曆史
1856年英國人愛德華·希利和愛德華·艾倫兄弟倆人發明了在紙上加壓成波紋瓦楞,作為帽子的内襯,用來透氣并吸汗。1871年美國人阿爾伯特·瓊斯(AlbertJones)發明了單面瓦楞紙闆,用于包裝玻璃燈罩和類似的易碎物品,獲得美國第一個專利權。到19世紀末,美國開始研究用瓦楞紙闆制作包裝運輸箱。
1920年雙瓦楞紙闆問世,其用途迅速擴大。在第一次世界大戰期間,瓦楞紙箱在運輸包裝中僅占20%。但在第二次世界大戰期間,瓦楞紙箱在運輸包裝中已占到80%。瓦楞紙箱現已成為現代商業和貿易中使用最廣泛的包裝容器,也是當今世界各國采用最重要的包裝形式之一。
技術與原理
印刷方式
平版膠印(油墨彩色印刷)、凸版印刷(紙箱水墨印刷)。其中,紙箱水性印刷相比彩色印刷具有強度高、成本低、生産效率高(交期快),整體印刷效果接近彩印,廣泛适用于産品的運輸包裝。
主要生産工序
瓦楞紙闆自動生産線、印刷工序、後加工及成型工序;印刷工作已基本實現印刷、開槽、模切、粘箱、包裝一次成型自動化作業。
水性印刷原理
水性印刷屬于加色法印刷。彩色原稿經過電子分色制版成反面圖象,然後通過印刷機進行印刷,将水墨從印刷機網紋輥上轉移到印刷版上,再将水墨從印刷版上轉移到瓦楞紙闆上。通過套色、疊色得到正面的圖象,實現原稿樣箱的複制,再現原稿的質量。
四原色原理
紅、黃、蘭、黑(嚴格來說是三原色:紅、黃、蘭);
間色:兩種原色相加:紅+黃=橙色(橙紅、橙黃);
紅+蘭=紫色(櫻紅、茄紫);
蘭+黃=綠色(深綠、嫩綠)。
印前技術
1、彩色原稿經過電子分色處理成單色然後出菲林片(陰圖軟片);
2、背曝光:用紫外線對版材的背面進行曝光,形成印版底基;
3、主曝光:揭去版材正面的保護膜,放上陰圖片、複蓋真空膜,真空抽好後,用紫外線進行主曝光,将陰圖片的内容轉移到印版上;
4、洗版:在洗版機中用藥水進行洗版,洗掉印版上未曝光的樹脂,形成凹凸的印刷版。
5、烘幹;
6、去粘:紫外線光源照射;
7、後曝光:硬度調整。
分類
按楞型分類:A、C、B、E及其組合,比如:AB楞、BC楞、BBC楞等。市場上已有更細瓦楞F楞在生産使用。
按原紙層數分類:二層紙闆、三層紙闆、四層紙闆、五層紙闆、七層紙闆等;
按楞形分類:U形、V形、UV形;市場上通用UV形。
強度設計
紙闆強度要求
邊壓強度:順着瓦楞方向,單位長度瓦楞紙闆壓饋前所能承受的最大受力。單位:N/m.
邊壓強度=表面原紙綜合環壓強度+綜合瓦楞紙環壓強度*收縮率
一般邊壓計算依原紙最低環壓強度計算(安全可靠),實際測試值會适當大于理論計算值。
耐破強度:單位面積瓦楞紙闆破裂前所能承受均勻增加的最大外力。單位:Kg/cm2。
紙闆破裂強度=面紙破裂強度+中格紙破裂強度+底紙破裂強度
因制造過程會有一定強度損失,實際測試的破裂強度會小于計算值1Kg/cm2左右。
戳穿強度:新的國家标準GB6544-1999已經取消了對紙闆戳穿強度的要求。(原标準GB6544-1986)
紙箱強度要求
邊壓、耐破、戳穿同紙闆。紙箱邊壓強度會比紙闆邊壓強度要低(因制造過程的瓦楞損失)。
紙箱抗壓強度:(普通箱型,對應國際箱型代号:0201)
抗壓強度=邊壓強度(N/cm)*凱裡卡特常數F
F值取決于紙箱的周邊長,2*(長+寬)cm.以及瓦楞楞型。兩項目确定後,F值可以查表。實際上的抗壓強度測試值與紙箱長、寬、高的比例有關系。同樣周邊長、同樣材質楞型的紙箱:高度越高、抗壓越小;長*寬的底面積越大,抗壓越大。
機包箱抗壓強度
機包箱抗壓強度=對應普通箱型的抗壓強度*0.6*1.62*搖蓋寬/紙箱寬。
紙箱、紙闆的粘合強度
分離單位長度紙闆面紙與瓦楞紙所需的力。
單位:N/m楞。行業标準統一規定為大于588N/m楞.
堆碼強度與抗壓強度
紙箱所需抗壓強度=[紙箱毛重*(堆碼層數-1)]*安全系數K。前部分為紙箱的靜态堆碼強度。K值取決于印刷版面的多少、開孔程度、内包裝物性質、貴重程度、倉儲運輸時間、條件等。K值一般取2-5。
抗壓強度
瓦楞紙箱抗壓強度是指在壓力試驗機均勻施加動态壓力下至箱體破損的最大負荷及變形量。
抗壓測試過程分四個階段:第一是預加負荷階段,确保紙箱與抗壓機壓闆接觸;第二是橫壓線被壓下階段,此時負荷略有增加,變形量變化很大;第三是紙箱側壁受壓階段,此時負荷增加快,變形量增加緩慢;第四是紙箱被完全破壞時,此時為紙箱的壓潰點。