纸箱生产工艺及设备.ppt

纸箱生产工艺及设备,概述,用作运输包装的瓦楞纸箱于1907年出现于美国，在第一次世界大战期间，木箱运输包装占80%，瓦楞纸箱仅占20%。到第二次世界大战期间瓦楞纸箱已占80%，成为最重要的运输包装容器。2006年，中国包装工业总值约3500亿元，纸制品占59%。,包装纸箱用途,可用来包装食品、饮料、家用电器、医药、日用/化妆品、机电等产品。,重量轻 三层（单瓦楞）纸板的重量按用纸175/150/150g/m2 计算，约600 g/m2 ，而同样3mm 厚度的木板的重量约为 2000 g/m2 ，是纸板的3倍以上。 成本低 其原料为原纸，可用木浆（木材的边角料）、草浆 制作，并可方便地回用再利用（无公害）。（环保）,包装纸箱优点,易加工 由于纸张的平整性，决定了其可以方便地进行印 刷。 便于储存和运输 由于纸箱能够折叠，在储存与运输时占用的空间很 小很方便储存与运输，而这是木材包装、金属包装所不 具备的。 结构合理 瓦楞的楞型（U、V、UV）结构大大地提供了纸箱 的抗压、耐破能力。,纸箱包装的不足,强度有局限性 如不用木材或其他坚固物体加固，纸箱（蜂窝纸板 除外）内装物品重量最好不超过55kg. 防潮性差 瓦楞纸箱吸水后，其强度会急剧下降，甚至破烂， 这是在设计及使用时应注意的问题。在面纸（里纸）表 面加入防潮剂（可在印刷前瓦楞成型时加，也可在印刷 后），可适当提高其防潮性。,纸箱生产工艺 -生产工艺图,原纸是形成纸板、纸箱产品质量的重要因素之一，是纸板、纸箱组成的主要原料。按用途可分为二大类即箱纸(板)（GB13024-91）和瓦楞原纸（GB13023-91） 纸是植物纤维制成的，按其定量分（每平方米的重量）划分为纸和纸板。一般将定量225g/m2 以上的原纸为纸板，低于225g/m2 的称为纸。,原纸,牛皮箱纸（板） 牛皮箱纸（板）又叫牛皮卡纸。是包装用高级纸板，用于制造高档瓦楞纸箱，其原料一般采用100%的本色木浆。它的特点纤维密、纸质坚挺、韧性好，具有很好的耐压、抗张、耐斯裂、耐戳穿、耐折叠、抗水性能、表面光滑适合印刷。 用作瓦楞纸箱的面纸、里纸或中心纸。其质量等级 为A、B、C、D。其中A、B、C为挂面纸板。,箱纸板,挂面箱纸（板）,用于制造中低档瓦愣纸箱。国产挂面箱纸板一般采用废纸浆、麦草浆、稻草浆等一种或两种混合作底浆再以本色木浆挂面。其各性能与挂面的质量密切相关，总体上均比牛皮箱纸（板）差一点。,白纸（板）,根据纸张的颜色及表面处理方式，又可细分为白版纸。白纸（板）多为单面光滑的纸板，有灰底和白底之分。一般采用废纸浆作底浆，以漂白浆挂面。 是销售包装的重要材料之一。它的主要用途是经过彩色套印制成的纸盒和纸箱。起着保护商品、美化商品、宣传商品的作用。,瓦楞原纸,其用途是经过机器滚压，形成波纹状的瓦楞纸与箱纸板粘成瓦楞纸板。瓦楞纸在瓦楞纸板中起着缓冲和支撑作用。瓦楞原纸是以木浆、草浆、废纸浆中的一种或两种混合搭配抄制而成。瓦楞原纸的质量好坏直接影响到瓦楞纸箱的抗压强度。因此采用高强瓦楞原纸，可以制造出坚挺而富有弹性的瓦楞纸箱用作瓦楞纸箱中瓦楞制作的原纸。 其质量等级分为A、B、C、D。一般来说A、B级的称为高强度瓦楞原纸，C、D级的为中强瓦楞原纸。,按制造商来分可分为国产纸、进口纸， 而进口纸中又可细分美卡、俄卡等。,定量（克重）： 每平方米原纸的重量（g/m2 ）。一般来说目前的克 重范围在100 g/m2 -400 g/m2 。 