包裝材料學-瓦楞紙箱分析課件

441§2瓦楞紙箱

441§2瓦楞紙箱442一、瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)與原料二．瓦楞的類型與形狀

三、瓦楞紙板的種類

四、瓦楞紙板的生產(chǎn)

§2.1瓦楞紙板

442一、瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)與原料§2.1瓦楞紙板443一、瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)與原料瓦楞紙板由箱板紙和瓦楞芯紙粘合而成的板狀物，是制造各類瓦楞紙板箱的基材。箱板紙用于瓦楞紙?板的內(nèi)、外兩面，因此稱為面紙或里紙。瓦楞芯紙是一種有規(guī)則的永久性的波紋形紙。

443一、瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)與原料瓦楞紙板由箱板紙和瓦楞芯紙粘合444單瓦楞紙板單瓦楞紙板又稱三層瓦楞紙板，由面紙、里紙和一層瓦楞芯紙構(gòu)成。加工時面紙和里紙常常用同一種箱板紙。面紙所用原材料是牛皮箱板紙或箱板紙。

單瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖

444單瓦楞紙板單瓦楞紙板又稱三層瓦楞紙板，由面紙、里紙和一445雙瓦楞紙板雙瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖

445雙瓦楞紙板雙瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖446瓦楞芯使板紙結(jié)構(gòu)中60％～70％的體積是空的，與同定量的層合紙板相比，瓦楞紙板的厚度要大兩倍，增加了紙幅橫向的耐壓強度，使瓦楞紙箱具有減震的緩沖作用。瓦楞芯紙由瓦楞原紙加工而成，要求瓦楞原紙纖維組織均勻，厚薄一致，無突出紙面的硬塊，紙質(zhì)堅韌，具有一定的耐壓、抗張、抗戳穿、耐折疊的性能.所含水分應控制在8%～12%。

若水分過高，加工紙箱時就會出現(xiàn)紙身軟、挺力差、壓不起楞、吸膠性差、不粘合等現(xiàn)象;水分過低，紙發(fā)脆，壓楞時易出現(xiàn)原紙破裂現(xiàn)象。446瓦楞芯使板紙結(jié)構(gòu)中60％～70％的體積是空的，與同定量447不論面紙還是瓦楞原紙都不是以它們固有的形態(tài)使用的，而是在加工成瓦楞紙板后才形成它特有的性能和使用價值，因此不僅在物理性能與外觀方面要符合一定標準，還要具有良好的加工性能，比如高速粘合適應性等。

制作瓦楞紙板所用的面紙和瓦楞原紙與其它紙張最根本的區(qū)別447不論面紙還是瓦楞原紙都不是以它們固有的形態(tài)使用的，而是448二．瓦楞的類型與形狀

瓦楞的形狀

V形U形UV形V形楞的整個楞由直線組合而成，所以V形楞瓦楞挺力好，平面抗壓強度比U形楞瓦楞紙板高。V形楞的缺點是一旦受力超過彈性極限，就完全喪失恢復能力。和U形楞相比，V形楞的芯紙與粘合劑的使用量較少，因而粘結(jié)強度也低?，F(xiàn)在幾乎不采用。U形楞的結(jié)構(gòu)富有彈力，在彈性變形的范圍內(nèi)，U形楞具有很強的彈性恢復力。當除去外力后能馬上恢復到原來的狀態(tài)。楞的頂面與面板楞的頂面與面紙板粘結(jié)面比V形紙板寬一些，因此膠粘劑的用量多，但粘結(jié)強度高。UV形楞的性能介于U形楞和V形楞之間。UV形瓦楞的齒形弧度較V形大，較U形小，從而綜合了二者的優(yōu)點。抗壓強度高，彈性好，恢復力強，粘結(jié)強度好448二．瓦楞的類型與形狀瓦楞的形狀V形449試驗表明，三種瓦楞受不同的平面極限壓力，變形最大的是V形，其次是U形，比較穩(wěn)定的是UV形。449試驗表明，三種瓦楞受不同的平面極限壓力，變形最大的是V44102.瓦楞的類型

