工藝技術(shù)_紙箱設(shè)計(jì)工藝基礎(chǔ)知識(shí)

紙箱設(shè)計(jì)工藝基礎(chǔ)知識(shí) 四川康得利股份有限公司 2 一 原紙 3 1 原紙制造 原材料 紙的原材料是紙漿 它由各種各樣的植物制成 某種植物是否適合做紙的原料 主要取決于它的細(xì)胞形態(tài) 目前使用最多的是樹木 一般分為針葉樹和闊葉樹 4 1 原紙制造 細(xì)胞是形成植物的空心結(jié)構(gòu)的單元 每一個(gè)細(xì)胞都是由包圍著的空腔的細(xì)胞膜構(gòu)成 植物生長(zhǎng)初期 細(xì)胞空腔保持著原生質(zhì)的形態(tài) 在細(xì)胞膜充分形成之后 細(xì)胞空腔逐漸消失 變成造紙所需要的纖維 這種纖維就是構(gòu)成紙張的重要成分 植物纖維的細(xì)胞膜 主要由純度不同的纖維素構(gòu)成 這種纖維素就是紙張的基本物質(zhì) 5 1 原紙制造 紙漿 將植物纖維部分制成紙漿 紙漿可通過(guò)兩種方法制成 1 化學(xué)方法 溶解并除去使相鄰細(xì)胞膜連接在一起的物質(zhì) 制成紙漿 2 物理方法 將植物纖維分離分取出并制成紙漿 6 1 原紙制造 選取原材料時(shí)應(yīng)考慮的因素 一種植物是否適合造紙 主要應(yīng)考慮它的纖維性質(zhì) 原材料是否能穩(wěn)定供應(yīng) 集裝和運(yùn)輸成本 儲(chǔ)備過(guò)程中是否會(huì)變質(zhì)等因素 7 1 原紙制造 紙漿分類 根據(jù)紙漿制造方法可將紙漿分為化學(xué)紙漿 物理 機(jī)械 紙漿 半化學(xué)紙漿 8 1 原紙制造 化學(xué)紙漿 以化學(xué)藥品為主制成的紙漿 化學(xué)紙漿制造過(guò)程中 會(huì)在除去原料中間層木素和細(xì)胞膜木素的過(guò)程中溶解大量半纖維素及溶解一部分纖維素 優(yōu)點(diǎn) 質(zhì)量高 缺點(diǎn) 與機(jī)械紙漿相比 原材料利用率低 生產(chǎn)成本高 牛皮卡紙一般由化學(xué)紙漿制成 9 1 原紙制造 物理 機(jī)械 紙漿 用機(jī)械方法將木材弄碎后制成的紙漿 半化學(xué)紙漿 先采用化學(xué)方法將木材中的木素除去 然后將軟化了的木片用機(jī)械弄碎后制成的紙漿 化學(xué)處理與機(jī)械處理各占一半 10 1 原紙制造 廢紙紙漿 用回收的廢紙做原材料 將相互聚結(jié)著的纖維分解成粥狀制成的紙漿 11 2 造紙機(jī) 造紙機(jī)的分類 根據(jù)抄網(wǎng)的不同將造紙機(jī)分為長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)及圓網(wǎng)造紙機(jī) 圓網(wǎng)造紙機(jī) 在被稱為圓網(wǎng)的抄網(wǎng)部分 可以抄 層紙層 由于具有多層抄制功能 所以常用于制造較厚的瓦楞紙 長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī) 單層抄制 常用于制造較薄的瓦楞紙及芯紙等 12 3 原紙指標(biāo) 1 相對(duì)耐破 破裂強(qiáng)度 kgf cm2 克重 g m2 13 3 原紙指標(biāo) 2 環(huán)壓強(qiáng)度 環(huán)壓強(qiáng)度與瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度直接相關(guān) 根據(jù)瓦楞紙的抗壓強(qiáng)度可以推算出瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度 方法 取長(zhǎng)度為152 4MM 寬度為12 7MM的紙條圍成圓圈狀 然后將其放入支持器 以每分鐘12 