包装产品制造工艺-5-12-1-纸制品.ppt

第五章纸包装制造工艺,第一节概述第二节工艺过程及设备第三节模切压痕工艺第四节表面整饰工艺,基本要求：掌握纸包装产品制造工艺的特殊性、生产设备、关键工序的原理与应用。重点与难点：模切版的设计与制备,第一节概述,一.原材料,纸,纸张,层压式纸板,夹层式纸板,瓦楞型,蜂窝型,225g/m2,二.纸的结构特点,多相的复合体,纤维之间呈非均态的交织状况,各向异性,纸幅两面性质差异,毛细孔多,三.种类与规格,包装用纸,普通商业包装纸、牛皮纸、鸡皮纸、纸袋纸、邮封纸、糖果包装纸、茶叶袋滤纸、中性包装纸、防锈纸、玻璃纸、防潮玻璃纸、防潮包装纸、仿羊皮纸、复合纸等等。,包装用纸板,牛皮箱纸板、箱纸板、瓦楞原纸、白纸板、黄纸板与茶板纸、复合纸板以及瓦楞纸板、蜂窝纸板等等,分为平板纸和卷简纸两大类,一般平板纸的尺寸规格为：7871092mm，8801092mm，8801230mm，8501168mm。,卷筒纸的宽度国家标准有统一规定卷筒纸的长度无统一规定但卷筒直径有一定范围，约(750850)mm，纸芯直径约(7585)mm。对长度要求均有习惯上的做法，例如，卷筒印刷纸的长度为6000m，卷筒纸袋纸的长度为4000m。卷筒纸的宽度误差不超过3mm。,四.性能,基本物理性能指标,定量,厚度,紧度,基本力学性能指标,撕裂强度,粘合牢度,弯曲刚度,抗压强度,四.性能,问题,弹性变形？,塑形变形？,弹塑性变形？,五.几何模型,第二节工艺过程及设备,一、折叠纸盒成型,二、瓦楞纸箱成型,三、蜂窝纸制品成型,四、纸浆模塑制品成型,Howarecorrugatedboxesmade?,一、五层高速瓦楞纸板生产线,1-原纸支架2-预热器3-单面机4-桥式传送架,5-涂胶机6-双面机7-纵切机8-横切机,液压无轴纸架,采用双辊筒对称四支臂结构，可同时支撑两卷原纸。通过液压传动方式，实现对纸卷的夹紧、升降、纠偏等动作。顶尖尾部采用先进的薄膜气缸汽动刹车装置或手动张力制动器，顶尖可选择膨胀式夹头，减少纸张浪费。支承原纸幅宽从900mm2550mm，支承原纸直径1500mm。支承最大重量3T。,用途与特点:,电动无轴纸架,电动无轴纸架,1-导轨2-夹头座3-顶针4-制动器5-夹头座轴向调整装置6-旋转控制7-移动驱动装置8-旋转驱动装置,卷筒原纸被一对顶针3支承，顶针可以自由旋转，以方便供送原纸，其末端设有制动装置4，以保证卷筒纸均匀松卷，使供送的原纸有一定张紧力。为适应原纸的不同幅度，成对的夹头座2可在支架中心的导轨1上调整间距。一般设置两对夹头座，以便安装两个卷筒原纸，一个工作，一个备用。而支架导轨中心轴，可被驱动装置8驱动旋转和锁定。新型的原纸支架还设计有自动接纸机构，可实现不停机更换原纸卷的工作。,吸附式单面机,吸附式单面机,单面机工作原理图,轧瓦：瓦楞原纸7经喷雾装置6进入一对瓦楞辊4、5之间，将原纸加工成瓦楞纸。上胶：导纸片8将已成型的瓦楞纸与上瓦楞辊5脱离而附着于下瓦楞辊4上，经过单面上胶装置的涂胶辊9将楞峰上胶。复合：从另一个原纸支架引来的面纸经预热器1预热后进入压力辊2，压力辊与下瓦楞辊对滚使面纸与上胶瓦楞纸复合成单面瓦楞纸板3。,1-预热器2-压力辊3-单面瓦楞纸板4-下瓦楞辊5-上瓦楞辊6-喷雾装置7-瓦楞原纸8-导纸片9-涂胶辊10-切胶辊11-胶盘,吸附式单面机,单面机的核心部件是一对瓦楞辊。