保持壓痕線的清晰度，是產品成型時壓痕線折疊準確的可靠保證，因此，柔印機器壓痕滾輪與加壓滾輪的間距調整要保持適度，確保壓痕線的清晰度。采用模切版模切壓痕的工藝，要注意調整和兼顧好模切版面和壓痕版面的壓力，可通過對模切底板或壓印平板局部的壓力調整，使壓痕版面實現(xiàn)均勻而足夠的壓力，確保產品成型規(guī)格的準確。
要考慮壓痕槽寬度對產品成型規(guī)格的影響。對單瓦、細瓦的紙箱、紙盒的模切壓痕，通常需要在模切機的壓印平版上粘貼壓痕槽，來保證壓痕線的成型效果。如果壓痕槽太寬，壓痕后瓦楞紙板在折疊成型時，壓痕線也容易出現(xiàn)折偏情況，影響成品規(guī)格的精確度，因此，壓痕槽的寬度應根據(jù)壓痕刀的厚度和瓦楞紙板的厚度來確定，準確的壓痕槽寬度既可便于產品的成型，又可確保瓦楞紙板折痕線的精確度。
要考慮氣候環(huán)境對產品規(guī)格的影響。氣候環(huán)境對瓦楞紙箱規(guī)格的影響較大，特別是對單瓦楞紙箱的影響較為明顯。筆者在工作實踐中，曾對瓦楞紙箱規(guī)格變化問題進行數(shù)據(jù)化對比和分析，發(fā)現(xiàn)梅雨季節(jié)單瓦楞紙箱的橫向規(guī)格容易變大，使內裝產品有些松動，而炎熱的夏天紙箱的橫向規(guī)格又有點顯得緊，產品裝箱時又覺得有點擠，影響產品的包裝效果。對此，我們通過改進生產方式，根據(jù)生產季節(jié)的溫濕度狀況，充分考慮瓦楞紙板的伸縮變化，適當調整模切版的規(guī)格，滿足客戶的使用要求。
要注重印刷版面的合理設計和控制
白紙板是預印瓦楞紙箱的主要材料之一，而不少紙箱面紙、彩盒產品設計有實地或平網結構的印刷版面，其主要特點是印刷面積大，油墨涂布量大，油墨粘度相對也大，這樣印刷過程中很容易出現(xiàn)掉粉、掉毛質量問題，對印刷墨色質量影響較大。印刷產品往往容易出現(xiàn)點狀的白色斑點，或印刷墨色中出現(xiàn)片狀偏深或偏淡的墨皮痕跡，造成產品的印刷質量不符合質量要求。我們以前在用膠印機印刷紙箱面紙和彩盒產品時，印刷過程中就曾經頻繁出現(xiàn)白色斑點和墨皮弊病，后來筆者經過認真的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)這是紙面局部掉粉造成的。因為實地或平網的印刷版面，印刷過程中表面強度不好的紙板或紙邊的毛屑，在交接運動作用力下，以及在油墨粘度和印刷版面與紙面瞬間分離的作用力下，紙屑、紙毛的脫落而附著于印版或橡皮表面，再經過滾壓的下一個印張，就會出現(xiàn)墨皮印刷痕跡，往往會出現(xiàn)連續(xù)幾張墨皮位置比較固定的情況，之后隨著印刷滾壓運動，墨皮出現(xiàn)移位或消失或程度加重情況。其中，印刷分離后紙面局部瞬間出現(xiàn)掉毛掉粉的墨層表面，就會出現(xiàn)白色的斑點，其位置不一定固定，也沒有規(guī)律性。
對此，筆者制定了"底色二次印"的工藝技術措施，較好地消除了印刷底色容易出現(xiàn)白色斑點、墨皮質量問題。其工藝原理是：將底色版面分成2次印刷，利用多色印刷機第一次采用薄墨涂布打底，第二次疊印的油墨涂布量以顏色符合要求為適。這樣將原來一次性所需的油墨涂布量，拆分成2次疊加印而成，這樣，每次印刷的油墨涂布量減少，油墨的粘度也相應減少，印刷過程對紙面產生反作用的分離功也大幅度減少，掉粉掉毛的幾率也隨之減少甚至消失，即使還有出現(xiàn)少量的掉粉掉毛情況，但是，經過第二次油墨的疊印遮蓋后，白色斑點或墨皮現(xiàn)象就看不到了。采用"二次印"工藝，還有利于印刷墨層的快速干燥，有效減少產品粘臟質量問題的出現(xiàn)，有效地保證紙箱、彩盒產品的印刷質量。
要注重瓦楞紙箱印后整飾工藝的技術控制
瓦楞紙箱作為產品的外包裝，印后往往需要進行整飾加工，以提高產品的性能和外觀質量。印后整飾加工方式有多種多樣，壓紋、凹凸、UV、上光、磨光、覆膜等，而模切工藝則是必須的基本工藝。包裝印刷工廠壓紋工藝一般是采用專用壓紋機壓紋，其工藝要注意的是：對覆膜的產品最好不要加溫壓紋，以免出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。如果對設備配備的壓紋輥花紋設計不滿意，或者沒有專用壓紋設備，可以將利用電腦進行個性化設計的花紋采用固體樹脂版制版，然后利用膠印機或凸版印刷機調整一下襯墊就可以進行壓紋，其工藝效果也將是令人滿意的。利用印刷機壓紋工藝要注意壓力的合適和均勻調整，以紋路清晰質感強為適。對于需要裱瓦的紙箱，最好不要設計凹凸工藝。
如果產品特點需要設計凹凸工藝，可設計在細瓦楞彩盒上應用，同時要注意凹凸面積不要太大，以免影響瓦楞紙板裱貼質量。而UV、上光、磨光和覆膜工藝，既適合于瓦楞紙箱的生產，也適合于彩盒產品。主要要根據(jù)產品的質量檔次，銷售和物流等特點綜合考慮，采用相應的加工工藝。工藝設計要注意的是：食品、醫(yī)藥類包裝用的瓦楞紙箱，宜采用具有環(huán)保特性的水性上光和水性覆膜工藝，以免產生不良的質量后果。電化鋁燙印裝飾工藝，其材料昂貴，但是裝飾質量效果十分突出，是中高檔的產品包裝的理想選擇，但是，電化鋁不適合應用于瓦楞紙箱，而較適合于精裝的瓦楞彩盒或以白紙板玻璃卡為承印物的彩盒產品的印后整飾加工。
綜上所述，瓦楞紙箱產品的合理設計和技術控制，涉及到工藝技術設計、原紙采購和印刷生產工藝的方方面面，只要我們正確認識和掌握影響產品質量的各種因素，根據(jù)產品包裝的特點進行合理的設計和技術控制，切實把好產品質量源頭關，不僅可有效減少或避免各種質量問題的出現(xiàn)機會，而且可較好提高瓦楞紙箱的生產效率和產品的加工質量，滿足不同層次用戶的質量要求。
