紙箱制造工藝

第二章瓦楞紙箱制造

包裝容器制造概論4學(xué)時(shí)講授＋1學(xué)時(shí)總結(jié)練習(xí)教學(xué)重點(diǎn)：1、瓦楞紙箱生產(chǎn)主要工序（展開）2、分紙壓線機(jī)（壓線滾輪的分類和作用）3、模切機(jī)（分類、計(jì)算）4、印刷開槽機(jī)的主要裝置5、紙箱加工過程中常見的質(zhì)量問題及原因第一節(jié)瓦楞紙箱生產(chǎn)工藝一、工藝流程1．瓦楞紙箱單機(jī)生產(chǎn)工藝流程2．瓦楞紙箱連續(xù)化生產(chǎn)工藝流程第一節(jié)瓦楞紙箱生產(chǎn)工藝二、主要工序1．分紙壓線2．印刷

3．開槽切角、壓線、沖孔（模切）4．接合

第二節(jié)紙箱生產(chǎn)設(shè)備一、瓦楞紙板加工設(shè)備1．單機(jī)生產(chǎn)設(shè)備（1）雙輥刀切紙機(jī)（2）壓楞機(jī)（3）涂膠機(jī)（4）壓力機(jī)2．半連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備——單面瓦楞機(jī)3．連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備——瓦楞紙板生產(chǎn)線第二節(jié)紙箱生產(chǎn)設(shè)備二、紙箱加工設(shè)備1．單機(jī)生產(chǎn)設(shè)備（1）分紙壓線機(jī)（2）切角開槽機(jī)（3）模切機(jī)（4）印刷機(jī)2．連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備——印刷開槽機(jī)第二節(jié)紙箱生產(chǎn)設(shè)備三、紙箱成型設(shè)備紙箱的接合方法有三種：釘接、粘接和外加膠粘帶的粘接，因此，也就有相應(yīng)的三種接合機(jī)械。目前國內(nèi)多用釘接和粘接，國外多采用粘接。粘接及其機(jī)械是紙箱接合的發(fā)展方向，現(xiàn)在我國出口商品用的紙箱已逐漸采用粘接。第二節(jié)紙箱生產(chǎn)設(shè)備三、紙箱成型設(shè)備1．釘箱機(jī)2．粘箱機(jī)3．膠帶粘接機(jī)第三節(jié)常見問題及處理方法一、瓦楞紙板的質(zhì)量問題及處理方法瓦楞紙箱的質(zhì)量首先取決于瓦楞紙板的質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)的瓦楞紙板是制作合格紙箱的前提。瓦楞紙板質(zhì)量與制作過程中的溫度、紙幅張力、膠粘劑及操作人員的技術(shù)水平有關(guān)，現(xiàn)將瓦楞紙板常見的質(zhì)量問題及處理方法列于表5－4中，供參考。第三節(jié)常見問題及處理方法二、紙箱加工過程中的質(zhì)量問題及處理方法1．分紙壓線工序2．開槽切角印刷工序3．釘箱工序第四節(jié)瓦楞紙箱產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)瓦楞紙箱屬運(yùn)輸包裝容器，其最主要的功能就是在商品的運(yùn)輸倉儲過程中保護(hù)商品不受損傷。因此，瓦楞紙箱的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)集中在物理性能指標(biāo)上。一、通用瓦楞紙箱標(biāo)準(zhǔn)(GB/T6543-1986)二、瓦楞紙箱成品質(zhì)量檢驗(yàn)三、瓦楞紙箱的性能測試GB/T6543-2008《運(yùn)輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱》

分紙是指將瓦楞紙板按紙箱箱坯所需規(guī)格加以分切，由數(shù)對縱向圓切刀完成。為了使瓦楞紙板按預(yù)定位置準(zhǔn)確彎折，以保證成型后紙箱尺寸的精確性，必須預(yù)先對瓦楞紙板進(jìn)行壓線。壓線縱壓線橫壓線限制紙箱的L和B實(shí)現(xiàn)箱體的彎折限制紙箱的H實(shí)現(xiàn)搖蓋的彎折印刷開槽機(jī)分紙壓線機(jī)瓦楞紙箱印刷預(yù)印刷后印刷平張紙膠印預(yù)印

卷筒紙凹版預(yù)印柔性版印刷預(yù)印刷與后印刷相比具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）可獲得更高的印刷質(zhì)量，適應(yīng)性更廣。（2）可使瓦楞紙板獲得最高強(qiáng)度，由于預(yù)印刷不用在紙板成型后對其壓印，可避免造成瓦楞變形和紙板強(qiáng)度減弱。（3）生產(chǎn)效率高，便于生產(chǎn)管理，廢品率低等。平張紙膠印預(yù)印是由平版膠印機(jī)來完成的，印版一般采用PS版（預(yù)涂感光樹脂版）。