7正負(fù)3MM的速度加壓 試樣被壓壞的最大荷重就是環(huán)壓值 14 3 原紙指標(biāo) 2 環(huán)壓強(qiáng)度A S W 100S 抗壓強(qiáng)度 kgf W 克重 g m2 15 3 原紙指標(biāo) 3 白度 白板紙的白度檢查 4 耐折 橫向耐折 在9 8N力下耐折次數(shù)的多少 16 3 原紙指標(biāo) 5 緊度 g cm2 水份 定量 g m2 裂斷長(zhǎng) 是瓦楞紙的指標(biāo)km 接頭 wh 斷頭 缺幅 吸水性 g m2 6 生產(chǎn)的適應(yīng)性 水份是否均勻 是否易于粘合 適于印刷等 17 原紙各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)加工過(guò)程及紙板的物理指標(biāo)的影響 1 水份過(guò)高或過(guò)低影響強(qiáng)度及粘合 2 原紙緊度及吸水性影響粘合與印刷 3 表面平整度影響印刷 4 橫縱向耐折影響紙板橫縱線耐折次數(shù) 5 原紙耐破指數(shù)直接影響紙板耐破指數(shù) 面里芯紙各層耐破指數(shù) 各層克重之合為紙板的耐破值 18 原紙各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)加工過(guò)程及紙板的物理指標(biāo)的影響 6 克重及環(huán)壓影響紙板邊壓強(qiáng)度 7 施膠度影響紙板吸水性 儲(chǔ)存時(shí)間 強(qiáng)度 8 接頭 缺幅 斷頭影響收成率 9 水份不均易打皺 緊邊 影響粘合 造成易斷紙從而影響收成率 19 4 原材料等級(jí) 1 平張紙和卷筒紙 彩印廠一般使用平張紙制作彩面 涂布白板等 2 原紙等級(jí) 箱板紙分A B C D E五級(jí)瓦紙分A B C D四級(jí)主要根據(jù)原紙用料來(lái)判定原紙等級(jí) 如 A級(jí)為全木漿紙 B級(jí)為面漿為全木漿 底漿為美廢等 20 4 原材料等級(jí) 3 一般來(lái)說(shuō) 原紙克重越低價(jià)格越高 因此在制造過(guò)程中 低克重紙產(chǎn)量低 耗用高 克重偏差控制難度大 21 二 紙箱設(shè)計(jì) 箱型結(jié)構(gòu) 紙箱箱型較多 最常見的是02型 02型 代號(hào) 開槽紙箱 通過(guò)金屬釘 粘合劑 粘膠帶結(jié)合制成紙箱 運(yùn)輸時(shí)成平板狀 使用時(shí)封合搖蓋 我公司最常用箱型為0201型 0203型 22 二 紙箱設(shè)計(jì) 箱型結(jié)構(gòu) 0201型紙箱 紙箱搖蓋尺寸為紙箱寬度尺寸一半 紙箱高度平行于瓦楞方向 即對(duì)口箱 0203型紙箱 紙箱搖蓋尺寸為紙箱寬度尺寸 即全蓋箱 該箱型適合重型物包裝 23 紙箱設(shè)計(jì)時(shí)確定箱型的因素 客戶要求內(nèi)裝物重量 型式有無(wú)其它包裝支撐 如泡沫 支架等內(nèi)裝物貴重情況其它 24 二 紙箱設(shè)計(jì) 瓦楞箱型 瓦楞楞型分為A C B E四種 特征 1 A楞 瓦楞高度為4 5 5MM300MM長(zhǎng)的楞型個(gè)數(shù)為34 2MM 2 C楞 瓦楞高度為3 5 4MM300MM長(zhǎng)的楞型個(gè)數(shù)為38 2MM 3 B楞 瓦楞高度為2 5 3MM300MM長(zhǎng)的楞型個(gè)數(shù)為50 2MM 4 E楞 瓦楞高度為1 1 2MM300MM長(zhǎng)的楞型個(gè)數(shù)為96 4MM 25 四種楞型對(duì)比 1 楞高 A楞 C楞 B楞 E楞2 楞數(shù) 300MM長(zhǎng) E楞 B楞 C楞 A楞3 由于瓦楞高度原因 下邊壓強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度 