淺析制造工藝對紙箱抗壓能力的影響
2010-03-04 13:40 來源：華印包裝網 責編：陳運榮
- 摘要：
- 生產過程控制對某種既定的材料條件下紙箱空抗值的影響起著決定性作用，如何將一些改善方案逐步實施并使其處于持續改進的監控狀態，是大多數紙箱生產企業管理者頭痛的問題，必需得益于企業內部標準化的執行力度和持續改善的文化氛圍；工藝技術也必需通過良好的管理機制轉化，才能充分發揮其應有的生產力效應。
【CPP114】訊： 隨著制造業服務意識的逐步強化，業內人士無不認為：我們的產品——紙箱在其完成包裝、堆碼、儲存及運輸、保護內容物這一使命的整個流程中，抗壓能力這一特定的指標可視為其體現自身功能方面的“生命”。這一指標在生產控制過程中以成型的空箱(堆碼方向)所能承受均勻增加最大壓力的公斤數來衡量，俗稱空箱抗壓力值，常用單位為kg·箱。如今，越來越多的紙箱用戶對于空箱抗壓力值這一指標提出了不同程度的苛刻要求，企業將面臨更多客戶退貨、投訴，甚至索賠等方面的壓力，就像產品不能通過額定空箱抗壓力值的檢測，就無法體現其應有的價值一樣，令生產主管們寢食難安。
在苦于行業競爭，客戶拼殺的限制，而無法采用更好的原材料(高環壓值的瓦楞紙)來解決問題的同時，幾乎將所有的視線都轉向企業內部生產成本及營運費用的控制上面，通常企業內部生產工藝的優化是企業首選方案之一。原材料成本已經是行業內公開的秘密，如何合理控制加工成本、降低營運費用，即在達成客戶要求指標的情況下，工藝方面所降低的生產成本和管理方面控制營運的附加費用成本，這兩方面策略的應用是企業在市場上得以持續參與競爭，并逐步實現其經營目標的必經之路。從原紙到紙板是體現其抗壓能力增值的過程；從紙板到紙箱的每個工序都是體現其抗壓能力減值的過程。如何才能在過程中實現最大的增值、最小的減值，使其保持固有的抗壓能力，工藝控制是主導角色。
筆者近來受北方一紙箱同行委托，共同商討如何提高紙箱空箱抗壓力指標，從而可以減少客戶報怨和投訴問題。如前所述，著眼點是制造工藝控制，個人淺見，供業界參考。
一 紙箱在制造過程中影響 空箱抗壓力值的主要因素
1. 紙箱長(L)、寬(W)、高(H)的尺寸的比例。
2. 瓦楞紙板邊壓強度：瓦楞紙橫向環壓值、紙板厚度以及貼合質量都對其邊壓強度有一定的影響，那么就要從原紙到紙板的過程中實現其抗壓力的最大增值。
3. 由紙板到紙箱成品加工過程中相關的工藝控制：即從紙板到紙箱的過程中如何實現其抗壓力的最小減值。
二 分析
1. 現實中，L:W:H之比例值多為紙箱用戶提供，比例改善的空間有限。實驗得出：雙瓦(BC浪組合)紙箱其長、寬、高最佳比例約為2.5:2:1.5左右；綜合尺寸在1200mm以內時其空箱抗壓力值最高。當然，如遇到內裝物零散，尺寸由紙箱生產廠家自行設計時，可誘導客戶接受靠近以上比例的尺寸組合。
2. 瓦楞紙板對紙箱抗壓力值的影響在外觀上體現在：厚度、有無倒楞、破楞、排骨楞、上糊量(楞尖)等因素；而物理特性主要體現在瓦楞芯紙的橫向環壓即紙板邊壓的大小上，具體分析如下： A. 瓦楞機工藝控制上下瓦楞輥中高、平行度、壓力輥壓力及與下輥之平行度必須正常。若中高太大(≥12μm)或因長期小幅寬走紙而導致中凹(≥5-8μm)時，必須對瓦楞輥進行研磨，否則會出現破楞、貼合不良或上糊量太大，造成透糊現象，都會影響其邊壓強度。車速太快，輥子溫度不夠時瓦楞成型不良，會造成倒楞現象，通常供氣壓力由12kg/cm2提升到13 kg/cm2時，其表面溫度可從175℃左右提高至180℃左右，僅1 kg/cm2之差可將正常車速提高到8-10%左右，反而用汽量更省。