瓦楞辊表面有楞齿，可相互啮合，其齿形按瓦楞纸板的楞型标准相应确定。楞齿间咬合间隙0.20.25mm，楞齿分度精度为1,高速辊为25,楞齿表面粗糙度为Ra0.80.12。瓦楞辊是耐压筒状部件，内腔可充高温高压蒸气，以满足瓦楞原纸成型加工的温度要求。瓦楞辊辊体材料在我国多采用35CrMo钢制造，热处理洛氏硬度HRC5560，表面氮化处理。瓦楞辊两端支承，工作时受啮合压力影响会产生弯曲变形，因此加工时，圆柱母线要求有一定中高度（即中凸度，轴向每100mm中高0.010.02mm）。,1-预热器2-压力辊3-单面瓦楞纸板4-下瓦楞辊5-上瓦楞辊6-喷雾装置7-瓦楞原纸8-导纸片9-涂胶辊10-切胶辊11-胶盘,瓦楞辊,输送过桥,设计速度：200m/min有效宽度：1400mm2200mm采用吸附张紧装置，设有吸附张力调节装置，确保纸板通过热板时贴牢平整电动纠偏纸张，方便快捷电器控制安装两组操作盘，桥上桥下任意调整采用同步电机驱动，设有快速、慢速收纸装置，达到了输送贮备单面机瓦楞纸板的目的,进一步固化粘胶在生产线的前后工序间形成柔性联接,产品卷叠式储备在桥架传送带上,二重涂胶机,涂胶机置于多重预热器之后，是在单面瓦楞纸板楞峰上上胶的装置。涂胶机上胶装置的层数与生产线配置的单面机数对应，因此有二重涂胶机、三重涂胶机等多种类型。,二重涂胶机,1-预热辊2-浮动辊3-单面瓦楞纸板4-涂胶辊5-胶盘6-面纸7-面纸预热辊8-隔热板9-切胶辊,涂胶辊4下部浸入盛有胶液的胶盘5内，回转时表面附着胶液，经橡皮刮刀控制粘液量，旋转至上部时将胶液均匀涂布在楞峰上。浮动辊从纸板另一侧向涂胶辊施加压力，以保持涂胶辊与楞缝接触。涂胶辊是涂胶机的关键部件，在单面机中也是关键部件之一，涂胶辊的圆柱表面加工有梯形网纹凹坑，可以提高涂胶均匀度。涂胶机对涂胶辊的径向跳动量和轴线直线度有严格要求。,工作原理,预热器（缸）,预热器筒内通入高温高压蒸气，用于预热原纸或单面瓦楞纸板。,预热器（缸）,1-固定导纸辊2-耐压滚筒3-可调导纸辊,可调导纸辊可调整原纸与耐压滚筒接触的包角大小，从而控制原纸含水量和加热量。单预热器设置在原纸支架之后，多重预热器设置在桥式传送架之后，它是多个单预热器的组合体。在预热辊架上进纸的一端，还可装上喷雾装置，对过干或含水量不均匀的原纸进行预先处理。,热板冷却驱动部,双面机,双面机是将单面瓦楞纸板复合成单层瓦楞纸板或多层瓦楞纸板的机器。,烘干定型系统,用途与特点:设计速度：200m/min。有效宽度：1400mm2200mm。热板表面经研磨处理。热板压力辊为密集式，整体升降可选电动或液压控制。可根据生产纸板层数的需要气动分段加压或整体加压，有利于纸板的粘合成型。上棉织带配有自动或手动调偏装置、气动涨力装置，下棉织带配有涨力纠偏装置。冷却定型部采用密集悬浮式压辊设计，传动齿轮为油浸式密封传动或半密封油浸传动。驱动辊外包耐磨橡胶，提高棉织带使用寿命。,双面机,工作原理,加热区段：两个功能：1、将涂胶机出来的上胶单面瓦楞纸板和面纸复合粘接；2、将瓦楞纸板加热烘干。冷却区段：其功能是降温并干燥定型。加工过程：二次涂胶的单面瓦楞纸板1及面纸7在转向辊和压紧辊处复合，再由上棉织带3传送并被重力辊2以一定压力将它们压贴在蒸气加热箱6的热板上，粘接剂受热糊化、干固，单面瓦楞纸板1及面纸7被粘实。