平張紙膠印預(yù)印工藝：

將卷筒紙切成單張紙→膠印機(jī)印刷單張面紙→同時(shí)單面機(jī)輥制二層瓦楞紙板→面紙和單面瓦楞紙板在貼面上裱背或貼面機(jī)貼面→模切壓痕成型→釘箱/粘箱卷筒紙凹版預(yù)印是由紙凹機(jī)來完成的。印刷所采用的印版一般為電子雕版機(jī)雕刻的金屬鋼鍍鉻輥。

卷筒紙凹版印刷預(yù)印工藝：凹版印刷機(jī)印刷面層紙卷→紙板線生產(chǎn)裁切成三層（或五層）紙板→模切壓痕成型→釘箱/粘箱柔性版印刷主要由印刷開槽機(jī)或印刷模切機(jī)組來完成。柔性版印刷所使用的印版主要有橡膠版和樹脂版。橡膠版因是人工刻制，只能作為普通印刷版使用。而精細(xì)的圖案文字，就要使用樹脂版來印制。

柔性版印刷工藝：瓦楞原紙→壓楞、貼面→分紙壓線→瓦楞紙板→柔版印刷（單色或多色）→開槽、壓痕、切角→接合成箱

開槽切角、壓線、沖孔工序在聯(lián)機(jī)生產(chǎn)中是由印刷開槽機(jī)上完成的，適用于制作標(biāo)準(zhǔn)瓦楞紙箱。①開槽是指在瓦楞紙板上切出使上下?lián)u蓋得以順利折攏的縫槽。②切角指切出釘接或膠接的紙箱接頭。③壓線在此工序中是指壓出縱向壓痕線。④沖孔是指在紙箱上沖出便于搬運(yùn)的手提孔或便于通風(fēng)的通氣孔。

模切工序主要針對單機(jī)生產(chǎn)異形瓦楞紙箱來說的，該工序一般由模切機(jī)來完成，其模切工藝原理與紙盒模切一樣，都是在模切機(jī)的模版上，按照紙盒或紙箱設(shè)計(jì)的展開圖嵌裝鋼刀和鋼線，通過模版的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或裝有模版的滾筒的圓周運(yùn)動(dòng)，把送往模切版與壓板之間的紙板模切成預(yù)定的形狀，并同時(shí)壓痕。接合是瓦楞紙箱制作的最后一個(gè)工序，按接合方式不同可以分為以下三種：①釘接是用鐵絲把紙箱的兩個(gè)搭接口釘合在一起，是用腳踏式釘箱機(jī)或自動(dòng)釘箱機(jī)來完成的。②粘接是用膠粘劑把紙箱接合起來，可以由手工或折疊膠合機(jī)來完成，膠粘劑采用濃度為50％的聚醋酸乙烯乳膠。③膠接是指用膠帶來連接紙箱接口。釘接粘接膠接單面瓦楞機(jī)瓦楞紙板生產(chǎn)線縱壓線橫壓線三層瓦楞紙板五層瓦楞紙板根據(jù)紙箱特點(diǎn)，一般設(shè)置有三組開槽刀和一組切角刀，故切角開槽機(jī)又稱四聯(lián)乙字機(jī)。所有上刀與刀座一起安裝在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的聯(lián)軸上，隨曲軸的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生較高的瞬時(shí)沖切力和剪切力，將槽口和搭接舌外的紙板切出。調(diào)節(jié)刀間距離，可沖切出不同規(guī)格的瓦楞紙箱。開槽的標(biāo)準(zhǔn)長度是箱蓋長度（至中心壓線）再加上α值，對于不同楞型和層數(shù)的瓦愣紙板，α值如下：A楞三層瓦楞紙板，α值3mmB楞三層瓦楞紙板，α值2mmAB楞五層瓦楞紙板，α值4mm模切機(jī)平壓平模切機(jī)圓壓平模切機(jī)圓壓圓模切機(jī)瓦楞紙板模切機(jī)可同時(shí)完成壓線、切角、開槽、沖切提手和透氣孔，尤其適合制作異型紙箱。根據(jù)模切機(jī)結(jié)構(gòu)和工作方式，模切機(jī)可分為圓壓圓、平壓平、圓壓平三種。（1）平壓平模切機(jī)組成S＆S型擺動(dòng)式平壓平模切機(jī)工作示意圖（2）平壓平模切機(jī)工作壓力計(jì)算平壓平模切機(jī)都有額定工作壓力（kN或t）。制造模板時(shí)如果嵌裝過多的切刀和壓線，則模切時(shí)由于單位長度切刀和壓線上的壓力達(dá)不到切斷和壓出痕跡深度時(shí)所需的最小壓力，則不能將被加工紙板的切口全部切斷，造成返工重制。因此，計(jì)算出模切壓力與裝線長度的關(guān)系顯得十分重要，方法如下：式中P——模切壓力，Nk——修正系數(shù)，一般取1.3L——模切刀、線總長，mmF——單位長度刀、線的模切力，N／mm實(shí)際計(jì)算時(shí)，模切壓力是額定的。在上式中要求出裝線長度L，關(guān)鍵是要通過實(shí)驗(yàn)求出所切紙板的F值。一般可在材料試驗(yàn)壓力機(jī)上裝一定長度的刀、線，放上需要加工的紙板，加壓至切斷，記下切斷力，則可求出F。表1－34是幾種紙板和瓦楞紙板切斷，壓痕時(shí)的F值。

