原创拉链式纸箱的生产加工技术剖析

1、原创】拉链式纸箱的生产加工技术剖析伴随着互联网经济的大力发展，快递行业发展态势迅猛。从国家邮政局统计数据显示， 2015 年全国快递业务量达 到 206 亿件，同比增长了 48% ，共消耗了编织袋 29.6 亿条、 塑料袋 82.6 亿个、包装箱 99 亿个、胶带 169.5 亿米。如此 巨大的市场，也极大催生了瓦楞纸箱行业的新一轮快速增 长，尤其是一些低端瓦楞纸工厂的野蛮式增长。如何在这个 增量市场中获取更大的蛋糕，成为包装生产企业最为关心的 问题。 拉链式纸箱介绍与分析在诸多传统平口箱和飞机盒 的使用中，近年出现了一种拉链式纸箱，简称“拉链箱” 它从快递包装的客户体验入手，将传统纸箱的打开

2、方式改成 了拉链式的撕开方式。这种拉链箱在打包封箱过程中无需再 使用透明胶带封箱，只需用手撕开预留在纸箱上的胶带，盖纸板摇盖，压一压，即可粘合封闭纸箱；开启的时候不需 要使用刀片等工具将胶带划开后开箱，只需要在预留的撕开 处，直接撕拉， 就可以拆开包装箱。 这种客户体验就是简单、 快捷，打包不需要用胶带、开箱只要一撕。具体可以参考图 1 和图 2 图 1 某款拉链箱封箱示图图 2 拉链箱开启示图从述对拉链箱的特点介绍来分析，它与传统平口箱的主要区 别在于以下三个方面： （ 1） 纸箱结构设计：拉链箱因为需 要预留好粘贴双面胶带的区域，所以传统平口箱的结构就需要调整，需要增加摇盖的长度，变成全叠

3、盖的纸箱结构，或 需要在这个结构基础上进行调整方可。同时还需要预留一些 便于撕开的缺口，如图 3和图 4 所示：图 3 顶部结构图图 4 摇盖处模切区域图这个结构设计上预留的缺口就是完成拉 链箱撕开纸箱的源头。或者可以在中间撕开区域添加撕裂胶 带以保证开启过程中不断裂，但是增加撕裂胶带会影响到成 本。（ 2） 预粘贴双面胶带：拉链箱是通过预粘贴了双面胶 带，撕开双面胶带的隔离纸，直接粘合即可完成纸箱封箱。这就需要双面胶带必须有很强的粘贴效果，不会失去黏性， 而造成纸箱开胶封合效果不好。因此，双面胶带与纸张表面 的胶黏性就成为拉链箱的一个技术核心。 （ 3） 生产加工工 艺：拉链箱的加工技术主要

4、在于纸箱的模切工艺以及双面胶 带的预粘贴。模切是纸箱最为平常的一种工艺，不存在技术难点，所以它的技术难点在于如何达成自动化的预粘贴双面胶带。因此，这也是拉链箱的另一个技术核心。生产技术剖析根据上述三个方面的区别分析可以知道，拉链箱的生产技术主要在于两个核心，一个是双面胶带与纸张的胶黏性性 胶带与纸张的胶黏性首先来剖析一下双面胶带与纸张的胶 黏性性能的影响以及背后的技术应用。胶黏性能主要体现在 双面胶带背胶的材质以及纸箱的面纸性能，两者之间是相互 关联的，不同的纸箱面纸材料需要配备不同的压敏性背胶，能，一个是双面胶带的自动化预粘贴。台匕1）核心一：双面这样才能充分保证胶黏性能性能。通常胶带和被粘

5、合物体的粘合面在被破坏时，一般有四种情形，分别是：界面破坏、胶层破坏、被粘物破坏（基材破坏）和混合破坏，具体如图5所示：图 5 四种破坏形式第一种形式是界面破坏胶层与被粘物 表面脱离，是不牢固的粘合；第二种形式是胶层破坏是胶体 本身的撕裂，取决于胶层的力学强度；第三种形式是被粘物 破坏是胶层基本未破坏，被粘物表层撕裂，是粘合牢固的表 现；第四种形式是混合破坏是胶层和被粘物表层均被撕裂， 是粘合牢固的表现。就拉链箱而言，最佳的粘合面破坏形式 为第四种形式，即为混合破坏，一般在实际中出现第三种形式的破坏也可以认定为粘合牢固。第1、 2 中情况均认定为 粘合不牢固。下图 6所示即为第 3种情形，图