國際上瓦楞楞形分類方法：根據(jù)瓦楞楞形即瓦楞的高度、單位長度瓦楞的個數(shù)我國將瓦楞紙板的瓦楞通分為四種類型，即A型(大瓦楞)、B型(小瓦楞)、C型(中瓦楞)和E型(微瓦楞)。此外，還有一種超大型的K型瓦楞，使用較少。

44102.瓦楞的類型國際上瓦楞楞形分類方法：根據(jù)瓦楞楞形4411表2-1瓦楞種類及其主要性能

瓦楞類型ABCE楞高（mm）4.5～4.82.5～2.83.4～3.81.1～1.4楞數(shù)（個/30cm）34±250±238±296±4緩沖性能（順序）132壓楞系數(shù)1.581.381.501.30平面抗壓能力(順序)312A型楞的特點：楞高且寬，富有彈性，垂直耐壓強度高，具有良好的減震性能，但平壓性能不好。一般利用其緩沖保護性能，制作包裝易碎產(chǎn)品（玻璃制品、水果、玩具、洗衣粉等）以及對沖擊、碰撞和各種動載荷要求很高的瓦楞紙板箱，另外，也用作襯墊隔板。B型楞單位長度內(nèi)的瓦楞數(shù)較多，而楞高較小，使之具有光滑的印刷表面。平壓和平行壓縮強度高，但緩沖性能稍差，垂直支撐力低。適合于包裝自身具有一定強度和支撐的罐頭、日用化學產(chǎn)品以及小五金、家具等較硬的產(chǎn)品。C型楞的楞高及單位長度的瓦楞數(shù)介于A型楞和B型楞之間。綜合了A型瓦楞紙板和B型瓦楞紙板的特性，既有足夠的剛性，又有良好的減震性能，可以有效地用于包裝易碎物品、柔性產(chǎn)品以及要求防止表面受損的硬質(zhì)制品。E型楞瓦楞紙板，是為取代單片平板紙而設(shè)計的一種帶有E字型矩形槽的瓦楞紙板。與白板紙或單片厚紙相比，E型楞瓦楞紙板既具有平坦的表面和較高的平面剛度，又具有重量輕、緩沖性好、成本低和印刷效果好等特點。廣泛用于中包裝和內(nèi)包裝的瓦楞紙箱或紙盒，最適宜包裝日用商品、家用電器、器皿以及各種成套商品的包裝。4411表2-1瓦楞種類及其主要性能瓦楞類型4412各種瓦楞配合的優(yōu)點

外層為B型瓦楞紙板，有良好的雙向剛度，能減小外力的沖擊，減小表面翹曲，在周圍介質(zhì)相對濕度提高時，紙板強度損失很小。內(nèi)層為B型瓦楞紙板，具有足夠的剛性和足夠的抵抗平面壓力的能力，以承受包裝箱內(nèi)部商品所施加的壓力。中間層為A型瓦楞紙板，具有良好的彈性，受沖擊載荷時有緩沖作用。根據(jù)各種不同瓦楞的特點，單瓦楞紙箱用A型或C型為宜，雙瓦楞紙箱用A、B型或B、C型相結(jié)合最為理想。接近表面的用B型，能承受較強的沖擊力，接近內(nèi)層的用A型或C型，彈性大，緩沖力強。4412各種瓦楞配合的優(yōu)點外層為B型瓦楞紙板，有良好的雙向4413三、瓦楞紙板的種類