进入冷却区段后，瓦楞纸板受上、下棉织带夹持前进，逐渐地冷却定型，夹持力通过张力辊4进行调节。影响双面机工作质量的关键因素为双面机棉织带的夹持力、传送张力、加热箱温度和纸板湿度。,双面机,1-单面瓦楞纸板2-重力辊3-上绵织带4-张力辊5-下绵织带6-热板7-面纸,纵切机和横切机,完成瓦楞纸板压线、分切。,纵切机的分切方向垂直于瓦楞，而横切机的分切方向平行于瓦楞。,四轴式纵切压线装置,纵切机和横切机,横切机置于纵切机之后。机上的两根相对回转的刀筒由不等速回转机构驱动。它们的平均速度可以实现无级调整，横切机的这种运动特点是确保分切规格和质量的关键。通过无级变速器调整刀筒平均旋转速度，可以实现纸箱切断长度的调整；通过不等速回转机构的调整，可使刀筒在一周中以不等速旋转，并保证刀筒在切断瓦楞纸板的瞬时，刀口的切线速度与纸板前进的速度相同，以保证切口质量。,横切机工作原理,NC电脑薄刀纵切压痕机,NC电脑螺旋刀横切机（NCRW节能型),NC电脑横切机,机械横切机,NC电脑单瓦纵横切纸机,薄刀升降纵切压痕机,龙门堆码机,1-接纸皮带2-输送带3-输送台4-升降带5-电机6-行程开关7-红外光源8-小车9-积纸架10-闸门11-撑杆,前缘送纸水墨印刷模切开槽机,技术参数：,半自动粘箱机,本机是纸箱成型的最后工序设备，采用多胶轴同速粘胶多次压合，使纸箱粘合均匀牢固平整，采用国标各种材料焊接，胶轴墙板采用高强度铸铁，采用全封闭式清洁无噪音，适用于三层五层大小不等的瓦楞纸板结合。本机生产效率高，生产的纸板方正美观，最大优点消耗粘合剂少，成本低于订箱扁丝10倍之多。并且粘合牢固，操作方便，节人节电，运转平稳，是出口高档纸箱加工的理想设备。(注：粘胶轮采用耐磨合金材料，胶盒采用尼龙加耐磨材料，此两种件是易损件，操作工每班必须将其用清水洗净，能延长使用寿命),技术参数：,电脑半自动粘箱机,UsesandFeatures:Thegluingdimensionscanbechangedinoneminute；Easyandconvenienttooperatewhichmaketheworkersdonotneedtoomuchexperience；Thewidthandheightofthecantongluing240mm。TechnicalParameters:,半自动粘箱机,特点:由人工将成型箱坯板折叠送入，自动涂胶，经压合整形最终成为成品纸箱，最后经计数堆码输出。,订箱机,1、3-齿轮2-主轴4、5-送丝齿轮6-压力调节弹簧7-送丝导轨8-上切丝刀9-下切丝刀10-成形膜11-扁丝夹持器12-压脚13-滑座14-冲头15-连杆16-偏心凸轮17-法兰18-弹簧,全自动粘箱机,半自动贴面机,自动走单面瓦楞纸，人工送面纸，面纸可前后调节底纸永不超前,自动贴面机,二、瓦楞纸箱成型工艺,1-瓦楞方向2-纵压线3-切断边4,7-横压线5-开槽6-搭接舌,瓦楞纸箱箱坯结构,印刷开槽机由给纸、印刷、压痕和切角等4个部分组成。,1-送纸台2-踢入送纸器3-送纸板4-抽吸送纸系统5-限位板6-印刷滚筒7-油墨槽8-匀墨辊9-牵引辊10-压线装置11-转轴12-切角开槽刀13-送纸辊14-压力滚筒,(一)印刷开槽工艺,1.给纸装置瓦楞纸板具有足够的挺度，故给纸系统采用单张纸给纸方式，其输纸部件推动纸板末端进入一对给纸辊中，从而向压印部件输纸。