6、7 基本可认定 为第 1种情形。图 6 第 3种实物情形图图 7 第 1种实物情 形图经过上述分析，可以知道粘合是否合格取决于两个方 面。一方面取决于纸张的特点与性能，另一方面取决于胶的 特点与性能。下面就来分别介绍一下纸张和胶。对于瓦楞纸 箱用面纸，最为常用的便是挂面箱板纸。挂面箱板纸的性能 要求，按照国标 GB/T 13024 - 2003 箱纸板中的要求，将 纸张的等级分为优等品、一等品、合格品三个级别。然而目 前市面上常说的纸张等级，根据纸厂的出厂定义，又分为AAA级、AA级、A级、B级，或者一级纸、二级纸等，其 中优等品可对应纸厂的 AAA 和 AA 两个等级的纸张，一等品可对应纸厂

7、的 A 级纸或者一级纸、 二级纸， 合格品对应纸 厂的 B 级纸。不同的造纸厂对自身产品的命名不同，但是可 以从一些通用的指标来判断具体是哪个等级的纸。通用的指 标有定量、紧度、耐破指数、横向环压指数、吸水性等。但 对于拉链箱而言，重要的两个指标就是纸张的紧度和吸水 性。紧度又称表观密度，是指每立方米的纸或纸板的重量。它是由定量和厚度计算得出，单位是g/m3。它是衡量纸或者 纸板组织结构紧密程度的指标，决定着纸张的透气、抗张、 撕裂等性能。吸水性，通常指用 Cobb 法测量得出的纸张正反面的吸水能力，它是指在一定条件下，在规定的时间内， 通过 Cobb 法可以对纸张的施胶高低程度做出一个判断。

8、纸 张等级高，纸张表面纤维层致密、施胶度高、表面光滑；另 外从成本的考虑来说，纸厂一般不会生产低等级而又高定量 的纸张。对于胶而言，通常使用的都是压敏性胶。目前市面 常见用于包装行业的压敏性胶主要分为三种：乳液型、溶剂 型、热熔型。其中乳液型的代表性胶是丙烯酸胶液，分别如 图 8 、图 9 、图 10 所示 图 8 丙烯酸胶液图 9 溶剂胶液图 10 热熔胶体乳液型主要特 点是环保无毒，成本低，固含量高，应用广泛，但是它的缺 点就是能耗高、不耐水，不耐温。溶剂型主要的特点是润湿 性好，初粘力大，干燥速度快，耐水性好。热熔型是近期逐 渐火热起来的类型。具有热熔及压敏双重性能，在熔融状态单位面积纸

9、和纸板表面所吸收的水的质量，以g/m2 表示。涂布，冷却后施轻压即可快速粘合。衡量压敏胶性能的通 用指标有初粘力、剥离力、持粘力、耐温性能等。物体和压 敏胶粘带粘性面之间以微小压力发生短暂接触时，胶粘带对 物体的粘附作用称为初粘性。人们对于压敏胶初粘性能的基 本印象和测量是当人们将拇指或者手指与热熔压敏胶粘剂 轻轻接触并迅速拉开所感觉到的粘接力，即手感粘性。初粘 力好，则粘合完成后最初的一段时间越不易弹开，这一段时 间，胶体和被粘物表面互相浸润和渗透，为后续的持续粘连固化打下基础。剥离力是指用1 80 °剥离方法施加应力，使 压敏胶粘带对被粘材料粘接处产生特定的破裂速率所需的 力，可

10、以理解为一个物体对另一个表面能的附着力，剥离力 越大，物体越难以从另一个物体的表面分离。持粘力是把贴 有胶粘试样的试验板垂直吊挂在试验架上，下端悬挂规定重 量(lOOOg± 10g)的砝码，用一定时间后试样粘脱的位移量，或试样完全脱离的时间来表征胶粘试样抵抗拉脱的能力。目 压敏胶的年增长率为 50%左右。乳液型略有增长，溶剂型压 敏胶以每年 3%的速度递减。就拉链箱来说，使用热熔压敏 胶是较好的选择。热熔压敏胶，其主要组成成分是：热可塑 性橡胶、增粘树脂、增塑剂和抗氧化剂。热可塑性橡胶具有 极高的内聚强度，机械性能及粘合性，目前用到的有SBS(苯前全球热熔胶的年增长率约为 8%，中国

11、是 35% ，其中热熔乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物）、SIS （异戊二烯取代丁烯的嵌段苯乙烯聚合物）、SEBS （氢化苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物）、SEPS （氢化苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物） 。 SBS 粘度高但耐老化能力较低，SIS 比 SBS的耐老化能力好，粘着力强， SEBS 有较好的耐温性能和良好的耐老化性能， SEPS 有良好的耐温性能和极好的低温性能。SEBS是SBS的改性延伸产品，而 SEPS是SIS的改性延伸产品。SBS价格较低、但性能一般；SEBS和SEPS性能好，但价格较高； SIS 是几种热可塑性橡胶中价格适中、性能适中，属于性价比最高的一种，也是目前热