圓壓平模切機(jī)

圓壓平模切機(jī)工作原理如圖1－75所示，模切版安裝在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平臺上，由輥筒加壓模切。模切后輥筒升起，平臺退回，沖切好的箱坯被取走，然后放一張待切紙板。由于平臺往復(fù)運(yùn)動(dòng)使行程一半為空轉(zhuǎn)，因此生產(chǎn)速度受到限制，約40張／min。

圓壓圓模切機(jī)圓壓圓模切機(jī)由模切輥、砧輥、送紙輥等部機(jī)組成，其主要工作部分如圖1—72所示。圓壓圓模切軟切硬切軟切法是在砧輥表面包有一層樹脂橡膠（聚氨脂）它能有效地保護(hù)刀線刃口，延長使用壽命。這種模具可加工300～400萬張瓦楞紙板如果鋼質(zhì)砧輥不包膠，則稱為硬切法，它的切口光潔，但切刀易磨損。一副這樣的模板可加工10萬張左右瓦楞紙板。印刷開槽機(jī)印刷開槽機(jī)多為雙色印刷，也有三色和四色的。一些先進(jìn)的機(jī)型已采用電腦自動(dòng)控制。其各部分統(tǒng)一安裝在兩條平行的導(dǎo)軌上。為了安裝印版和便于校正，各印刷部件靠帶減速機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿著導(dǎo)軌移升，使其與切角開槽裝置分離。圖5－20所示為雙色印刷開槽機(jī)。印刷開槽機(jī)主要裝置：①送紙裝置②印刷裝置③壓線裝置

④切角開槽裝置⑤牽引輥⑥箱片堆積機(jī)

送紙裝置送紙裝置是將送紙臺上的紙板自上而下地一張一張地送往印刷機(jī)構(gòu)中的機(jī)械裝置。在送紙的過程中為防止紙板翹曲，還設(shè)有抽吸送紙系統(tǒng)。送紙機(jī)構(gòu)由一個(gè)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)一個(gè)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組成，如圖15－20所示。印刷裝置圖15一21為輪轉(zhuǎn)式柔性版印刷裝置原理圖。每一個(gè)單色機(jī)組均有墨斗、墨斗輥、供墨輥、印版滾筒和壓印滾筒。橡膠凸版貼卷在圓形印版滾筒上。串排2～4個(gè)單色機(jī)組，便成為多色套印機(jī)組。這種印刷裝置使用水性油墨印刷。壓線裝置壓線裝置主要由一對轉(zhuǎn)軸和多對壓線滾輪構(gòu)成。壓線滾輪常采用V形斷面。圖15－22所示為三點(diǎn)式滾輪。壓線前要使上下滾輪對準(zhǔn)并調(diào)好間隙，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)現(xiàn)紙板有破裂或深度不夠，應(yīng)立即停機(jī)，重新調(diào)校。切角開槽裝置切角開槽裝置的結(jié)構(gòu)，是在一對轉(zhuǎn)軸上裝夾一對切角刀和三對開槽刀。其軸向位置可由螺桿機(jī)構(gòu)調(diào)整，先進(jìn)的機(jī)型裝有數(shù)控調(diào)定裝置。工作時(shí)，印刷與切角開槽的滾刀運(yùn)轉(zhuǎn)同步，當(dāng)印刷滾筒每轉(zhuǎn)一周印一件坯料時(shí)，滾刀同樣完成一件坯料的切角開槽。切角開槽軸與印刷滾筒的轉(zhuǎn)速相同。（1）開槽滾刀工作原理如圖15－23所示。（2）切角滾刀工作原理如圖15－18所示。牽引輥

由于印刷、壓線、切角開槽等裝置體積較大，相互距離也較長，紙板坯需沿縱向輸送。為了在傳送過程中避免紙板跑偏，所以在每兩個(gè)裝置之間設(shè)置牽引輥。紙板底面的牽引輥為等直徑圓柱面，而印刷面一側(cè)的牽引輥上則套若干個(gè)軸向可調(diào)的橡膠壓輪，以免壓在印刷圖文上，弄污印刷面。箱片堆積機(jī)