在整个给纸印刷加工过程中瓦楞纸板都处于一个水平面。在送纸的过程中为防止纸板挠曲，还设有抽吸送纸系统。送纸机构由一个摆动导杆机构串联一个摇杆滑块机构组成。运动从齿轮1输入，踢脚获得往复运动，将纸板逐张推向输纸辊中。往复送纸机构的工作频率应与印刷滚筒转速配合，印刷滚筒转过一转时，印刷一块纸板，送纸机构亦往复运动一次。,1-齿轮2-曲柄3-滑块4-导杆5-轴6-摇杆7-连杆8-导轨9-滑块10-踢脚,2.印刷装置轮转式柔性版印刷装置。多数瓦楞纸板印刷机压印部件的滚筒排列是压印滚筒在上，印版滚筒在下。也就是说，对纸板的底面进行印刷，这样可以使纸板在进入印刷前承印物上的灰尘和碎屑自然下落而清除。每一个单色机组均有墨斗、墨斗辊、供墨辊、印版滚筒和压印滚筒。橡胶凸版贴卷在圆形印版滚筒上。串排24个单色机组，便成为多色套印机组。这种印刷装置使用水性油墨印刷。,1-输纸辊2-瓦楞纸板3-压印滚筒4-印版滚筒5-橡胶凸版6-供墨辊7-墨斗辊,3.压线(痕)装置印刷后，纸板经牵引辊被送入压线装置进行纵向(与楞纹同向)压线，纵向压痕限定纸箱的宽度与长度。压痕装置由一对转轴和4对压痕滚轮构成。压痕滚轮数目是依据由一片纸板成箱还是两片纸板成箱的要求而定，前者使用4对滚轮，后者只用2对滚轮压痕。,圆压线滚轮（三点式）,压痕滚轮的结构形式有3种:一点式。即单V形槽，凹模为平面，凸模有一个凸缘，主要用于瓦楞折叠纸盒。三点式。凹模有两个凸缘，凸模有一个凸缘，多用于双面瓦楞纸板和双芯双面瓦楞纸板一机生产的场合。五点式。凹模有三个凸缘，凸模有两个凸缘，专用于双芯双面瓦楞纸板。操作前，上、下滚轮要对准并调好间隙。运转中若发现纸板压扁、有破裂或深度不足，应立即停机，重新调校。,3.压线(痕)装置,断裁、压线作业时应注意切边质量和压痕适度，两者均与纸板本身的含水量有关。当含水量在10%13%时，纸板挺度好，锋利的切刀可分切出边缘整齐、笔直的切口。当含水量超过13%，瓦楞纸板的挺度会急剧下降，切口处会起毛边，甚至出现所谓“闭口”故障，即纸板边缘被压扁，瓦楞顶部被压溃。“闭口”故障不仅影响纸箱外观，而且因纸板边缘厚度大大减小，导致向印刷开槽机送料时发生双重进纸故障，轻者产生废品，重者则损坏设备。当瓦楞纸板含水量过小(低于7%)时，则会导致纸张纤维脆化，最终造成压痕不明显或压线破裂。,(a)良好切口(b)“闭口”故障,4.切角、开槽(缝)装置紧接第二印刷后，纸板进入切角开槽装置。转轴上装有切角刀和开槽刀，用来在坯料上切出缝和角，形成纸箱的摇盖和接舌。转轴上还装有分切刀，用来切去多余的纸边，使半成品坯料成为符合规格要求的纸箱板。切角开槽刀的位置由电动螺杆机构来确定，先进的机型装有数控调定装置，实现尺寸的自动化调定。切角开缝轴的转速应与印刷滚筒的转速一致。,4.切角、开槽(缝)装置,1-上转轴2-上刀座3-下环形刀4-下转轴5-下刀座6-小轴7-除屑板8-上弧形滚刀,开槽滚刀装置,一件箱板成型的纸箱(0201)均具有6条边和两个切角，故切角开槽机的上、下转轴上装有3对剪切滚刀和1对切角刀。滚刀上有上刀和下刀之分，轴转上装有刀座。上滚刀座装有两片刀片，用螺栓紧固，其中一个刀片为固定，另一个刀片可根据板料尺寸沿圆周方向进行调节。下滚刀座则装有两个环形刀，刀分别装在刀座的左、右端面上，形成一个环形槽。