按結(jié)構(gòu)層數(shù)分類

按用途分類

4413三、瓦楞紙板的種類按結(jié)構(gòu)層數(shù)分類4414按結(jié)構(gòu)層數(shù)分類4414按結(jié)構(gòu)層數(shù)分類4415441544162.按用途分類(1)內(nèi)包裝瓦楞紙板。用來包裝物品，但不能直接用于運輸。內(nèi)包裝瓦楞紙板的面紙和瓦楞芯紙強度都很低，所以內(nèi)包裝瓦楞紙板一般用于制作內(nèi)包裝紙盒，以包裝輕小的物品，然后把幾個內(nèi)包裝紙盒集中裝在外包裝瓦楞紙箱、木箱內(nèi)進行運輸。(2)外包裝瓦楞紙板。與內(nèi)包裝瓦楞紙板不同，它的用途是用來制作直接運輸物品的包裝箱，所以外包裝瓦楞紙板要選用強度高、性能穩(wěn)定的面紙。

44162.按用途分類(1)內(nèi)包裝瓦楞紙板。用來包裝物品，但44173.瓦楞紙板的新品種44173.瓦楞紙板的新品種4418(1)超強瓦楞紙板X-PLY超強瓦楞紙板X-PLY發(fā)明者受三層膠合木板的啟示，將三層瓦楞芯紙以縱橫交替排列的方式與紙板粘接，制成一種如圖(a)所示的7層瓦楞紙板，在定量與普通瓦楞紙板相同的情況下，強度、挺度、耐折抗彎強度要高15％～16%，平行壓縮強度則高出92%，因此可包裝體積大、質(zhì)量大的物品。4418(1)超強瓦楞紙板X-PLY超強瓦楞紙板X-PLY發(fā)4419(2)強化瓦楞紙板強化瓦楞紙板與普通瓦楞紙板的不同之處是在兩層瓦楞原紙之間涂上一層熱固型樹脂，借助于壓制瓦楞時輥的高溫將熱固型樹脂加熱熔融，然后冷卻固化定再與紙板粘貼在一起。這種瓦楞紙板楞型堅挺，平壓和平行耐壓強度極高，實驗表明厚度為4mm的瓦楞紙板與普通瓦楞紙板比較平壓強度高出4倍，邊壓強度高出1.5～1.8倍，戳穿強度高1.6倍。因此，三層強化瓦楞紙板完全可以替代五層普通瓦楞紙板使用，且這種紙板的耐寒耐濕性能也佳，尤適合奶酪制品、飲料、藥品等包裝紙箱。

4419(2)強化瓦楞紙板強化瓦楞紙板與普通瓦楞紙板的不同之4420(3)蛇形瓦楞紙板1993年剛開發(fā)應用的新型箱紙板。瓦楞的楞峰呈蛇形彎曲。這種瓦楞紙板的最大優(yōu)點是消除了瓦楞紙板垂直壓縮強度與平行壓縮強度之間的差距。4420(3)蛇形瓦楞紙板1993年剛開發(fā)應用的新型箱紙板。4421（4）其它瓦楞紙板應用于包裝的、功能類似于瓦楞紙板的蜂窩芯紙板彈性好、適合作緩沖襯墊的圓柱芯紙板、泡沫紙板等

4421（4）其它瓦楞紙板應用于包裝的、功能類似于瓦楞紙板的4422四、瓦楞紙板的生產(chǎn)在瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程中，優(yōu)良的原料，先進的機械設(shè)備以及較高的生產(chǎn)工藝操作水平是影響質(zhì)量的主要因素。

4422四、瓦楞紙板的生產(chǎn)在瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程中，優(yōu)良的原44231.瓦楞紙板機機械化連續(xù)式紙板機這種紙機可以由卷筒型的箱板紙和瓦楞原紙連續(xù)生產(chǎn)出各種瓦楞紙板，然后再分切用于制箱,是目前生產(chǎn)瓦楞紙板的主要設(shè)備。主要由單面瓦楞紙板機、雙面瓦楞紙板機、干燥裝置以及分切壓線部分組成。半機械化的單機操作其過程為切紙、印刷、上油、壓楞、上膠裱糊以及自然干燥等。這種紙板機生產(chǎn)效率低，勞動強度大，質(zhì)量差。