A楞 C楞 B楞 E楞4 由于相同長(zhǎng)度內(nèi)楞數(shù)不同 平壓抗壓強(qiáng)度 E楞 B楞 C楞 A楞5 由于瓦楞高度及相同長(zhǎng)度內(nèi)楞數(shù)問(wèn)題 變形量A楞 C楞 B楞 E楞6 由于相同長(zhǎng)度瓦楞個(gè)數(shù)原因 印刷效果為 E楞 B楞 C楞 A楞 26 瓦箱紙箱設(shè)計(jì)時(shí)如何選擇楞型 根據(jù)楞型特征及內(nèi)裝物情況進(jìn)行分析 選用合適的楞型進(jìn)行制作 如 客戶要求保證抗壓強(qiáng)度 我們就選用A楞或C楞 內(nèi)裝物為玻璃瓶選用緩沖性大的 要求印刷效果選用B楞等 目前 單E楞使用較少 一般用于精制內(nèi)包裝 27 二 紙箱設(shè)計(jì) 瓦楞箱型 楞型組合 根據(jù)各楞型特征 內(nèi)裝物情況 客戶重點(diǎn)要求 我們可以對(duì)紙板楞型進(jìn)行合理組合 銷售部門在開發(fā)單位時(shí)也可以根據(jù)該情況向客戶提出合理化建議 以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量 超越客戶滿意度 降低成本的目的 28 二 紙箱設(shè)計(jì) 瓦楞箱型 紙板厚度 理論上 紙板厚度為各楞型楞高加上各層紙紙板厚度 但在實(shí)際操作中 瓦輥在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磨損 加上操作技能的好壞 印刷壓力大小 堆碼高度等對(duì)紙板厚度的影響等 紙板厚度一般為各楞型最低值相加值 這樣計(jì)算最為保險(xiǎn) 29 二 紙箱設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì)的兩種主要形式 1 根據(jù)內(nèi)裝物尺寸或其它依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)空 2 根據(jù)內(nèi)徑尺寸加一定修正系數(shù)以保證制作過(guò)程內(nèi)空尺寸 30 二 紙箱設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì) 1 定內(nèi)空尺寸 內(nèi)空尺寸的確定主要根據(jù)內(nèi)裝物排列數(shù)量 內(nèi)裝物性質(zhì) 裝箱方式等 綜合考慮紙板抗壓強(qiáng)度 堆碼狀態(tài) 美學(xué)因素等條件進(jìn)行制定 如是0201型箱型盡量考慮比例為L(zhǎng) B H 1 5 1 1 因該結(jié)構(gòu)為最佳箱形 在其它長(zhǎng)寬長(zhǎng)比例下 可達(dá)到提高抗壓強(qiáng)度和美感的效果 31 二 紙箱設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì) 在確定尺寸時(shí)主要考慮以下因素 A 內(nèi)裝物最大外尺寸B 內(nèi)裝物排列方式及數(shù)量C 內(nèi)裝物的公差系數(shù)D 內(nèi)裝物隔襯與緩沖件的相關(guān)尺寸E 內(nèi)徑尺寸計(jì)算公式 32 二 紙箱設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì) 瓦楞紙箱內(nèi)徑尺寸計(jì)算公式如下 Xi XmaxNx d Nx 1 T KXi 紙箱內(nèi)徑尺寸 mm Xmax 內(nèi)裝物最大外尺寸 mm Nx 內(nèi)裝物排列數(shù)目d 內(nèi)裝物的公差系數(shù) mm T 隔襯或緩沖件的總厚度 mm 在實(shí)際操作過(guò)程中有許多不確定因素 