[工学]第5章 瓦楞纸箱纸包装材料与制品.ppt

包装材料学（一）,高文华,第五章 瓦楞纸箱,第一节 概 述,一 瓦楞纸箱的分类,1.国际纸箱规程(International Fiberboard Case Code) 由FEFCO 欧洲纸板制造工业联合会 ASSCO 欧洲硬纸板箱制造协会 联合提出: 六类基本箱型，09一类包括44种箱内隔衬附件。,纸箱的结构与分类 纸箱六类，箱内附件一类 02 一片纸板制成（摇盖） 03 两或三片纸板制成，双层箱壁居多（天地盖） 04 大多一片纸板制成，粘插成箱 05 两张纸板制成，抽匣式 06 三张纸板制成，端部与箱体可用异种材料制成 07 一片纸板制成，可作箱盒 09 纸箱内隔板，缓冲垫,纸箱设计制造中常用符号,2 国家标准 (1)按纸箱结构分类：3类9种+09 (2)按生产原料分类：1类纸箱用于出口、贵重商品包装， 2类 纸箱用于内销商品包装， 3类纸箱用于短途、廉价商品包装,3 制箱名词术语 分纸：将瓦楞纸板裁切成一定粘 的操作工序， 压线：将瓦楞纸板压出一定深度和宽度痕迹的操作工序， 切角：将瓦楞纸板切出的操作， 开槽：切出的纸箱口盖的操作（纸箱厚度+1mm）， 箱坯：完成了印刷、压线、切角、开槽尚未接合成箱的纸板。,二 瓦楞纸箱生产工艺,1. 单机生产工艺流程 （印刷机、分纸压线机、切角开槽机、钉箱机）生产30008000m2/d 2. 模切机生产（印刷机、模切机、钉（粘）箱机）2.55万m2/d 3. 半自动或自动制箱机（印刷开槽机、自动粘（钉）箱机）520万m2/d,1 箱面印刷设计内容 (1)商品标志 十二类商品分类图案标志（FL）,三 纸箱印刷,供货号(GH):供应该批货物的清单号码 货号(HH):商品顺序编号（出入库,收发货登记,核价） 品名规格(PG):商品名称或代号(标明单一商品规格型号, 花色) 数量(SL):包装内含商品数量 重量(ZL):包装件重量(净重NW,毛重GW) 生产日期(CQ):年月日 生产工厂(CC):厂名 体积(TJ):LBH=V(m3) 有限期限(XQ):至年月日 其它:收货地点与单位(SH) ,运输号(YH), 发货单位 (FH) ,发运件数(JS) (可由喷码机完成),(2)贮运标志 如小心轻放、怕雨、向上等 (3)危险品标志 易燃、易爆、有毒等。 以上标志的印刷位置如下：,2 印刷方法 苯胺印刷（胶版） 制作苯胺印版有手工雕刻、模压、感光制板三种方式。 丝网印刷（编版） 直接涂漆法、漆膜雕刻法和感光制版法。 凹版印刷 (4)柔性版印刷,印刷图文应尽可能设计简洁。 避免多次印刷（即套印次数）。一般纸箱单色或双色印刷即可符合要求。 箱角在堆码时起十分重要的作用，因此设计时要避免在箱角印刷图文；也不要设计环周长的印刷直线，因为它很可能使纸箱受压时沿此线弯折。,3 印刷对瓦楞纸板强度的影响,第二节 纸箱制造工艺,一、纸箱箱坯单机生产工艺,1 分纸压线 分纸压线机 （1）分纸：完成瓦楞纸板的纵、横向切边 边缘切口处塌陷（闭口）： 水分过大（正常1013%） 钝刀,压线：完成纵、横向压线 压线破裂 压线处纸面破裂 A、压线轮间距过小，压线过强，根据纸板厚度调整 B、纸板过干（6.5%） C、原纸伸长 过小 D、压线轮偏置 E、压线轮表面损伤 压线处弯折时破裂 压线过弱（浅）,2 切角开槽 切角开槽机（四联工字刀）：切出箱盖和搭接舌 设备组成：三组开槽刀、一组切角刀 开槽宽度与深度 宽度： 612mm 深度： A =3mm B =2mm C =4mm 切角技术指标 