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(kāi)）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(kāi)槽機(jī)的主要裝置5、紙箱加工過(guò)程中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guó)內(nèi)多用釘接和粘接，國(guó)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(guó)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(jiàn)問(wèn)題及處理方法一、瓦楞紙板的質(zhì)量問(wèn)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(guò)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(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及處理方法列于表5－4中，供參考。第三節(jié)常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法二、紙箱加工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題及處理方法1．分紙壓線工序2．開(kāi)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(cāng)儲(chǔ)過(guò)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(cè)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(duì)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(duì)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(kāi)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(duì)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(lái)完成的，印版一般采用PS版（預(yù)涂感光樹(shù)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(lái)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(kāi)槽機(jī)或印刷模切機(jī)組來(lái)完成。柔性版印刷所使用的印版主要有橡膠版和樹(shù)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(shù)脂版來(lái)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(kāi)槽、壓痕、切角→接合成箱

開(kāi)槽切角、壓線、沖孔工序在聯(lián)機(jī)生產(chǎn)中是由印刷開(kāi)槽機(jī)上完成的，適用于制作標(biāo)準(zhǔn)瓦楞紙箱。①開(kāi)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(duì)單機(jī)生產(chǎn)異形瓦楞紙箱來(lái)說(shuō)的，該工序一般由模切機(jī)來(lái)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(kāi)圖嵌裝鋼刀和鋼線，通過(guò)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(lái)完成的。②粘接是用膠粘劑把紙箱接合起來(lái)，可以由手工或折疊膠合機(jī)來(lái)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(lái)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(kāi)槽刀和一組切角刀，故切角開(kāi)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(kāi)槽的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是箱蓋長(zhǎng)度（至中心壓線）再加上α值，對(duì)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(kāi)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(guò)多的切刀和壓線，則模切時(shí)由于單位長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)，mmF——單位長(zhǎng)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(zhǎng)度L，關(guān)鍵是要通過(guò)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(zhǎng)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(tái)上，由輥筒加壓模切。模切后輥筒升起，平臺(tái)退回，沖切好的箱坯被取走，然后放一張待切紙板。由于平臺(tái)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(shù)脂橡膠（聚氨脂）它能有效地保護(hù)刀線刃口，延長(zhǎng)使用壽命。這種模具可加工300～400萬(wàn)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(wàn)張左右瓦楞紙板。印刷開(kāi)槽機(jī)印刷開(kāi)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(kāi)槽裝置分離。圖5－20所示為雙色印刷開(kāi)槽機(jī)。印刷開(kāi)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(kāi)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(tái)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(guò)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(duì)轉(zhuǎn)軸和多對(duì)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(duì)準(zhǔn)并調(diào)好間隙，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)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(kāi)槽裝置切角開(kāi)槽裝置的結(jié)構(gòu)，是在一對(duì)轉(zhuǎn)軸上裝夾一對(duì)切角刀和三對(duì)開(kāi)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(kāi)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(kāi)槽。切角開(kāi)槽軸與印刷滾筒的轉(zhuǎn)速相同。（1）開(kāi)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(kāi)槽等裝置體積較大，相互距離也較長(zhǎng)，紙板坯需沿縱向輸送。為了在傳送過(guò)程中避免紙板跑偏，所以在每?jī)蓚€(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(kāi)槽機(jī)的配套設(shè)備。它可自動(dòng)地將印刷開(kāi)槽加工出來(lái)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(shū)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(kāi)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(duì)接的形式對(duì)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(méi)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(kāi)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(guó)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(jiàn)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(duì)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(guò)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(guò)85±5g／m2，泡花堿用量不超過(guò)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(guò)7mm，小型箱不超過(guò)4mm。（2）印刷油墨光亮平滑、不結(jié)皮。（3）刀口光潔不毛，切角、開(kāi)槽不爆碎。分紙參差不齊不得超過(guò)10mm，若略有毛刺碎裂應(yīng)不致影響美觀。（4）箱體四角無(wú)漏洞、不疊角、最大外形尺寸誤差不超過(guò)5mm。

（5）分紙傾斜度不超過(guò)1％。（6）各搖蓋合攏無(wú)參差，各箱對(duì)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(wú)疊蓋、離縫小，對(duì)口合攏公差為±5mm。（8）釘距均勻且符合釘距規(guī)定值：?jiǎn)闻裴敒?0mm，雙排釘為90mm。針距公差為：大型箱（8釘以上）不超過(guò)20mm，中型箱不超過(guò)15mm，小型箱（5釘以下）不超過(guò)10mm。（9）頭尾釘距箱邊端面的距離：大型箱2