內(nèi)空的制作上可以出現(xiàn)一定偏差 33 2 以內(nèi)空尺寸定展開圖尺寸 34 2 以內(nèi)空尺寸定展開圖尺寸 35 切口加工方式 注 L2和B2是一頁(yè)箱接合部份垂直箱面的長(zhǎng)和寬 由于必須保持紙箱四角為90度 這時(shí)不得不考慮接頭紙板厚度 因此L2和B2同L1和B1尺寸有所不同 36 模切加工方式 37 2 以內(nèi)空尺寸定展開圖尺寸 38 切口加工方式 39 模切加工方式 40 2 以內(nèi)空尺寸定展開圖尺寸 展開圖收放尺寸的確定 還要根據(jù)加工過(guò)程存在的問(wèn)題 客戶對(duì)尺寸誤差的要求 是正偏還是下偏 外部市場(chǎng)反饋等問(wèn)題進(jìn)行綜合分析并對(duì)尺寸進(jìn)行修正 41 3 瓦楞紙箱搭頭尺寸 確定瓦楞紙箱搭頭尺寸時(shí) 應(yīng)首先保證產(chǎn)品質(zhì)量及滿足客戶要求 再考慮成本及在加工過(guò)程中設(shè)備裁切紙板尺寸的誤差 一般情況下 B瓦或E瓦搭頭尺寸為35MM A瓦搭頭尺寸為35 40MM 五層板搭頭尺寸為45MM 七層板搭頭尺寸為50MM 為保證正面的印刷在裝訂時(shí)不被破壞 接頭一般應(yīng)與瓦楞紙箱正面連接 但還必須還要考慮公司裝訂機(jī)的高度 42 4 模切的余料 A 平壓平 銜口方向以17mm為準(zhǔn) 其余邊部均以7mm為標(biāo)準(zhǔn) B 圓壓圓 橫向邊余料8 10mm 縱向邊部余料3 5mm C 圓壓平 周邊余料8 12mm D 膠量計(jì)算公式 用膠量 平方面積 65g 粘合面 幾個(gè)粘合面 43 5 圓壓圓模板圓周劃線尺寸收縮比例 制作前必須用游標(biāo)卡尺測(cè)量其準(zhǔn)確厚度 44 6 印刷順圓周方向 墨稿制作 粘版收放比例 45 7 制板飛邊 確定飛邊時(shí)主要考慮原紙緊度 等級(jí) 水份 操作工技能 紙板層數(shù) 加工路線 如 走印模比印刷的飛邊要少 等 按常規(guī)來(lái)說(shuō) 只要原材料幅寬比較匹配 不管瓦楞層數(shù)所有的飛邊定在30MM是最佳狀態(tài) 46 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 標(biāo)志印刷綜合尺寸方正度結(jié)合釘距 壓痕線裱合裁切刀口箱角合攏厚度 1 瓦楞紙箱十二個(gè)輕缺陷 47 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 搖蓋耐折抗壓強(qiáng)度耐破強(qiáng)度戳穿強(qiáng)度粘合強(qiáng)度邊壓強(qiáng)度 2 瓦楞紙箱六個(gè)重缺陷 48 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 我們需要在設(shè)計(jì) 生產(chǎn)過(guò)程中使用儀器或眼觀進(jìn)行檢測(cè) 對(duì)瓦楞紙箱存在的缺陷加以控制 杜絕缺陷的發(fā)生 檢驗(yàn)方法 根據(jù)國(guó)家GB6544 86 GB6543 86瓦楞紙板及紙箱檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 隨機(jī)抽取六個(gè)樣箱 樣本基數(shù)不少于500個(gè) 然后根據(jù)十二項(xiàng)輕缺陷進(jìn)行檢驗(yàn) 再取其中三個(gè)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn) 另三個(gè)按規(guī)定試驗(yàn)方法進(jìn)行其它物理性能檢驗(yàn) 其合格判定數(shù)輕缺陷為21個(gè) 重缺陷為0個(gè) 49 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 