瓦楞輥由于虹吸管位不正確(距輥內壁2-3mm為佳)會造成冷凝水阻熱效應，輥子表面溫度難以達到相應蒸汽壓力下的溫度值時需檢修(同一厚度冷凝水的隔熱效果遠遠大于鋼輥，比例約為1:10倍左右)。上糊輪與底輥壓力約為2.5-3.5 kg/cm2數值為最佳，即當能滿足最小、最均勻的上糊量之后其壓力必須調至最低，否則，楞尖上糊線變寬，糊量變大，貼合時向楞尖兩邊溢出，直接影響瓦楞的厚度及粘合效果，出現透糊排骨楞現象。當然，上糊輪與底輥的水平度必須要調整合適(線接觸時相對平行)。
B，三重粘合機之工藝控制浮動壓力輪與上糊輪必須相對軸向平行(避免走窄幅而造成中凹)，否則，為讓整個幅寬瓦楞均上糊，必須增加壓力輪壓力而使得幅寬兩邊部分瓦楞會被壓扁，而兩輪之間間隔必須根據楞型的不同而有所調整，太小會造成倒楞現象(如：A、C、B不同的楞或不同基重的瓦楞紙通過時分別要求不同高度的間隔)，生產過程中瓦楞與糊輪的接觸個數保持在3-5個應為最佳。另用觸壓棒代替浮動壓力輪的改造也能收到很好的效果，但廠家跟價格需慎選。此處工藝要點：以滿足最細的糊線、最均勻的上糊量的前提下，最大限度地降低瓦楞厚度的損失。
C，熱板部(干部)工藝的影響帆布壓力輥與熱板表面的相對距離是紙板厚度及粘合質量的主要影響因素之一，其距離需依通過紙板的理論厚度加帆布本身厚度來調整，如距離太小，則剛剛上糊后還是“濕軟”的浪尖會被其壓平，可想其對強度的損失有多大。通過的是單瓦還是雙瓦，必須視其不同要求來調整壓力輥高度。另外，由于在熱板部不能完全將紙板內的水汽散發出來，冷卻后會對紙板硬度造成影響，因此，必要時將剛出來的紙板沿瓦楞方向予以吹風，使其充分散熱并保持良好的硬度，減少因熱汽冷凝水份增加而造成的紙板回潮變軟。紙板平整度與原紙水份有關，需從預熱面積方面著手，上糊量太大或不均勻，也是造成紙板彎曲的主要因素之一。熱板塊數的多少、表面溫度的高低直接影響到生產車速。
3，紙箱印刷及后加工的影響
A， 印刷機(自動送紙)進紙輪的壓力對紙板厚度的影響由于紙板寬度較小，無法延伸至印刷單元，加之磨擦力不足，必須夾持更緊以增加拖曳力量。紙板在送紙部堆放過高、重量增加時必須夾持更緊以增加拖曳力量等因素造成的紙板被進紙輪壓扁現象，最主要的是，印刷不同厚度的紙板時，對進紙輪(橡膠)沒有進行調整，往往認為夾得越緊就拖得越穩而為之，因此，在生產前必須將送紙部與印刷部分開，拿紙板從后面(印刷部)向前塞，感覺紙板能輕易通過壓紙輪而又具備一定的夾持力時的間隙為最佳；難能可貴的是操作者能堅持每批紙板印刷前必須做“試塞”動作，并將其標準化。
B， 印刷膠版壓力對紙板造成創傷由于疊印或其它原因過度調整底輪壓力以達到印刷要求的做法是最大的傷害。必須在膠版底下墊上合適硬度的襯墊或通過改善油墨(水性)性能來予以克服。用手摸印完的紙板有色塊與沒印色塊的地方，是否會明顯感覺到高低不平的過渡，若是，則說明膠版壓力太大，需調整。要膠版與紙板之間達到“吻觸”的效果，除了設備、工藝到位，另還需操作者用心體會。
C， 紙箱開孔對空箱抗壓力的影響必須要開孔的紙箱在操作過程中需盡可能地減少退刀海棉對紙板的破壞性壓力，往往因為怕面紙破裂而將紙板開孔處壓扁的作法是對紙箱抗壓能力的最大傷害。海棉的作用只是退刀，而非壓扁瓦楞，具體需從刀具及操作的改善方面解決問題。當紙板厚度一定時，印刷及后加工完成的紙箱在測試空箱抗壓值過程中應該是紙箱的四個面或四個角同時被壓潰的情形，任何一個面、兩個面或一個角、兩個角先被壓潰的現象，都說明印刷及后加工處理工藝存在問題，同一個紙箱在以上兩種不同的壓潰現象下所得的紙箱最大抗壓力值相差甚遠。