搭接口 3550mm宽,二 纸箱箱坯模切机生产工艺,通过模板冲压完成箱坯 (适合生产异型纸箱,冲切提手,透气 孔等） 1 圆压圆模切机 设备组成 模切板 弧形胶合板描工箱坯图样（考虑模板厚度）锯刀槽弯 制刀片与压痕钢线装嵌刀线粘弹力胶安装 砧辊 包胶辊：辊面包有聚氨脂胶皮，延长模切寿命，可达300-400万张称为软切 钢辊：切口光洁，切刀磨损快，10万张，称为硬切 规格速度 最大2m以上，车速150200张/min,2 平压平模切机 设备组成 送纸装置 摩擦式、气动式 模切装置：模切板、底板（砧台）、传动部分 排屑装置 堆垛装置：收纸台、自动升降机构、传动部分,规格速度 最大100150cm 5075张/min 模切压力与刀、线长度（模切强度） 模切机的功率是固定的，工作时只可安装一定长度的 刀、线及使用相当规格和质量的纸板，一般用下式： P=KLF P：模切压力 N K：修正系数，一般取1.3 L：刀、线总长度mm F：单位长度刀、线的模切力（模切强度），N/mm（必须经实验求得）,改进型平压平模切机 S&S型（摆动式平压 平）模切机 组成：上压是平版，模切板 安装其上； 下压版为弧形摆动 床， 由两组凸轮驱动 A：起始碾压，D上、下 板分离使纸板出进 特点：模切强度高，适合于 多楞瓦楞纸板，,3 圆压平模切机 组成：模板安装在平板台上， 平版沿一轨道往复运动， 模压辊挤压切断有关部位，并完成压线。 特点：模切版制作容易，精度高 车速：40次/min，纸板规格可较大,三 纸箱箱坯自动生产工艺与设备,送纸装置 踢纸板：加工3层瓦楞纸板时，1.5mm；5层时用2.5mm。 间距可调，为加工纸板的1.5倍。 抽吸送纸系统：解决翘曲纸板的送纸 2 印刷装置 苯胺印刷，双色 3 压线装置 完成纵向压线，三层 810mm，五层 1214mm,切角开缝装置 上刀：两片弧形刀片，下弧形刀可沿上刀座圆周移动，改变开缝深度（纸箱高度） 底刀：两片环形刀构成刀槽。,第三节 纸箱的接合,一、钉接成箱（stitch joint）,用U形钉将纸箱钉接成箱 钉丝： 设备：钉箱机,技术要求 重迭边宽32mm 头尾针距边缘应为： 大型箱225mm 中型箱 217mm 小型箱 210mm 针距 单排钉60mm 双排钉90mm 距差1015mm 钉线长度 小箱28mm 大箱36mm 钉脚弯曲规范，钉线牢固 重型双排钉，小箱单排钉,二、粘接成箱（glue joint）,1. 粘合剂 聚醋酸乙烯乳胶等 2. 设备：自动粘箱机 送纸系统 涂胶系统 压线轮（强化压痕，纵向线） 折合系统（回转轮皮带式，浆叶式） 贴压系统，加压直至粘合剂固化 计数打捆,3. 影响粘接速度的因素 时间 在玻璃板上涂上粘合剂至透明成膜时间 23（4045%rh） 52min 10 (5864%rh) 159min,压力 在200 g/m2 纸上涂胶20 g/m2 ，然后在8*11cm上撕裂，破坏率%表示,三、胶带接合成箱,胶带接合成箱时箱坯不需要设置搭接舌，将箱体对 接后，用强度较高的增强胶带粘贴既可。箱内、外表面 平整，密封性好。胶带接合成箱批量不大时可用手工操 作，批量较大时采用粘结设备，其基本组成和工作原理 类似于自动折叠式胶结成箱机，在贴压部位设置一胶带 送进、切断、粘贴装置既可完成胶带接合。,四 纸箱接合强度和质量,按图示的尺寸切取待测试样，经恒温恒湿处理后分别 在压缩机、拉力机上测试，记下裂断时的最大压力和拉 力，及其相应的变形量。