箱片堆積機(jī)是高速印刷開槽機(jī)的配套設(shè)備。它可自動(dòng)地將印刷開槽加工出來的紙箱片收集堆垛并運(yùn)送到下一工序。這種機(jī)器主要由輸送皮帶、積紙架、升降架、載紙小車、撐桿和光電控制系統(tǒng)組成。工作原理如圖15－24所示。釘箱機(jī)釘箱機(jī)是利用鐵絲將紙箱兩搭舌接頭釘合在一起的機(jī)械。它有半自動(dòng)與全自動(dòng)等機(jī)型，工作原理類似于釘書機(jī)。

按釘接方式可分為直釘、橫釘和斜釘三種。斜釘又分為單斜釘和雙斜釘兩種，以雙斜釘接頭最牢。

釘箱機(jī)多由底座、機(jī)架、托架、機(jī)頭、傳動(dòng)等幾部分組成，最關(guān)鍵的部件是機(jī)頭。圖15－25所示為釘箱機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)。粘箱機(jī)

一般粘箱機(jī)與折疊機(jī)組合使用，故又稱折疊粘箱機(jī)。粘箱機(jī)是用膠粘劑把紙箱片接合成紙箱的機(jī)器。折疊粘箱機(jī)有單獨(dú)安裝使用的，也有與印刷開槽機(jī)組合成生產(chǎn)線的，有的還在機(jī)尾配上捆扎機(jī)，使整個(gè)工序機(jī)械化。

膠帶粘接機(jī)

膠帶粘接機(jī)是用膠粘帶接合紙箱接口的機(jī)器。它可用于膠粘帶的送進(jìn)、切斷、粘貼。貼接時(shí)紙板的接口按對接的形式對齊排好，然后貼上膠帶，使之成為紙箱成品。該機(jī)因膠帶貼接處不做搭口，成品紙箱沒有外露的鐵絲，內(nèi)外表面平整，不易損壞內(nèi)裝物。為確保貼接強(qiáng)度，一般要采用加有維尼綸纖維作為增強(qiáng)材料的膠粘帶，成本比粘箱與釘箱要高。同時(shí)每用完一卷膠粘帶時(shí)，還需停機(jī)換帶，增加了停機(jī)時(shí)間。如果紙箱外表面涂有防水涂料層，就不能用膠帶貼接。分紙壓線工序開槽切角印刷工序釘箱工序通用瓦楞紙箱標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)由輕工部提出，國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)適用于運(yùn)輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱。瓦楞紙箱按照使用瓦楞紙板的不同種類、內(nèi)裝物的最大重量及箱子內(nèi)尺寸之和分為30種，如表5－5所列。制造瓦楞紙箱所用瓦楞紙板的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表5－6的要求。紙箱尺寸偏差的最大值見表5－7。瓦楞紙箱成品質(zhì)量檢驗(yàn)

瓦楞紙箱成品質(zhì)量檢驗(yàn)，采用隨機(jī)抽樣，即每批抽樣10個(gè)，按如下標(biāo)準(zhǔn)對照檢驗(yàn)。1．內(nèi)在質(zhì)量2．外觀質(zhì)量

內(nèi)在質(zhì)量：（1）箱體內(nèi)尺寸公差：大型箱為±5mm，中、小型箱為±3mm。（2）裱層不脫膠、不起泡，如有上述缺陷，其面積也應(yīng)不超過25cm2。（3）裱層不空頭、不露白，其允差為3±m(xù)m。（4）含膠量或玉米淀粉粘合劑用量不超過85±5g／m2，泡花堿用量不超過10±10g／m2。外觀質(zhì)量：（1）印制圖案位置準(zhǔn)確、字跡清晰、深淺一致、色澤鮮艷。位置誤差：大、中型箱不超過7mm，小型箱不超過4mm。（2）印刷油墨光亮平滑、不結(jié)皮。（3）刀口光潔不毛，切角、開槽不爆碎。分紙參差不齊不得超過10mm，若略有毛刺碎裂應(yīng)不致影響美觀。（4）箱體四角無漏洞、不疊角、最大外形尺寸誤差不超過5mm。

（5）分紙傾斜度不超過1％。（6）各搖蓋合攏無參差，各箱對口合攏時(shí)的誤差為：大型箱小于10mm，中、小型箱小于6mm。（7）搖蓋合攏無疊蓋、離縫小，對口合攏公差為±5mm。（8）釘距均勻且符合釘距規(guī)定值：單排釘為60mm，雙排釘為90mm。針距公差為：大型箱（8釘以上）不超過20mm，中型箱不超過15mm，小型箱（5釘以下）不超過10mm。（9）頭尾釘距箱邊端面的距離：大型箱2