上滚刀的厚度与环形槽的宽度相等并使上滚刀嵌在环形刀槽内，上、下滚刀互不干涉。,4.切角、开槽(缝)装置,上刀片的形状如下图所示，刃口制成鱼鳞坑形。刀片的一端有一凸出尖角，用来使切下的槽缝余料与纸箱板分离。,4.切角、开槽(缝)装置,开槽上刀,安装刀片时，由于第一张刀片的平刃对纸板先行剪切，尖角刃随后，而第二张刀片的尖角刃却先行工作，平刃部分随后，所以两个尖角刃间的弧形距离即为纸箱的高度。,4.切角、开槽(缝)装置,为了调校的方便，在开缝切角刀座上车有一条凹槽，其中装有毫米刻度尺，可作调校依据。,开槽的深度：应与箱盖规格准确配合。一般切口应超过中心压线，但要小于外雌压线，如图中的槽口a。若刀口未过中心压线(图中的槽口b)，则箱盖无法弯折。若刀口大于外雌压线(图中的槽口c)，则成箱后箱会出现孔洞，影响纸箱的密封性。,4.切角、开槽(缝)装置,开槽的长度：开槽的标准长度箱盖长度(至中心压线)a对于不同楞型和层数的瓦楞纸板，a值分别如下：A型三层瓦楞纸板的a值为3mm，B型三层瓦楞纸板的a值为2mm，AB型五层瓦楞纸板的a值为4mm。,4.切角、开槽(缝)装置,切角刀：切角刀的构造比开缝刀要复杂。切角实质上是一个直角剪切过程，既有纵向剪切，又有横向剪切。纵向剪切与开槽相似，横向剪切是将横切刀装在横刀座上(见下图)，横刀座底部呈圆弧形并与刀座配合，侧面有槽以便调节，待位置调定后，用紧固螺栓紧固。横切刀的高度由调节螺丝调定。,4.切角、开槽(缝)装置,1-横刀座2-横切刀3-调节器4-上开缝刀5-调节螺丝6-紧固螺丝,除屑板：开缝后，若不及时清除切下的纸屑则无法连续生产，因而设有一块除屑板。除屑板由黄铜制造，安装于下刀的缝间，并由一小轴支承，其尖端可将纸屑刮掉，宽度比下刀槽稍窄，以减小互相摩擦。,4.切角、开槽(缝)装置,1-刀座2-切刀3-除屑板4-转轴5-小轴,(二)贴(覆)面工艺,贴(覆)面机,(a)覆面机结构示意(b)涂料辊示意,1-卷筒印刷品2-卷筒纸板3-成品4-涂料辊5-烘干箱,彩色纸箱贴面工艺的质量要求,1.彩面与瓦楞纸板贴合后应无明显透楞。2.彩面与瓦楞纸板贴合后规矩偏差小于3mm。3.贴面压平粘合后，瓦楞纸板厚度损失小于2%。4.彩面与瓦楞纸板贴合压平过程中，彩面图案不许有任何损伤。5.彩面与瓦楞纸板粘结牢固，脱胶面积小于整体面积的1%，脱胶位置不能影响成品质量，否则为废品。6.贴面后期整理应保证模切工艺的正常生产。,1.彩面与瓦楞纸板的贴合误差2.上、下齐纸正时部的调整3.彩面粘结牢度的控制4.瓦楞纸板上、下涂胶辊间隙的调整,贴面工艺质量控制要点,1.透楞（露楞）2.塌楞3.裱纸不牢4.裱纸不准5.胶水痕,贴面工艺常见故障及解决办法,1.透楞（露楞）,贴面工艺常见故障及解决办法,裱合到单面瓦楞纸上的彩印面纸有时出现一道道向内凹陷的形如搓板的皱褶。,影响成品美观、纸箱的强度和尺寸精度。,1.透楞（露楞）,贴面工艺常见故障及解决办法,解决办法:更换面纸。最简便的方法是将低质量的面纸换成高质量的面纸，能够明显消除搓板现象，但会增加生产成本。提高玉米粘合剂的粘度。如将粘度为60s的玉米粘合剂的粘度提高到7090s，以减少楞峰背上的涂胶量，可明显减少搓板现象。润湿面纸：采用润湿法(吊晾、加湿等)使纸张吸附一定量水分后再使用，可避免干燥面纸对胶水摄取过多而引起的搓板