瓦楞纸箱设计控制分析
2017-3-23 点击：6628
瓦楞纸箱是我国纸包装生产工艺的主要产品，也是现代最具环保特性的包装物，广泛应用于商业、工业、农业、军工和其它产品的包装。从瓦楞纸箱的用途来看，利于产品促销和保护，便于产品储存、搬运、流通和计量，则是瓦楞纸箱的主要功能，而要达到使用上的这些要求，对瓦楞纸箱设计环节和印刷生产的各个环节进行技术把关和控制，是十分重要的。
要注重适度包装的合理控制
瓦楞纸箱作为产品的包装，其首要的作用就是要对产品起到防护作用，如果作为纸包装容器起不到较好的保护产品作用，其他的作用也就无从谈起。所以，这就要求先要从包装强度的设计环节，进行技术把关和控制，使产品符合适度包装的基本要求，同时做到既不浪费宝贵的资源，又不降低产品的质量，使生产成本和产品质量都得到较好的兼顾。
适度包装设计的技术控制原则，应该是以客户订货的质量要求为出发点，比如某客户要求单瓦楞纸箱的搭接舌宽度≥30mm；纸箱成型时二摇盖自然闭合时，中间缝隙≤5mm；瓦楞纸板厚度(包括面纸、瓦楞层纸和里纸)≥3．3mm。这样，生产工艺设计时就要围绕这些硬指标，进行准确的控制。像上面的质量控制指标要控制适度，确实不好掌握。如搭接舌宽度小于30mm就是不合格，而大于30mm，虽然合格，但是却意味着要多用原纸，尤其是批量大的产品，只要长度多了2mm～3mm就是十分可观的原材料付出，因此，对这种产品质量要求，首先就是要控制好瓦楞纸板生产线分切技术，不要采用机械控制的分切装置，而应采用最新技术的电脑控制螺旋刀横切机分切，以减少瓦楞纸板分切误差，才能保证瓦楞纸板毛坯尺寸的准确。
对纸箱二摇盖成型后中间缝隙控制，对用纸尺寸影响也是比较可观的。实际上客户允许≤5mm缝隙，对纸箱厂节约原材料是十分有利的，可以在成型设计时将两边的摇盖长度减去大约2mm，纸箱二摇盖成型后的中间缝隙就不会大于5mm，就可以满足标准要求。而瓦楞纸板的厚度质量指标，则直接影响纸箱的强度，如要求其厚度≥3．3mm的质量指标，拟将瓦楞纸板设计在3．3mm是最省纸的。
笔者在实验分析时发现，在生产工艺和用纸质量相同的情况下，瓦楞纸板厚度每增加或减少0．2mm，纸板的边压强度将增加或下降约20％，并且对瓦楞纸板原纸的耗用率也是十分敏感的。因此，将瓦楞纸板厚度设计在3．3mm～335mm，对生产成本和产品质量都是比较理想的。除上述客户要求的硬指标必须符合质量要求外，瓦楞楞型、原纸标准也对包装质量和生产成本构成直接的影响，这些也需要通过检测实验分析，才能设计出符合适度包装的要求。
要注重原纸质量的合理控制
原纸的质量是瓦楞纸箱质量基础，特别是原纸定量、环压指数、耐破指数、吸水性和交货水分等指标，是影响和决定瓦楞纸箱强度的重要条件，所以，必须根据生产工艺和成品质量要求，进行合理的控制。其中原纸的定量、环压指数和耐破指数等指标的高低，也决定着原纸的质量等级，采购指标高的原纸，其质量等级高，生产成本也就高。因此，对于纸箱厂来说，在组织生产时首先必须根据产品的用途和强度质量要求，确定使用原纸的质量等级并进行检测控制，这是至关紧要的质量控制环节。现在很多大中型企业用户，对自己产品在市场流通过程的包装性能状况，都十分关注和熟悉，对供应商也采取了比较有效、可靠的质量督促和监管措施，较好地保证了成批产品质量的稳定。
如一些家电产品、酒类、饮料等产品的供应商，十分注重包装强度的设计和质量控制，在采购合同中附加原纸有关质量指标的控制标准，并且采用适时到生产现场进行取样检验，对取样检验不合格的，按合同规定进行制约。这样也是对供应商原纸质量和生产工艺控制的有力促进，自然引起纸箱厂重视原纸采购的质量控制，现在不少工厂建立了实验室，对采购的原纸进行抽样检测控制，这样也可较好地保证产品的加工质量，减少产品不合格造成的损失。
