浅析制造工艺对纸箱抗压能力的影响
2010-03-04 13:40:28.0 来源：华印包装网 责编：陈运荣
- 摘要：
- 生产过程控制对某种既定的材料条件下纸箱空抗值的影响起着决定性作用，如何将一些改善方案逐步实施并使其处于持续改进的监控状态，是大多数纸箱生产企业管理者头痛的问题，必需得益于企业内部标准化的执行力度和持续改善的文化氛围；工艺技术也必需通过良好的管理机制转化，才能充分发挥其应有的生产力效应。
【CPP114】讯： 随着制造业服务意识的逐步强化，业内人士无不认为：我们的产品——纸箱在其完成包装、堆码、储存及运输、保护内容物这一使命的整个流程中，抗压能力这一特定的指标可视为其体现自身功能方面的“生命”。这一指标在生产控制过程中以成型的空箱(堆码方向)所能承受均匀增加最大压力的公斤数来衡量，俗称空箱抗压力值，常用单位为kg·箱。如今，越来越多的纸箱用户对于空箱抗压力值这一指标提出了不同程度的苛刻要求，企业将面临更多客户退货、投诉，甚至索赔等方面的压力，就像产品不能通过额定空箱抗压力值的检测，就无法体现其应有的价值一样，令生产主管们寝食难安。
在苦于行业竞争，客户拼杀的限制，而无法采用更好的原材料(高环压值的瓦楞纸)来解决问题的同时，几乎将所有的视线都转向企业内部生产成本及营运费用的控制上面，通常企业内部生产工艺的优化是企业首选方案之一。原材料成本已经是行业内公开的秘密，如何合理控制加工成本、降低营运费用，即在达成客户要求指标的情况下，工艺方面所降低的生产成本和管理方面控制营运的附加费用成本，这两方面策略的应用是企业在市场上得以持续参与竞争，并逐步实现其经营目标的必经之路。从原纸到纸板是体现其抗压能力增值的过程；从纸板到纸箱的每个工序都是体现其抗压能力减值的过程。如何才能在过程中实现最大的增值、最小的减值，使其保持固有的抗压能力，工艺控制是主导角色。
笔者近来受北方一纸箱同行委托，共同商讨如何提高纸箱空箱抗压力指标，从而可以减少客户报怨和投诉问题。如前所述，着眼点是制造工艺控制，个人浅见，供业界参考。
一 纸箱在制造过程中影响 空箱抗压力值的主要因素
1. 纸箱长(L)、宽(W)、高(H)的尺寸的比例。
2. 瓦楞纸板边压强度：瓦楞纸横向环压值、纸板厚度以及贴合质量都对其边压强度有一定的影响，那么就要从原纸到纸板的过程中实现其抗压力的最大增值。
3. 由纸板到纸箱成品加工过程中相关的工艺控制：即从纸板到纸箱的过程中如何实现其抗压力的最小减值。
二 分析
1. 现实中，L:W:H之比例值多为纸箱用户提供，比例改善的空间有限。实验得出：双瓦(BC浪组合)纸箱其长、宽、高最佳比例约为2.5:2:1.5左右；综合尺寸在1200mm以内时其空箱抗压力值最高。当然，如遇到内装物零散，尺寸由纸箱生产厂家自行设计时，可诱导客户接受靠近以上比例的尺寸组合。
2. 瓦楞纸板对纸箱抗压力值的影响在外观上体现在：厚度、有无倒楞、破楞、排骨楞、上糊量(楞尖)等因素；而物理特性主要体现在瓦楞芯纸的横向环压即纸板边压的大小上，具体分析如下： A. 瓦楞机工艺控制上下瓦楞辊中高、平行度、压力辊压力及与下辊之平行度必须正常。若中高太大(≥12μm)或因长期小幅宽走纸而导致中凹(≥5-8μm)时，必须对瓦楞辊进行研磨，否则会出现破楞、贴合不良或上糊量太大，造成透糊现象，都会影响其边压强度。车速太快，辊子温度不够时瓦楞成型不良，会造成倒楞现象，通常供气压力由12kg/cm2提升到13 kg/cm2时，其表面温度可从175℃左右提高至180℃左右，仅1 kg/cm2之差可将正常车速提高到8-10%左右，反而用汽量更省。