綜上所述，生產過程控制對某種既定的材料條件下紙箱空抗值的影響起著決定性作用，如何將一些改善方案逐步實施并使其處于持續改進的監控狀態，是大多數紙箱生產企業管理者頭痛的問題，必需得益于企業內部標準化的執行力度和持續改善的文化氛圍；工藝技術也必需通過良好的管理機制轉化，才能充分發揮其應有的生產力效應。
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在苦于行業競爭，客戶拼殺的限制，而無法采用更好的原材料(高環壓值的瓦楞紙)來解決問題的同時，幾乎將所有的視線都轉向企業內部生產成本及營運費用的控制上面，通常企業內部生產工藝的優化是企業首選方案之一。原材料成本已經是行業內公開的秘密，如何合理控制加工成本、降低營運費用，即在達成客戶要求指標的情況下，工藝方面所降低的生產成本和管理方面控制營運的附加費用成本，這兩方面策略的應用是企業在市場上得以持續參與競爭，并逐步實現其經營目標的必經之路。從原紙到紙板是體現其抗壓能力增值的過程；從紙板到紙箱的每個工序都是體現其抗壓能力減值的過程。如何才能在過程中實現最大的增值、最小的減值，使其保持固有的抗壓能力，工藝控制是主導角色。
筆者近來受北方一紙箱同行委托，共同商討如何提高紙箱空箱抗壓力指標，從而可以減少客戶報怨和投訴問題。如前所述，著眼點是制造工藝控制，個人淺見，供業界參考。
一 紙箱在制造過程中影響 空箱抗壓力值的主要因素
1. 紙箱長(L)、寬(W)、高(H)的尺寸的比例。
2. 瓦楞紙板邊壓強度：瓦楞紙橫向環壓值、紙板厚度以及貼合質量都對其邊壓強度有一定的影響，那么就要從原紙到紙板的過程中實現其抗壓力的最大增值。
3. 由紙板到紙箱成品加工過程中相關的工藝控制：即從紙板到紙箱的過程中如何實現其抗壓力的最小減值。
二 分析
1. 現實中，L:W:H之比例值多為紙箱用戶提供，比例改善的空間有限。實驗得出：雙瓦(BC浪組合)紙箱其長、寬、高最佳比例約為2.5:2:1.5左右；綜合尺寸在1200mm以內時其空箱抗壓力值最高。當然，如遇到內裝物零散，尺寸由紙箱生產廠家自行設計時，可誘導客戶接受靠近以上比例的尺寸組合。
2. 瓦楞紙板對紙箱抗壓力值的影響在外觀上體現在：厚度、有無倒楞、破楞、排骨楞、上糊量(楞尖)等因素；而物理特性主要體現在瓦楞芯紙的橫向環壓即紙板邊壓的大小上，具體分析如下： A. 瓦楞機工藝控制上下瓦楞輥中高、平行度、壓力輥壓力及與下輥之平行度必須正常。若中高太大(≥12μm)或因長期小幅寬走紙而導致中凹(≥5-8μm)時，必須對瓦楞輥進行研磨，否則會出現破楞、貼合不良或上糊量太大，造成透糊現象，都會影響其邊壓強度。車速太快，輥子溫度不夠時瓦楞成型不良，會造成倒楞現象，通常供氣壓力由12kg/cm2提升到13 kg/cm2時，其表面溫度可從175℃左右提高至180℃左右，僅1 kg/cm2之差可將正常車速提高到8-10%左右，反而用汽量更省。
瓦楞輥由于虹吸管位不正確(距輥內壁2-3mm為佳)會造成冷凝水阻熱效應，輥子表面溫度難以達到相應蒸汽壓力下的溫度值時需檢修(同一厚度冷凝水的隔熱效果遠遠大于鋼輥，比例約為1:10倍左右)。上糊輪與底輥壓力約為2.5-3.5 kg/cm2數值為最佳，即當能滿足最小、最均勻的上糊量之后其壓力必須調至最低，否則，楞尖上糊線變寬，糊量變大，貼合時向楞尖兩邊溢出，直接影響瓦楞的厚度及粘合效果，出現透糊排骨楞現象。當然，上糊輪與底輥的水平度必須要調整合適(線接觸時相對平行)。