要注重瓦楞纸箱版面设计的技术控制
要考虑瓦楞纸板厚度对产品规格的影响。瓦楞纸板越厚，纸箱成型后内尺寸变形系数也越大，因此，对精度要求较高的瓦楞纸箱，最好进行模切打样试验，特别是箱内有套装泡沫模型、护角材料或其它衬垫模具等包装方式的，应与客户联系提供相关的实物样品，以便进行模拟装箱检验，确保纸箱内尺寸规格的精确度，满足产品包装的使用要求。
要考虑搭接舌订、糊位置精度对产品规格的影响。采用机械或手工订、糊搭接舌的瓦楞纸箱，都会存在订、糊位置的误差和不稳定问题，而搭接舌订、糊精度则直接影响产品的成型规格。所以，产品成型规格的控制，在生产时就应参照相关的标准或根据产品的特点，确定误差标准值，使生产过程按标准进行有效地控制。一般采用二片对接的瓦楞纸箱，其翦刀差标准为：大型箱不大于7mm，中型箱不大于6mm；小型箱不大于4mm。
要考虑含水率对产品规格的影响。控制好瓦楞纸板的含水率，是确保瓦楞纸箱规格稳定的重要措施。瓦楞纸板的含水率若过高，成品经过烘、晾、晒后，其水分就容易散失而使成品规格变小。反之，若瓦楞纸板的含水率若过低，就容易吸收空气中的水分而出现成品规格变大。一般瓦楞纸板的含水率控制在8％～12％是比较适宜的，但是，由于气候因素的影响，有时往往难于控制在这个范围，如南方梅雨季节裱贴后的单瓦楞纸板的含水率，可达到20％左右，烘干要费很大的工夫。要将成品的含水率控制在理想的标准范围内，主要控制好原纸的含水率，采用施胶度好的原纸，同时，在瓦楞生产线上配纸时要注意瓦楞层纸与箱板纸含水率的相对平衡。在瓦楞纸板与预印面纸裱贴时，要注意粘合工艺技术的控制，选用好快干型的粘合剂，并且控制好粘合剂的涂布量。
要考虑纸板正面模切对成品成型规格的影响。瓦楞纸板不同于一般纸张，它具有一定的厚度。如果对瓦楞纸板的正面进行模切压痕，产品成型折叠时容易出现偏向误差，同时，瓦楞纸板的厚度也会直接影响成品的内径规格。所以，为了产品内径规格的准确，最好应采用对瓦楞纸板的反面进行模切和压痕，这样便于压痕处折叠准确，并且可较好地减少纸板厚度对成品内径规格的影响。
要考虑压痕线清晰度对产品成型规格的影响。模切压痕是瓦楞纸箱成型所必需的工艺形式，不论是采用柔印联机的滚切、开槽、压痕生产形式，或是采用模切版进行模切压痕的生产工艺，保持压痕线的清晰度，是产品成型时压痕线折叠准确的可靠保证，因此，柔印机器压痕滚轮与加压滚轮的间距调整要保持适度，确保压痕线的清晰度。采用模切版模切压痕的工艺，要注意调整和兼顾好模切版面和压痕版面的压力，可通过对模切底板或压印平板局部的压力调整，使压痕版面实现均匀而足够的压力，确保产品成型规格的准确。
要考虑压痕槽宽度对产品成型规格的影响。对单瓦、细瓦的纸箱、纸盒的模切压痕，通常需要在模切机的压印平版上粘贴压痕槽，来保证压痕线的成型效果。如果压痕槽太宽，压痕后瓦楞纸板在折叠成型时，压痕线也容易出现折偏情况，影响成品规格的精确度，因此，压痕槽的宽度应根据压痕刀的厚度和瓦楞纸板的厚度来确定，准确的压痕槽宽度既可便于产品的成型，又可确保瓦楞纸板折痕线的精确度。
要考虑气候环境对产品规格的影响。气候环境对瓦楞纸箱规格的影响较大，特别是对单瓦楞纸箱的影响较为明显。笔者在工作实践中，曾对瓦楞纸箱规格变化问题进行数据化对比和分析，发现梅雨季节单瓦楞纸箱的横向规格容易变大，使内装产品有些松动，而炎热的夏天纸箱的横向规格又有点显得紧，产品装箱时又觉得有点挤，影响产品的包装效果。对此，我们通过改进生产方式，根据生产季节的温湿度状况，充分考虑瓦楞纸板的伸缩变化，适当调整模切版的规格，满足客户的使用要求。