瓦楞辊由于虹吸管位不正确(距辊内壁2-3mm为佳)会造成冷凝水阻热效应，辊子表面温度难以达到相应蒸汽压力下的温度值时需检修(同一厚度冷凝水的隔热效果远远大于钢辊，比例约为1:10倍左右)。上糊轮与底辊压力约为2.5-3.5 kg/cm2数值为最佳，即当能满足最小、最均匀的上糊量之后其压力必须调至最低，否则，楞尖上糊线变宽，糊量变大，贴合时向楞尖两边溢出，直接影响瓦楞的厚度及粘合效果，出现透糊排骨楞现象。当然，上糊轮与底辊的水平度必须要调整合适(线接触时相对平行)。
B，三重粘合机之工艺控制浮动压力轮与上糊轮必须相对轴向平行(避免走窄幅而造成中凹)，否则，为让整个幅宽瓦楞均上糊，必须增加压力轮压力而使得幅宽两边部分瓦楞会被压扁，而两轮之间间隔必须根据楞型的不同而有所调整，太小会造成倒楞现象(如：A、C、B不同的楞或不同基重的瓦楞纸通过时分别要求不同高度的间隔)，生产过程中瓦楞与糊轮的接触个数保持在3-5个应为最佳。另用触压棒代替浮动压力轮的改造也能收到很好的效果，但厂家跟价格需慎选。此处工艺要点：以满足最细的糊线、最均匀的上糊量的前提下，最大限度地降低瓦楞厚度的损失。
C，热板部(干部)工艺的影响帆布压力辊与热板表面的相对距离是纸板厚度及粘合质量的主要影响因素之一，其距离需依通过纸板的理论厚度加帆布本身厚度来调整，如距离太小，则刚刚上糊后还是“湿软”的浪尖会被其压平，可想其对强度的损失有多大。通过的是单瓦还是双瓦，必须视其不同要求来调整压力辊高度。另外，由于在热板部不能完全将纸板内的水汽散发出来，冷却后会对纸板硬度造成影响，因此，必要时将刚出来的纸板沿瓦楞方向予以吹风，使其充分散热并保持良好的硬度，减少因热汽冷凝水份增加而造成的纸板回潮变软。纸板平整度与原纸水份有关，需从预热面积方面着手，上糊量太大或不均匀，也是造成纸板弯曲的主要因素之一。热板块数的多少、表面温度的高低直接影响到生产车速。
3，纸箱印刷及后加工的影响
A， 印刷机(自动送纸)进纸轮的压力对纸板厚度的影响由于纸板宽度较小，无法延伸至印刷单元，加之磨擦力不足，必须夹持更紧以增加拖曳力量。纸板在送纸部堆放过高、重量增加时必须夹持更紧以增加拖曳力量等因素造成的纸板被进纸轮压扁现象，最主要的是，印刷不同厚度的纸板时，对进纸轮(橡胶)没有进行调整，往往认为夹得越紧就拖得越稳而为之，因此，在生产前必须将送纸部与印刷部分开，拿纸板从后面(印刷部)向前塞，感觉纸板能轻易通过压纸轮而又具备一定的夹持力时的间隙为最佳；难能可贵的是操作者能坚持每批纸板印刷前必须做“试塞”动作，并将其标准化。
B， 印刷胶版压力对纸板造成创伤由于叠印或其它原因过度调整底轮压力以达到印刷要求的做法是最大的伤害。必须在胶版底下垫上合适硬度的衬垫或通过改善油墨(水性)性能来予以克服。用手摸印完的纸板有色块与没印色块的地方，是否会明显感觉到高低不平的过渡，若是，则说明胶版压力太大，需调整。要胶版与纸板之间达到“吻触”的效果，除了设备、工艺到位，另还需操作者用心体会。
C， 纸箱开孔对空箱抗压力的影响必须要开孔的纸箱在操作过程中需尽可能地减少退刀海棉对纸板的破坏性压力，往往因为怕面纸破裂而将纸板开孔处压扁的作法是对纸箱抗压能力的最大伤害。海棉的作用只是退刀，而非压扁瓦楞，具体需从刀具及操作的改善方面解决问题。当纸板厚度一定时，印刷及后加工完成的纸箱在测试空箱抗压值过程中应该是纸箱的四个面或四个角同时被压溃的情形，任何一个面、两个面或一个角、两个角先被压溃的现象，都说明印刷及后加工处理工艺存在问题，同一个纸箱在以上两种不同的压溃现象下所得的纸箱最大抗压力值相差甚远。