B，三重粘合機之工藝控制浮動壓力輪與上糊輪必須相對軸向平行(避免走窄幅而造成中凹)，否則，為讓整個幅寬瓦楞均上糊，必須增加壓力輪壓力而使得幅寬兩邊部分瓦楞會被壓扁，而兩輪之間間隔必須根據楞型的不同而有所調整，太小會造成倒楞現象(如：A、C、B不同的楞或不同基重的瓦楞紙通過時分別要求不同高度的間隔)，生產過程中瓦楞與糊輪的接觸個數保持在3-5個應為最佳。另用觸壓棒代替浮動壓力輪的改造也能收到很好的效果，但廠家跟價格需慎選。此處工藝要點：以滿足最細的糊線、最均勻的上糊量的前提下，最大限度地降低瓦楞厚度的損失。
C，熱板部(干部)工藝的影響帆布壓力輥與熱板表面的相對距離是紙板厚度及粘合質量的主要影響因素之一，其距離需依通過紙板的理論厚度加帆布本身厚度來調整，如距離太小，則剛剛上糊后還是“濕軟”的浪尖會被其壓平，可想其對強度的損失有多大。通過的是單瓦還是雙瓦，必須視其不同要求來調整壓力輥高度。另外，由于在熱板部不能完全將紙板內的水汽散發出來，冷卻后會對紙板硬度造成影響，因此，必要時將剛出來的紙板沿瓦楞方向予以吹風，使其充分散熱并保持良好的硬度，減少因熱汽冷凝水份增加而造成的紙板回潮變軟。紙板平整度與原紙水份有關，需從預熱面積方面著手，上糊量太大或不均勻，也是造成紙板彎曲的主要因素之一。熱板塊數的多少、表面溫度的高低直接影響到生產車速。
3，紙箱印刷及后加工的影響
A， 印刷機(自動送紙)進紙輪的壓力對紙板厚度的影響由于紙板寬度較小，無法延伸至印刷單元，加之磨擦力不足，必須夾持更緊以增加拖曳力量。紙板在送紙部堆放過高、重量增加時必須夾持更緊以增加拖曳力量等因素造成的紙板被進紙輪壓扁現象，最主要的是，印刷不同厚度的紙板時，對進紙輪(橡膠)沒有進行調整，往往認為夾得越緊就拖得越穩而為之，因此，在生產前必須將送紙部與印刷部分開，拿紙板從后面(印刷部)向前塞，感覺紙板能輕易通過壓紙輪而又具備一定的夾持力時的間隙為最佳；難能可貴的是操作者能堅持每批紙板印刷前必須做“試塞”動作，并將其標準化。
B， 印刷膠版壓力對紙板造成創傷由于疊印或其它原因過度調整底輪壓力以達到印刷要求的做法是最大的傷害。必須在膠版底下墊上合適硬度的襯墊或通過改善油墨(水性)性能來予以克服。用手摸印完的紙板有色塊與沒印色塊的地方，是否會明顯感覺到高低不平的過渡，若是，則說明膠版壓力太大，需調整。要膠版與紙板之間達到“吻觸”的效果，除了設備、工藝到位，另還需操作者用心體會。
C， 紙箱開孔對空箱抗壓力的影響必須要開孔的紙箱在操作過程中需盡可能地減少退刀海棉對紙板的破壞性壓力，往往因為怕面紙破裂而將紙板開孔處壓扁的作法是對紙箱抗壓能力的最大傷害。海棉的作用只是退刀，而非壓扁瓦楞，具體需從刀具及操作的改善方面解決問題。當紙板厚度一定時，印刷及后加工完成的紙箱在測試空箱抗壓值過程中應該是紙箱的四個面或四個角同時被壓潰的情形，任何一個面、兩個面或一個角、兩個角先被壓潰的現象，都說明印刷及后加工處理工藝存在問題，同一個紙箱在以上兩種不同的壓潰現象下所得的紙箱最大抗壓力值相差甚遠。
綜上所述，生產過程控制對某種既定的材料條件下紙箱空抗值的影響起著決定性作用，如何將一些改善方案逐步實施并使其處于持續改進的監控狀態，是大多數紙箱生產企業管理者頭痛的問題，必需得益于企業內部標準化的執行力度和持續改善的文化氛圍；工藝技術也必需通過良好的管理機制轉化，才能充分發揮其應有的生產力效應。
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