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纸箱生产工艺流程

作者:admin    发布时间:2018/11/23    浏览次数:5101



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%。


包装纸箱的用途:

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。


包装纸箱的优点:

重量轻    

比如说三层(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 ,重量是纸板的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。


纸箱生产工艺---生产工艺图


I、瓦楞纸板的生产

①、瓦楞纸板生产线

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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)原纸支架。

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)预热器。

对进入瓦楞辊前原纸进行预热,使其便于成型及粘合。

c)单面机。

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。

  

单面机和其工作原理图

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)多重预热器(二重、三重等)。

对从单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。

g)双面涂胶机。

对单面瓦楞另一楞峰进行上胶,使得瓦楞得以粘合。主要部件有上胶辊和均胶辊。

h)粘合烘干机。

经上胶后的纸板需在一定的温度、压力及一定的时间内进行固化目前压载系统主要有以下三种方式:一是重力辊压载,二是压力板压载,三是气囊压载。除压载方式外,本系统另一主要部件是输送皮带,输送皮带的质量(导热性、透气性等)对纸板的质量也有较大的影响,主要有国产(如沈阳兴中)及进口输送带。

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。

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。

n)主传动。

包含主电机在内的主传动系统。

o)纸边粉碎机。

收集纵切后的边角废料,并将其粉碎以便处理。

p)制糊机。

瓦楞与面纸的粘合需要粘合剂,制糊机即是制作粘合剂的设备,目前大都是采用玉米淀粉作为粘合剂的主体,辅以添加剂等制作。

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。


②、纸板的形成


瓦楞原纸 →瓦楞辊轧制 →瓦楞 →粘合→单面纸板(一平一瓦)→粘合→三层纸板 →五层纸板

       箱板纸(里纸、中心纸)↗            箱板纸(面纸)↗↑↓

↑纵切

瓦楞原纸 →瓦楞辊轧制 →瓦楞 →粘合→单面纸板→粘合↓

                                   箱板纸(底纸)↗横切→纸板(堆码)


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(GB13024-91)和瓦楞原纸(GB13023-91)


箱纸板:

用作瓦楞纸箱的面纸、里纸或中心纸。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。


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。


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形瓦楞的特点是:

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。

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:


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)


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)。

瓦楞纸箱是以箱坯为基础,通过结合、封箱和捆扎而成为箱形结构的。


II、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。

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。



印刷机结构:一般印刷机均有以下基本结构


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,而前缘真空吸附的精度可达±0.5mm,当然不同的配置其价值也不同。

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,可将其分为几个印刷部。印刷部的其主要零件有印刷辊筒(安装印版用)、均墨辊(或刮刀)、网纹辊(金属或陶瓷)等,不同的色组之间可进行相对移动(水平或上下),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。目前日本一家制造商开发了非循环系统,采用变压(送墨时增压,回收时减压)方式,换墨时间及油墨损耗均大大减少。

分纸、压线、开槽机

分纸是将纸板按一定的规格用旋转式刀片对纸板进行分切,压线是通过压线轮将纸箱折叠处压溃,便于折叠。开槽是将纸箱摇盖及搭接舌处“多余”的纸板切除。一般所说压线开槽机均可一次性完成纸板分切、压痕、开槽等工序,有些设备还可加装打孔装置。对稍高档的印刷机,一般均会在印刷部后配置压线开槽部。


模切机

模切机是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。模切机通常按其模版及刀垫的运动方式分为:


圆压圆模切机:

      模版及刀垫(提供模切压力)

安装于两个相对运动的圆辊筒上,

通过辊筒的相对运动,

将纸板模切成所需的形状。


圆压平模切机:

      模版安装与平板上,

作直线往复式运动,而模切

压力则是通过圆辊筒的圆周

运动来实现。


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。


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,在印刷开槽模切粘箱联线上,配置的就是自动折叠粘箱机。



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