综上所述，生产过程控制对某种既定的材料条件下纸箱空抗值的影响起着决定性作用，如何将一些改善方案逐步实施并使其处于持续改进的监控状态，是大多数纸箱生产企业管理者头痛的问题，必需得益于企业内部标准化的执行力度和持续改善的文化氛围；工艺技术也必需通过良好的管理机制转化，才能充分发挥其应有的生产力效应。
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在苦于行业竞争，客户拼杀的限制，而无法采用更好的原材料(高环压值的瓦楞纸)来解决问题的同时，几乎将所有的视线都转向企业内部生产成本及营运费用的控制上面，通常企业内部生产工艺的优化是企业首选方案之一。原材料成本已经是行业内公开的秘密，如何合理控制加工成本、降低营运费用，即在达成客户要求指标的情况下，工艺方面所降低的生产成本和管理方面控制营运的附加费用成本，这两方面策略的应用是企业在市场上得以持续参与竞争，并逐步实现其经营目标的必经之路。从原纸到纸板是体现其抗压能力增值的过程；从纸板到纸箱的每个工序都是体现其抗压能力减值的过程。如何才能在过程中实现最大的增值、最小的减值，使其保持固有的抗压能力，工艺控制是主导角色。
笔者近来受北方一纸箱同行委托，共同商讨如何提高纸箱空箱抗压力指标，从而可以减少客户报怨和投诉问题。如前所述，着眼点是制造工艺控制，个人浅见，供业界参考。
一 纸箱在制造过程中影响 空箱抗压力值的主要因素
1. 纸箱长(L)、宽(W)、高(H)的尺寸的比例。
2. 瓦楞纸板边压强度：瓦楞纸横向环压值、纸板厚度以及贴合质量都对其边压强度有一定的影响，那么就要从原纸到纸板的过程中实现其抗压力的最大增值。
3. 由纸板到纸箱成品加工过程中相关的工艺控制：即从纸板到纸箱的过程中如何实现其抗压力的最小减值。
二 分析
1. 现实中，L:W:H之比例值多为纸箱用户提供，比例改善的空间有限。实验得出：双瓦(BC浪组合)纸箱其长、宽、高最佳比例约为2.5:2:1.5左右；综合尺寸在1200mm以内时其空箱抗压力值最高。当然，如遇到内装物零散，尺寸由纸箱生产厂家自行设计时，可诱导客户接受靠近以上比例的尺寸组合。
2. 瓦楞纸板对纸箱抗压力值的影响在外观上体现在：厚度、有无倒楞、破楞、排骨楞、上糊量(楞尖)等因素；而物理特性主要体现在瓦楞芯纸的横向环压即纸板边压的大小上，具体分析如下： A. 瓦楞机工艺控制上下瓦楞辊中高、平行度、压力辊压力及与下辊之平行度必须正常。若中高太大(≥12μm)或因长期小幅宽走纸而导致中凹(≥5-8μm)时，必须对瓦楞辊进行研磨，否则会出现破楞、贴合不良或上糊量太大，造成透糊现象，都会影响其边压强度。车速太快，辊子温度不够时瓦楞成型不良，会造成倒楞现象，通常供气压力由12kg/cm2提升到13 kg/cm2时，其表面温度可从175℃左右提高至180℃左右，仅1 kg/cm2之差可将正常车速提高到8-10%左右，反而用汽量更省。
瓦楞辊由于虹吸管位不正确(距辊内壁2-3mm为佳)会造成冷凝水阻热效应，辊子表面温度难以达到相应蒸汽压力下的温度值时需检修(同一厚度冷凝水的隔热效果远远大于钢辊，比例约为1:10倍左右)。上糊轮与底辊压力约为2.5-3.5 kg/cm2数值为最佳，即当能满足最小、最均匀的上糊量之后其压力必须调至最低，否则，楞尖上糊线变宽，糊量变大，贴合时向楞尖两边溢出，直接影响瓦楞的厚度及粘合效果，出现透糊排骨楞现象。当然，上糊轮与底辊的水平度必须要调整合适(线接触时相对平行)。