44231.瓦楞紙板機機械化連續(xù)式紙板機442444244425(1)單面瓦楞紙板機(單面機)單面機由瓦楞輥、壓力輥、膠料槽、噴淋部分和涂布輥等主要裝置組成。

4425(1)單面瓦楞紙板機(單面機)單面機由瓦楞輥、壓力輥4426(1)單面瓦楞紙板機(單面機)單面機由瓦楞輥、壓力輥、膠料槽、噴淋部分和涂布輥等主要裝置組成。

瓦楞原紙首先經(jīng)過預熱輥預熱，其目的是除掉原紙里多余的水份并加熱紙板使瓦楞原紙進入瓦楞輥之前具有一定的溫度，以利于瓦楞操作，加快粘結(jié)速度。瓦楞輥分上瓦楞輥和下瓦楞輥，下瓦楞輥位置固定，上瓦楞輥可以用壓縮空氣或油壓進行適當調(diào)節(jié)。在運轉(zhuǎn)時由主電機帶動下瓦楞輥，然后帶動上瓦楞輥運轉(zhuǎn)。

單面機的粘合機構(gòu)由膠料槽和涂布輥組成。涂布輥一般由單面機運轉(zhuǎn)時的主電動機來驅(qū)動，在主電動機停轉(zhuǎn)時，為了停止粘合劑固化在涂布輥表面，用其它電機驅(qū)動，以實現(xiàn)快速空轉(zhuǎn)。使用的粘合劑近年來多為淀粉粘合劑。

蒸汽發(fā)生器是在瓦楞原紙進入瓦楞輥之前向瓦楞原紙均勻地吹高溫低壓蒸汽的裝置。其目的是為了預先適當?shù)靥岣咄呃阍埖臐穸?，以便容易制成瓦楞，以及在瓦楞輻對瓦楞原紙燙楞時，不致產(chǎn)生斷楞現(xiàn)象。蒸汽發(fā)生器在單面機運轉(zhuǎn)時，壓力輥以機械、空氣或油壓的方式，在對下輥加壓的狀態(tài)下被驅(qū)動。作用：使已通過瓦楞輥成形后并涂了粘合劑的瓦楞芯紙和用預熱輥燙熱了的箱板紙在加壓的狀態(tài)下，瞬間粘合制成瓦楞紙板。導紙板：保持成形后的瓦楞原紙不斷裂，并將瓦楞原紙準確地導入下瓦楞輥；在涂布輥向楞頂涂粘合劑時，導正瓦楞紙的位置，并將瓦楞紙導向壓力輥和下瓦楞輥的嚙合部。導紙板預熱器預熱器：將箱板紙在進入壓力輥之前預熱、展平。4426(1)單面瓦楞紙板機(單面機)單面機由瓦楞輥、壓力輥4427(2)雙面瓦楞紙板機雙面瓦楞紙板機由加熱部和冷卻部構(gòu)成。它在使單面瓦楞紙板和箱板紙緊密貼合的同時，與箱板紙或單瓦楞紙板經(jīng)過加熱加工成單瓦楞(三層)紙板或雙瓦楞(五層)紙板，然后送入分紙壓線機。

4427(2)雙面瓦楞紙板機雙面瓦楞紙板機由加熱部和冷卻部構(gòu)4428(3)分紙壓線機分紙壓線機是將雙面機制成的瓦楞紙板按一定尺寸壓線和進行縱向裁切的裝置，其構(gòu)造分為二軸式和四軸式兩種。