紧度： 相当于密度的一个指标，指每立方分米原纸的重量（g/cm3 ）。 耐破指数（kPa.m2/g）环压指数（N.m/g）等，这些指标反映了原纸的物理性能。,主要技术指标：,瓦楞的基本形状有U形和V形，U形的楞峰接近圆形，V形的楞峰接近尖形，如下图所示。,瓦楞的形状,U形瓦楞的特点是：,a)柔软、富有弹性。只要变形不超出弹性范围，在松开后，U形瓦楞能迅速恢复原来的形状； b)由于瓦楞辊的磨损较慢，瓦楞纸板的厚度相同。 c)U形瓦楞比较圆滑，不会出现在楞峰处切断瓦楞芯纸的现象，因此可相对提高瓦楞原纸和粘合剂的用量较大，但不够经济。,V形瓦楞的特点：,a)V形瓦楞比较坚硬，强度较高，但变形一旦超过弹性范围瓦楞就会被压溃，完全丧失复原性。 b)V形瓦楞其芯纸及粘合剂的使用量虽少，但楞辊容易磨损，使用寿命短，且瓦楞纸板厚度不稳定，楞峰处易切断芯纸。,V形瓦楞的特点： 我国规定（推荐）瓦楞形状介于U形和V形之间，称 为UV形，其弹性和加工性能优于V形，而平压强度和用料 方面又优于U形。,UV形瓦楞纸板具有U形和V形瓦楞纸板的优点，应用广泛。,瓦楞纸板的楞型,瓦楞高度以及每300mm长度上的瓦楞数称为瓦楞纸板的楞型。楞型实际是对瓦楞尺寸的有关规定。 常用的楞型有： A瓦（型）、B瓦（型）、C瓦（型）、E瓦（型），随着瓦楞辊制作技术及包装业的发展，一些更小的如F、G、N、O等楞型也随之出现。,不同楞型的楞高及300 mm长度上楞数见下表：,运输包装常用的楞型为A型和B楞型。 A型瓦楞高度而后间距最大，柔软、富有弹性，缓冲性能好。 B楞型的平压强度较高，适合包装较硬的产品，同时由于瓦楞间距较小，而纸比较平坦，印刷效果较好。 C瓦介于A瓦与B瓦二者之间，目前单独使用较少。但在合适情况下，可用BC瓦楞代替AB瓦楞。 E瓦以下，称为微瓦楞，目的是代替厚纸板。,瓦楞纸板的层数,瓦楞纸板横截面上原纸的层数是它最重要的结构特征。 就瓦楞芯纸的层数来说，运输包装通常用的是单瓦楞纸板、双瓦楞纸板和三瓦楞纸板。单瓦楞纸板有面纸（外面）、里纸（内面）和瓦楞芯纸，共计三层，习惯上又称之为三层纸板。三层纸板在瓦楞纸板中所占比例最大，主要用来包装重量较轻的产品，如常用的食品、饮料等。,双瓦楞纸板的面纸、中间垫纸和瓦楞芯纸共五层， 习惯上又称之为五层纸板，主要用来包装重量较大易 损产品。 双瓦楞纸板通常是由A型和B型组合而成，一般将A瓦放置在纸箱内侧，用来缓冲，B瓦楞放置在外侧， 使箱面印刷更美观。 三瓦楞纸板的面纸、中间垫纸瓦楞芯纸共计七层，所以又称之为七层纸板，主要用包装超重型产品。,瓦楞纸箱,瓦楞纸箱的箱型 瓦楞纸箱的箱型绝大多数为O2型（箱型为国际通 用）开槽箱。其中0201型开槽平口箱是最常用的运输包 装箱，其特征是上、下摇盖与箱面连体，向内弯折后形 成箱底和箱盖。一般情况下是由一整块板经裁切、（印 刷）开槽、压线而成箱坯（少数是由两片或四片纸板拼 合，习惯上称之为二页箱或四页箱）。,瓦楞纸箱的结构,瓦楞纸箱是以箱坯为基础，通过结合、封箱和捆扎 而成为箱形结构的。 压线 接舌,瓦楞纸箱的制作,瓦楞纸板 现行的瓦楞纸板一般是由瓦楞生产线制作而成， 在一些小型生产厂中，对一些质量要求不高的纸板， 也有使用单面瓦楞机制作出一平一瓦后，再覆面而成 单瓦纸板。瓦楞纸板生产线生产出的经纵向压痕切 线、横向切断后的纸板一般已具备了箱坯的基本特 征：箱坯的长、宽及在纵向的压线。,瓦楞纸板生产线,纸板形成：,瓦楞生产线的结构,瓦线按其最高生产速度可分为中低速（150m/min 以下）、中高速（150-250m/min） ，高速（250m/min以上）。 