3 檢驗(yàn)與要求1 標(biāo)志 符合GB190 85 危險(xiǎn)貨物包裝標(biāo)志 GB191 85 包裝儲(chǔ)運(yùn)指示標(biāo)志 的規(guī)定 但主要還是以客戶要求的版面進(jìn)行印刷 2 印刷 色樣鮮艷 套印準(zhǔn)確 圖案清晰 深淺一致 箱面清潔 野墨 無(wú)重印 圖案文字偏離水平線不得超過(guò)5mm 文字無(wú)錯(cuò) 計(jì)量單位應(yīng)符合法定計(jì)量單位 涂料均勻 不起泡 不露底 不粘結(jié) 50 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 3 綜合尺寸 綜合尺寸是內(nèi)空長(zhǎng)寬高之合 這里對(duì)紙箱在綜合尺寸大于等于或小于等于1000MM的一 二 三類箱尺寸誤差范圍進(jìn)行了規(guī)定 一類箱 單瓦楞尺寸誤差 3MM 雙瓦楞尺寸誤差 5MM 二類箱 綜合尺寸 1000MM 單瓦楞或雙瓦楞尺寸誤差同一類箱相同 三類箱 綜合尺寸 1000MM 單瓦楞尺寸誤差 4MM 雙瓦楞尺寸誤差 6MM 51 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中還未對(duì)七層瓦楞及更高層數(shù)瓦楞紙箱尺寸誤差進(jìn)行規(guī)定 但我公司要求對(duì)七層尺寸誤差進(jìn)行控制 小箱七層同雙瓦楞二類箱一樣 大箱 摩托車 長(zhǎng)寬誤差常規(guī)只能控制在5 8MM內(nèi) 高度可控制在5MM內(nèi) 52 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 4 方正度 對(duì)方正度的檢驗(yàn)就是檢驗(yàn)兩對(duì)角度的誤差 紙箱出現(xiàn)裝訂大小頭 縱線成型及搭頭成型差都很容易出現(xiàn)對(duì)角線誤差偏大的情況 在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)格 綜合尺寸 1000mm的紙箱 頂面兩對(duì)角線之差不得大于5mm 綜合尺寸 1000mm的紙箱 頂面兩對(duì)角紙之差不得大于8mm 目前 客戶基本沒(méi)對(duì)對(duì)角線誤差進(jìn)行檢驗(yàn) 但對(duì)角線誤差與成型效果的好壞有非常密切的關(guān)系 是一項(xiàng)重要指標(biāo) 53 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 5 結(jié)合 對(duì)結(jié)合方式及結(jié)合材料進(jìn)行規(guī)定 釘合使用帶鍍層的低碳鋼扁絲 扁絲不應(yīng)有銹斑 剝層 龜裂等缺陷 釘合接縫應(yīng)釘牢 釘透 不得有疊釘 缺釘 翹釘 斷釘 曲釘 不轉(zhuǎn)角等 采用斜釘 與箱立邊成45度角 或橫釘 箱釘應(yīng)沿搭接部分中線釘合 偏斜不超過(guò)5mm 箱接頭釘合搭接舌寬35 50mm粘合搭接舌寬不小于30mm 粘合劑使用乙酸乙烯乳膠或具相同效果的其他粘合劑 粘合應(yīng)牢固 54 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 6 釘距 按要求進(jìn)行操作 可增加紙箱抗壓及美觀效果 1 單排釘距不大于80mm 釘距均勻 2 頭尾釘距底面壓痕邊線不大于20mm 55 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 7 壓痕線 壓痕的寬窄影響紙箱抗壓 美觀及成型效果 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓痕線的要求為 