12、熔压敏胶大量使用的基础材料，主要有SIS-1113p、 SIS-193b 和 SIS-1163三种型号。增粘树脂用来改善胶体的润湿性、粘合力、初粘口号。力及韧性、降低粘稠度，常用的有石油树脂（氢化及未氢化C5、C9、C5/C9、苯乙烯树脂）和天然树脂（松香酯等）两大类，使用加氢 C5（ RL-100、Su-525）和芳烃改性 C5RA-4100 ）作为增粘树脂的压敏胶剥离力较高。增塑剂可用来降低胶体的熔融粘度，改善胶体的润湿性和涂布性，增加初粘力，同时可以增加耐寒性。抗氧化剂用来防止胶液在高温下制备和熔融涂布时的氧化和降解，延长使用寿命。在压敏胶制作中必须加入以抗氧剂为主体的防老剂，加入防老剂

13、的压敏胶剥离强度比未加防老剂的提高30%左右， 防老剂的品种很多，常用的有N-二丁基硫化氨苯甲酸锌（BZ）和乙基苯基二硫代氨基甲酸锌 (PX) ，颜色浅且不易氧化，用量一般 为热塑性弹性体的 1%2%。影响热熔压敏胶性能的主要因 素可以归纳为热可塑性橡胶配比、增粘树脂及其配比、增塑 剂的含量等，影响初粘的关键因素是增塑剂含量和增粘树 脂，次要因素是热可塑性橡胶配比；影响剥离力的关键因素 是增粘树脂，次要因素是热可塑性橡胶和增塑剂的含量。市 面常用的配比是 SIS 3035%，C5 树脂 1525%，其他树脂 3035% ，4010 环烷油 1015%，抗氧化剂 12%，具体比例 可以按照实际使

14、用情况和环境进行调配。所以要保证胶黏 性，对于胶黏固含量的绝对数量值是一定的，胶水中胶黏固 含量比例越高，对于胶黏性而言浪费越大，反之越小，成本越低。从上述情况来看，拉链箱性价比最高的胶与纸张材料 心二：双面胶带的自动化预粘贴其次来剖析下双面胶带的自 动化预粘贴，这个需要配合专门的自动化机器来预粘贴胶 带。虽然不采用自动化设备， 也可以通过手工来完成预粘贴， 但是这样无法大批量地完成制作，而且人工贴的胶带位置容 易偏差，不够美观。就目前包装机械市场来看，该设备不存 在技术研发难点，有些快递的信封袋就采用了预粘贴的形 式，当然也有一些快递的信封袋是采用喷涂胶然后在贴离型 纸的方式。对于拉链箱而言

15、，建议采用自动贴胶的方式。首 先需要预先制作好双面胶带，这个是现有生产中容易达成。组合是采用热熔压敏胶与低定量和低等级的纸张。2)核如果需要采用一些有波浪的离型纸双面胶带，只需要使用离 型纸圆压圆模切机或波浪边离型纸圆压圆模切机。其次，就是如何将双面胶带贴到纸箱上。这可以采用具有自动贴胶以及定长切断的联动设备即可。可以参考下面图11。图 11 自动贴双面胶机（自动贴胶以及定长切断联动设备） 这个设备已经有很多包装机械设备企业可以加工定制，甚至 在网络上都有一些企业发布的视频。面两点的阐述解决了拉链箱生产的核心问题，但还是要有些注意的问题， 这些问题也会影响到拉链箱的质量。 首先， 纸张与压敏胶

16、带粘合一定要牢固，特别是在最后封箱的过程 中，需要用手在粘贴有胶带的地方抚压一下，以确保胶带与 纸箱之间确实粘合而不是虚假粘合状态。如果有需要，也可 以按前面谈到的情况来检测纸张与压敏胶带之间的粘合牢 固性。其次，常规的水印纸箱是不会做上光油或覆膜处理的， 但是现在拉链箱主要是应用在电商快递包装箱中，而大部分 的电商或品牌商，希望采用图文精美的印刷，这意味着水印 纸箱会有上光油或者胶印纸箱进行覆膜处理。如果仍旧采用 拉链箱，就需要避免在贴胶带粘合的位置进行上光油或整个 纸箱不进行覆膜处理。这在进行纸箱印面设计以及印版制作 的时候预先避开这些区域，否则会出现粘合不牢固的问题。第三，模切时需要调整好模切压力。一般拉链箱的模切压力 需要略大一些，但是又要确保里纸不被压爆线，模切后清废定要彻底干净。纸箱模切后即可进行粘贴压敏胶带或撕裂带。第四，机器制备双面胶带时需要控制好速度，不同的机器速度与压敏胶带的固含量比有关。压敏性胶水挥发快就要 配合高速，挥发慢就要配合低速，这样避免制备出的双面胶 带黏性不够。第四，受自动化设备加工限制，粘贴压敏胶带 和粘贴撕裂带不能同时进行，只能分工位或工序先后进行。所以不建议拉链箱增