一般一条瓦楞生产线由下列单机和系统组成：,a)原纸支架。 作用是支撑原纸，使其可以一定的速度进行生产。目前一般采用的均是液压无轴方式。对先进的瓦线在原纸支架上可带有自动接纸机，保证换纸时的质量及效率。,.b)预热器。,对进入瓦楞辊前原纸进行预热，使其便于成型及粘合。,c)单面机。 瓦楞生产线的心脏部件之一，是瓦楞成型的机器，主要零件为瓦楞辊。瓦楞辊的质量及进纸方式（导纸板导纸、真空吸附导纸、正压系统导纸）及单面机整机精度将决定单面机生产出的一平一瓦的质量。较先进的设备目前可配备瓦辊快换系统，以提高工作效率。,单面机的侧面图,瓦楞辊 由上、下瓦楞辊组合将瓦楞原纸压成波形瓦楞纸。瓦楞辊的配合压力（间隙）、平行度、恰当的中高是瓦楞辊工作时的重要技术指标,d)上纸小车。 将原纸自生产现场外部移至原纸支架处的厂内运输设 备。 e)输送过桥。 也称天桥。其作用是 匹配各单面机生产出的单 面纸板，并对单面纸板作 初步固化。,f)多重预热器（二重、三重等）。 对从单机输出的单面纸板进行预热，以利于以下的 涂胶及粘合，并保持纸板适当的干燥度。,g)双面涂胶机。 对单面瓦楞另一楞峰进行上胶，使得瓦楞得以粘 合。主要部件有上胶辊和均胶辊。,h)粘合烘干机,经上胶后的纸板需在一定的温度、压力及一定的时间内进行固化目前压载系统主要有以下三种方式：一是重力辊压载，二是压力板压载，三是气囊压载。除压载方式外，本系统另一主要部件是输送皮带，输送皮带的质量（导热性、透气性等）对纸板的质量也有较大的影响，主要有国产（如沈阳兴中）及进口输送带。,i)纵切压痕机。 与瓦楞垂直方向称纵向，在纵向上纸板规格及折合处的压线槽，可在纵切压痕机上实现。纵切压痕机一般均采用单刀（薄刀）形式，其调整刀具方式可分为手动调整及全电脑调整。,j )分纸机 具有纵切、分纸等功能,k)横切机,机械式和电脑式两种，机械式为早期型号，横切尺寸需手工调整，而全电脑控制的横切机其横切尺 寸，直接在电 脑中设置，其 尺寸误差也较 小。,l)输送机。 将已纵切压痕并经过横切后成一定规格（L*B）的纸板运送到后方的堆码机的设施。 m)堆码机。 分切的纸板按规定 的要求进行堆放的部件。 n)主传动。 包含主电机在内的 主传动系统。 o)纸边粉碎机。 收集纵切后的边角废料，并将其粉碎以便处理。,p)制糊机。 瓦楞与面纸的粘合需要粘合剂，制糊机即是制作粘合剂的设备，目前大都是采用玉米淀粉作为粘合剂的主体，辅以添加剂等制作。,q)蒸汽加热系统。 提供提高纸板温度的加热系统。可以是电加热、油加热或是燃煤锅炉。 r)压缩空气系统。 因整条生产线上有很多气动原件，压缩空气系统是提供此动力的设备。 s)电气控制系统。 生产线的主控制系统（包括单面机的速度协调、湿部、干部的协调等）。一条完整的瓦线应包括生产瓦楞纸板所有工序的单机和系统，也可根据用户需要进行简化或增加诸如印刷花纹，涂塑防潮等特殊设备。,印刷机,印刷方式分类： 印刷是将所需的文字、图案及其它信息“印”至箱体的表面，印 刷的方式按不同的分类原则而不同。在瓦楞纸箱行业中，如按使 用的油墨来分有水性（水性油墨）印刷、油性油墨印刷；按使用 的印刷版材来分有丝网印刷（对纸箱印刷来说目前基本已淘汰） 橡胶版印刷、树脂版印刷，胶版及树脂版均为凸片印刷（相对的 另一类为凹版印刷）；按印版所处的位置来分可分为上印式和下 印式。