單瓦楞紙箱不大于12mm 雙瓦楞紙箱不大于17mm 折線居中 不得有破裂斷線 箱壁不允許有多余的壓痕線 壓線還分為面紙與芯線 壓線輪分為預(yù)壓輪 公輪 母輪 預(yù)壓輪的作用是先將紙箱瓦楞壓蹋楞 壓線是紙箱加工中較重要工序 它對(duì)壓線輪精度 原紙耐折 車速 操作技能等的要求較高 56 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 8 裱合 箱面不允許有明顯損壞及污跡 平整牢固 不缺材 不露楞 無(wú)明顯透膠 不起泡 無(wú)折皺 開膠面積之和每平方米不大于20cm2 箱面不得拼接 57 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 9 裁切刀口 刀口光潔 無(wú)明顯毛刺 切斷口表面裂損寬度不超過(guò)8mm 箱角 成箱后 箱角漏洞直徑不大于5mm 不允許有明顯的包角 搖蓋合攏 外搖蓋離縫或搭接不大于3mm 58 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 10 厚度 A瓦4 5 5MMC瓦3 5 4MMB瓦2 5 3MME瓦1 1 2MM雙瓦楞紙箱或七層箱的厚度不能小于單瓦楞楞高下限值之和 59 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 11 水份 瓦楞紙板含水規(guī)律與普通紙大致相同 放置環(huán)境濕度不同 瓦楞紙板有時(shí)會(huì)吸收水份 有時(shí)會(huì)排出水份 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含水率為9 10 含水率隨環(huán)境變化而變化 一般情況下 相對(duì)濕度50 時(shí) 含水率為7 相對(duì)濕度65 時(shí) 含水率為10 相對(duì)濕度80 時(shí) 含水率為13 相對(duì)濕度95 時(shí) 含水率為20 以上 目前許多廠家都會(huì)對(duì)紙箱水份進(jìn)行檢測(cè) 60 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 重缺陷 1 搖蓋耐折 搖蓋經(jīng)開合180度往復(fù)5次 1 2類箱面層和里層都不得有裂縫 3類箱面層不得有裂逢 里層裂縫長(zhǎng)度總和不得大于70mm 2 抗壓強(qiáng)度 雖然紙箱抗壓強(qiáng)度與紙箱長(zhǎng)寬高比例及綜合尺寸有很大關(guān)系 但紙箱抗壓強(qiáng)度還是較綜合一個(gè)指標(biāo) 對(duì)紙箱抗壓強(qiáng)度的影響 分為不可抗拒因素及可變因素 不可抗拒的因素為 紙箱箱型 61 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 重缺陷 3 戳穿 該項(xiàng)試驗(yàn)由比契發(fā)明 戳穿檢驗(yàn)原理 一個(gè)直角三角錐穿透瓦楞紙板所耗用的功 4 耐破 耐破指標(biāo)是為各國(guó)公認(rèn)的瓦楞紙板的最要指標(biāo) 耐破檢測(cè)原理為 在紙板一定面積上加壓 使瓦楞紙板伸長(zhǎng)到某種限度發(fā)生破裂時(shí)產(chǎn)生的值 瓦楞紙板耐破指標(biāo)與原紙耐破指數(shù)很大關(guān)系 62 三 紙箱缺陷及檢驗(yàn) 重缺陷 5 粘合 在瓦楞紙板楞間用鋼針 通過(guò)壓力導(dǎo)致瓦楞分裂來(lái)檢測(cè)瓦楞紙板的粘合 原則是最小范圍內(nèi)進(jìn)行粘合 并達(dá)到粘合效果 6 邊壓 邊壓的高低直接影響紙箱抗壓 邊壓是楞形 原材料 粘合 厚度 加工工藝的體現(xiàn) 同抗壓一樣是非常重要的指標(biāo) 63