4428(3)分紙壓線機分紙壓線機是將雙面機制成的瓦楞紙板按4429(4)橫切機橫切機是將瓦楞紙板按一定長度進行切斷的設(shè)備。

4429(4)橫切機橫切機是將瓦楞紙板按一定長度進行切斷的設(shè)44302.瓦楞紙板的粘合原理箱板紙與瓦楞芯紙之間是通過粘合劑連接的，粘合劑是瓦楞紙板生產(chǎn)過程中的主要輔助材料之一，其質(zhì)量好壞直接影響瓦楞紙箱的性能。粘合劑的種類很多，如淀粉系列粘合劑、聚乙烯醇、醋酸乙烯乳液、硅酸鈉等，目前廣泛使用的是淀粉系列粘合劑。44302.瓦楞紙板的粘合原理箱板紙與瓦楞芯紙之間是通過粘4431膠料滲透面紙內(nèi)表面及瓦楞芯紙表面，進入紙板的纖維間隙里引起滲透粘合面紙和瓦楞芯紙與粘合劑表面形成有粘合劑肩的接合，即形成表面粘合滲透到紙板的粘合劑同紙板表面的粘合劑肩形成一個集合，這種粘合劑本身分子間的結(jié)合稱為凝聚粘和4431膠料滲透面紙內(nèi)表面及瓦楞芯紙表面，進入紙板的纖維間隙44324432443344334434§2.2瓦楞紙箱的生產(chǎn)工藝4434§2.2瓦楞紙箱的生產(chǎn)工藝4435一、瓦楞紙箱的工藝流程

瓦楞紙箱的制造工藝包括把瓦楞紙板制成瓦楞紙箱的全部工序，通常要根據(jù)設(shè)計工藝對瓦楞紙板進行裁斷、橫壓線、印刷、開縫、縱壓線、接合等作業(yè)。幾種典型的制箱工藝流程:(1)裁斷—橫壓線—開槽—印刷—接合;(2)裁斷、橫壓線—開縫、縱壓線—印刷—接合;(3)裁斷、橫壓線—印刷、開縫、縱壓線—接合;(4)印刷、開縫、縱壓線—接合。(5)印刷、開縫、縱壓線、接合。在(4)、(5)中，裁斷和橫壓線是在瓦楞紙板生產(chǎn)線上進行的。近來，較多采用第(5)種制箱工藝，在一臺綜合作業(yè)機上完成全部工序的趨勢在增加。

4435一、瓦楞紙箱的工藝流程瓦楞紙箱的制造工藝包括把瓦楞4436二、瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程1.裁斷與壓線

2.開槽

3.印刷

4.接合

4436二、瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程1.裁斷與壓線4437裁斷與壓線壓線一般有橫壓線和縱壓線之分。橫壓線是與瓦楞成直角的壓線，縱向壓線是與瓦楞平行的壓線，在瓦楞紙板生產(chǎn)線上進行的壓線是橫壓線。橫壓線的壓入力比縱壓線強，這是由于面紙和瓦楞芯紙的剛性以及瓦楞結(jié)構(gòu)在縱、橫兩個方向上不同所致?？v壓線多數(shù)采用開槽機、印刷開槽機或者折疊粘合機來完成。

4437裁斷與壓線壓線一般有橫壓線和縱壓線之分。44382.開槽開槽一般緊隨縱壓線之后進行，而且使用同一臺機器，即切斷壓線機(俗稱沖切機)。這種機器的功能是縱向壓線、橫向切割(與紙板輸入方向成直角切割)、開槽(沖切)，然后進行紙箱接頭的直角切割。印刷沖切機或折疊粘合機均設(shè)有開槽機構(gòu)。

44382.開槽開槽一般緊隨縱壓線之后進行，而且使用同一臺機44393.印刷瓦楞紙板的印刷通常使用凸版印刷、凹版印刷、平板印刷和網(wǎng)版印刷，最廣泛使用的是凸版印刷，如圖所示。在瓦楞紙板印刷時，使用油墨主要是油性油墨、速干性油墨以及高速印刷油墨。44393.印刷瓦楞紙板的印刷通常使用凸版印刷、凹版印刷、平4440鐵線釘合、膠帶貼合以及粘合劑粘合。紙箱的壓縮強度是：膠帶貼合﹥粘合劑粘合﹥鐵線釘合，粘合