,瓦楞纸箱加工,瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过一定的后道加工，最终成 型。,印刷机的印刷原理,印刷机是利用橡胶辊（均墨辊）将油墨槽中油墨传递至印刷滚筒上的印版上，从而将所需的文字或图案及其他信息印刷至纸箱表面。,转印前,转印后,水墨,印刷机介绍,印刷机结构：一般印刷机均有以下基本结构,a)上料机构 上料机构是将需印刷的纸板上至工作台面，其方式为手工、半自动和自动三种，后二种分别由上料机（半自动、自动）完成。 b)送纸机构 目前送纸方式主要有链条送纸、后推式送纸及前缘真空吸附送纸。其特点从结构分别是从简易、简单到复杂，加工精度越来越高，通常链条送纸加工的精度在±1.5mm左右，而前缘真空吸附的精度可达±0.5mm，当然不同的配置其价值也不同。,c)印刷部 印刷部是印刷机的关键部分，根据一次可同时印刷的色种数，可将其分为几个印刷部。印刷部的其主要零件有印刷辊筒（安装印版用）、均墨辊（或刮刀）、网纹辊（金属或陶瓷）等，不同的色组之间可进行相对移动（水平或上下），来保证换版及清洗等工作。,d)油墨循环系统,通常采用气动泵来完成油墨的循环工作。这一系统的缺点是在换色时，油墨损耗较大、时间较长。目前日本一家制造商开发了非循环系统，采用变压（送墨时增压，回收时减压）方式，换墨时间及油墨损耗均大大减少。,分纸、压线、开槽机,分纸是将纸板按一定的规格用旋转式刀片对纸板进行分切，压线是通过压线轮将纸箱折叠处压溃，便于折叠。开槽是将纸箱摇盖及搭接舌处“多余”的纸板切除。 一般所说压线开槽机均可一次性 完成纸板分切、压痕、开槽等工序 ，有些设备还可加装打孔装置。对 稍高档的印刷机，一般均会在印刷 部后配置压线开槽部。,模切机,模切机是通过预先制作好的模板，将纸板一次切成所需的形状。它的优点一是可模切各种复杂没有规则的形状（这一点开槽机无法做到），二是模切精度高，切边光洁，表面外观质量好，适合于自动包装的生产。但其缺点是设备投资较大，生产效率也不高。模切机通常按其模版及刀垫的运动方式分为：,圆压圆模切机： 模版及刀垫（提 供模切压力） 安装于两个相对 运动的圆辊筒上， 通过辊筒的相对 运动，将纸板模 切成所需的形状。,圆压平模切机： 模版安装与平板上，作直线往复式运动，而模切压力则是通过圆辊筒的圆周运动来实现。,平压平模切机： 模板及刀垫安装在可开合的二块平板上，有整体式及分体式，所谓整体式就是我们说的“老虎嘴”，其可加工的纸板规格通常较小，一般不超过1.5m*1.5m。当需加工的纸板规格较大时，只能使用分体式。分体式根据其上料方式可分为半自动及全自动。,钉箱机,钉箱是纸箱接合成箱的一种方式，目前钉箱机的种类有人工、半自动、全自动方式。人工钉箱时，首尾钉距及钉距均匀性均由操作人的熟练程度来掌握，劳动强度大，且生产效率不高。而半自动及全自动钉箱机，一方面降低了工人的 强度，另一方面，提高 其钉距的均匀度，提高 产品 的质量。,粘箱机,粘箱是纸箱接合成箱的另一种方式，对某些行业来说，所用的纸箱只能采用粘合剂来粘箱，如食品饮料行业。目前，在一般的纸箱生产企业中，手工粘箱仍占了相当的一部分。除了手工粘箱，半自动、全自动粘箱机可大大提高生产效率并保证产品质量（粘箱产生的剪刀差）。目前，在印刷开槽模切粘箱联线上，配置的就是自动折叠粘箱机。,粘、钉箱机,粘、钉箱机是将粘合及钉箱功能合二为一，共用共送纸部、折叠部，只是根据纸箱不同接合要求选择不同的接合功能，即粘合或钉箱。 整个成箱过程 就此完成,谢谢大家 !,2010.02.01,