B，三重粘合机之工艺控制浮动压力轮与上糊轮必须相对轴向平行(避免走窄幅而造成中凹)，否则，为让整个幅宽瓦楞均上糊，必须增加压力轮压力而使得幅宽两边部分瓦楞会被压扁，而两轮之间间隔必须根据楞型的不同而有所调整，太小会造成倒楞现象(如：A、C、B不同的楞或不同基重的瓦楞纸通过时分别要求不同高度的间隔)，生产过程中瓦楞与糊轮的接触个数保持在3-5个应为最佳。另用触压棒代替浮动压力轮的改造也能收到很好的效果，但厂家跟价格需慎选。此处工艺要点：以满足最细的糊线、最均匀的上糊量的前提下，最大限度地降低瓦楞厚度的损失。
C，热板部(干部)工艺的影响帆布压力辊与热板表面的相对距离是纸板厚度及粘合质量的主要影响因素之一，其距离需依通过纸板的理论厚度加帆布本身厚度来调整，如距离太小，则刚刚上糊后还是“湿软”的浪尖会被其压平，可想其对强度的损失有多大。通过的是单瓦还是双瓦，必须视其不同要求来调整压力辊高度。另外，由于在热板部不能完全将纸板内的水汽散发出来，冷却后会对纸板硬度造成影响，因此，必要时将刚出来的纸板沿瓦楞方向予以吹风，使其充分散热并保持良好的硬度，减少因热汽冷凝水份增加而造成的纸板回潮变软。纸板平整度与原纸水份有关，需从预热面积方面着手，上糊量太大或不均匀，也是造成纸板弯曲的主要因素之一。热板块数的多少、表面温度的高低直接影响到生产车速。
3，纸箱印刷及后加工的影响
A， 印刷机(自动送纸)进纸轮的压力对纸板厚度的影响由于纸板宽度较小，无法延伸至印刷单元，加之磨擦力不足，必须夹持更紧以增加拖曳力量。纸板在送纸部堆放过高、重量增加时必须夹持更紧以增加拖曳力量等因素造成的纸板被进纸轮压扁现象，最主要的是，印刷不同厚度的纸板时，对进纸轮(橡胶)没有进行调整，往往认为夹得越紧就拖得越稳而为之，因此，在生产前必须将送纸部与印刷部分开，拿纸板从后面(印刷部)向前塞，感觉纸板能轻易通过压纸轮而又具备一定的夹持力时的间隙为最佳；难能可贵的是操作者能坚持每批纸板印刷前必须做“试塞”动作，并将其标准化。
B， 印刷胶版压力对纸板造成创伤由于叠印或其它原因过度调整底轮压力以达到印刷要求的做法是最大的伤害。必须在胶版底下垫上合适硬度的衬垫或通过改善油墨(水性)性能来予以克服。用手摸印完的纸板有色块与没印色块的地方，是否会明显感觉到高低不平的过渡，若是，则说明胶版压力太大，需调整。要胶版与纸板之间达到“吻触”的效果，除了设备、工艺到位，另还需操作者用心体会。
C， 纸箱开孔对空箱抗压力的影响必须要开孔的纸箱在操作过程中需尽可能地减少退刀海棉对纸板的破坏性压力，往往因为怕面纸破裂而将纸板开孔处压扁的作法是对纸箱抗压能力的最大伤害。海棉的作用只是退刀，而非压扁瓦楞，具体需从刀具及操作的改善方面解决问题。当纸板厚度一定时，印刷及后加工完成的纸箱在测试空箱抗压值过程中应该是纸箱的四个面或四个角同时被压溃的情形，任何一个面、两个面或一个角、两个角先被压溃的现象，都说明印刷及后加工处理工艺存在问题，同一个纸箱在以上两种不同的压溃现象下所得的纸箱最大抗压力值相差甚远。
综上所述，生产过程控制对某种既定的材料条件下纸箱空抗值的影响起着决定性作用，如何将一些改善方案逐步实施并使其处于持续改进的监控状态，是大多数纸箱生产企业管理者头痛的问题，必需得益于企业内部标准化的执行力度和持续改善的文化氛围；工艺技术也必需通过良好的管理机制转化，才能充分发挥其应有的生产力效应。
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