要注重印刷版面的合理设计和控制
白纸板是预印瓦楞纸箱的主要材料之一，而不少纸箱面纸、彩盒产品设计有实地或平网结构的印刷版面，其主要特点是印刷面积大，油墨涂布量大，油墨粘度相对也大，这样印刷过程中很容易出现掉粉、掉毛质量问题，对印刷墨色质量影响较大。印刷产品往往容易出现点状的白色斑点，或印刷墨色中出现片状偏深或偏淡的墨皮痕迹，造成产品的印刷质量不符合质量要求。我们以前在用胶印机印刷纸箱面纸和彩盒产品时，印刷过程中就曾经频繁出现白色斑点和墨皮弊病，后来笔者经过认真的观察和分析，发现这是纸面局部掉粉造成的。因为实地或平网的印刷版面，印刷过程中表面强度不好的纸板或纸边的毛屑，在交接运动作用力下，以及在油墨粘度和印刷版面与纸面瞬间分离的作用力下，纸屑、纸毛的脱落而附着于印版或橡皮表面，再经过滚压的下一个印张，就会出现墨皮印刷痕迹，往往会出现连续几张墨皮位置比较固定的情况，之后随着印刷滚压运动，墨皮出现移位或消失或程度加重情况。其中，印刷分离后纸面局部瞬间出现掉毛掉粉的墨层表面，就会出现白色的斑点，其位置不一定固定，也没有规律性。
对此，笔者制定了"底色二次印"的工艺技术措施，较好地消除了印刷底色容易出现白色斑点、墨皮质量问题。其工艺原理是：将底色版面分成2次印刷，利用多色印刷机第一次采用薄墨涂布打底，第二次叠印的油墨涂布量以颜色符合要求为适。这样将原来一次性所需的油墨涂布量，拆分成2次叠加印而成，这样，每次印刷的油墨涂布量减少，油墨的粘度也相应减少，印刷过程对纸面产生反作用的分离功也大幅度减少，掉粉掉毛的几率也随之减少甚至消失，即使还有出现少量的掉粉掉毛情况，但是，经过第二次油墨的叠印遮盖后，白色斑点或墨皮现象就看不到了。采用"二次印"工艺，还有利于印刷墨层的快速干燥，有效减少产品粘脏质量问题的出现，有效地保证纸箱、彩盒产品的印刷质量。
要注重瓦楞纸箱印后整饰工艺的技术控制
瓦楞纸箱作为产品的外包装，印后往往需要进行整饰加工，以提高产品的性能和外观质量。印后整饰加工方式有多种多样，压纹、凹凸、UV、上光、磨光、覆膜等，而模切工艺则是必须的基本工艺。包装印刷工厂压纹工艺一般是采用专用压纹机压纹，其工艺要注意的是：对覆膜的产品最好不要加温压纹，以免出现起泡现象。如果对设备配备的压纹辊花纹设计不满意，或者没有专用压纹设备，可以将利用电脑进行个性化设计的花纹采用固体树脂版制版，然后利用胶印机或凸版印刷机调整一下衬垫就可以进行压纹，其工艺效果也将是令人满意的。利用印刷机压纹工艺要注意压力的合适和均匀调整，以纹路清晰质感强为适。对于需要裱瓦的纸箱，最好不要设计凹凸工艺。
如果产品特点需要设计凹凸工艺，可设计在细瓦楞彩盒上应用，同时要注意凹凸面积不要太大，以免影响瓦楞纸板裱贴质量。而UV、上光、磨光和覆膜工艺，既适合于瓦楞纸箱的生产，也适合于彩盒产品。主要要根据产品的质量档次，销售和物流等特点综合考虑，采用相应的加工工艺。工艺设计要注意的是：食品、医药类包装用的瓦楞纸箱，宜采用具有环保特性的水性上光和水性覆膜工艺，以免产生不良的质量后果。电化铝烫印装饰工艺，其材料昂贵，但是装饰质量效果十分突出，是中高档的产品包装的理想选择，但是，电化铝不适合应用于瓦楞纸箱，而较适合于精装的瓦楞彩盒或以白纸板玻璃卡为承印物的彩盒产品的印后整饰加工。
综上所述，瓦楞纸箱产品的合理设计和技术控制，涉及到工艺技术设计、原纸采购和印刷生产工艺的方方面面，只要我们正确认识和掌握影响产品质量的各种因素，根据产品包装的特点进行合理的设计和技术控制，切实把好产品质量源头关，不仅可有效减少或避免各种质量问题的出现机会，而且可较好提高瓦楞纸箱的生产效率和产品的加工质量，满足不同层次用户的质量要求。