,接合方式及强度的比较,第四节 瓦楞纸箱的质量检测,一 外观质量,1、印刷：无偏差（47mm），不掉色，色泽鲜艳一 致。 2、封闭：无洞、缝 3、尺寸：误差35mm 4、摇盖：耐折叠（5次，而后不应有裂缝，三类箱里层 允许70mm裂纹） 5、要求接合规范，边缘整齐，不叠角，箱面不允许有明显损坏或污迹等,二、纸箱耐压强度及其影响因素,纸箱耐压强度是许多商品包装要求的最主要质量指 标，测试时将瓦楞纸箱放在两压板之间，加压至纸箱压 溃时的压力，即为纸箱耐压强度，用kN表示。,1、预定纸箱耐压强度（BCT） P=kw(n-1) 式中 P纸箱耐压强度，N W纸箱装货后重量，N n堆码层数 K堆码安全系数 其中：n可以根据堆码高度H与单个纸箱高度h求出： 堆码安全系数K根据货物堆码的天数来确定 贮存期小于30d 取K=1.6 贮存期30100d 取K=1.65 贮存期大于100d 取K=2.0,2 根据原材料RCT计算纸箱BCT 其中， P纸箱抗压强度，N；Px综合环压强度 N/CM； Ax2瓦楞常数（A楞 8.36 B 5.0 C 6.1） Z纸箱周长，CM；J纸箱常数（A 0.59, B、C 0.68 ）,对于三层瓦楞： R1、R2、Rm分别为瓦楞纸板面纸、里纸、瓦楞原 料的环压强度N/m；起楞系数。 对于五层瓦楞： 令 ，则PPxF,凯里卡特简化式中的F值：,例：包装某种商品的0201型纸箱规格为402830cm,毛 重15.5Kg,仓贮时最大堆码高度为3.5m，向应选用何种原 料来生产这种纸箱才比较合适（安全系数取2.8，纸张利 用率85%）,解： 确定BCT PKW（n1） K=2.8 H=3.5m=350cm h=30cm W=15.5Kgf=152N 取n11层 P2.8（111）1524256（N）,确定制造方案并估算纸箱抗压强度 方案 里、面纸：优等品挂面牛皮箱纸板，280g/m2 芯纸：A级瓦楞原纸，140g/m2 A楞：查知R1R210.6Nm/g Rm=7.1Nm/g =1.58 又根据：Z（4028）2136 查得：F58.7,P=PxF =7558.7 =4402.5(N)4256N 强度符合要求 箱坯用纸面积： S理2（L+B）+5(B+H) =2(40+28)+5(28+30) =14158（cm2） =0.82(m2) 利用率为85，实际用纸 S实0.82850.96（m2）,方案 里、面纸：合格品普通箱纸板，320g/m2 芯、夹纸：D级瓦楞纸板， 160g/m2 AB楞 查知：R1R27.0Nm/g Rm=3.5Nm/g 又根据：Z（4028）2136 11.58 21.38 查得：F73.9 P=73.967=4951(N)4256N 强度符合要求,估算成本 方案 箱纸板：Y箱280 0.962 10-64600=2.47元 瓦楞原纸：Y瓦1400.961.5810-62600=0.55元 Y2.470.553.02（元/箱） 方案： Y箱(16000.9632014000.96320) 10-60.92元 Y瓦1200(11.581.38)0.9616010-60.73元 Y0.920.731.65（元/箱） 如果包装出口商品，采用方案 如果包装地区流通的普通商品，采用方案,（3） 瓦楞纸箱抗压强度的测试方法 压缩机测试 堆积重物法 （4）影响纸箱抗压强度的因素 原纸质量：环压强度 原纸水分：P=a0.9x P-纸箱抗压强度 a-含水率为0时的抗压强度 x-纸箱含水率 箱型 印刷面积、次数与开孔 开槽深度与压成宽度 堆码方式与时间,三 纸箱动态性能试验 1、跌