蔣釗睿

摘要：爆裂是非常嚴(yán)重的紙箱質(zhì)量缺陷之一，行業(yè)內(nèi)稱(chēng)之為爆線(xiàn)，一旦發(fā)生既影響產(chǎn)品外觀(guān)視覺(jué)效果，也影響產(chǎn)品物理力學(xué)性能，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)爆線(xiàn)問(wèn)題，本文重點(diǎn)分析產(chǎn)生的原因，并在分析傳統(tǒng)解決辦法的基礎(chǔ)上提出我司采用的便捷模擬加濕通道解決方案，即運(yùn)用天橋上搭大棚的形式。通過(guò)大量測(cè)試，其數(shù)據(jù)表明此方案能通過(guò)鎖住水分來(lái)解決秋冬季節(jié)瓦楞紙板爆線(xiàn)的問(wèn)題，大大提升了公司的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：瓦楞紙箱；爆線(xiàn)；含水率；天橋；大棚

中圖分類(lèi)號(hào)：TB48；TB484.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1400 （2021） 08-0037-05

Analysis of Corrugated Box Cracking and Improvement Scheme of Simulated Humidification Channel

JIANG Zhao-rui（Shanghai xintonglian Packaging Co.， Ltd.， Shanghai 201908， China）

Abstract： Cracking is one of the most serious carton quality defects， which is called Cracking line in the industry. Once it happens， it not only affects the visual effect of the product appearance， but also affects the physical and mechanical properties of the product， causing serious economic losses. In view of the problem of burst lines， this paper focuses on the analysis of the causes， and on the basis of the analysis of traditional solutions， proposed our company adopted a convenient simulation of humidification channel solution， that is， the use of greenhouse on the bridge. Through a large number of tests， the data show that this scheme can solve the problem of corrugated cardboard burst line in autumn and winter season by locking water， and greatly improve the companys product quality and economic benefits.

Key words： corrugated box； cracking； water content； overpass； greenhouse

瓦楞紙箱作為環(huán)保型的包裝材料已經(jīng)成為一種主流趨勢(shì)。特別是在現(xiàn)階段全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)下，瓦楞紙箱與我們的生活、工作已經(jīng)戚戚相關(guān)，密不可分。在我們的生活中，信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展給我們帶來(lái)了前所未有的便捷，我們隨處可見(jiàn)的快遞物流業(yè)，在包裝上廣泛采用紙箱作為貨品的外包裝容器，這也是瓦楞紙箱行業(yè)快速發(fā)展的一大助力[1-2]。

隨著市場(chǎng)對(duì)瓦楞紙箱的需求增加，各企業(yè)在瓦楞紙箱生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)提高效率、改善品質(zhì)、減低損耗、降低成本等不斷提出更高要求。其中，紙箱爆線(xiàn)問(wèn)題是紙箱制造過(guò)程中品質(zhì)改善的重要問(wèn)題之一。瓦楞紙箱搖蓋上的壓線(xiàn)爆線(xiàn)在瓦楞紙箱GB/T6543-2008中描述為紙箱面里紙裂縫，并定為輕缺陷，面紙不得有裂縫，里紙?jiān)试S裂縫總長(zhǎng)度不超過(guò)70mm，如圖1（a）所示[3-4]。這是紙箱的一項(xiàng)重要問(wèn)題點(diǎn)，行業(yè)內(nèi)都在想盡辦法消除該問(wèn)題，從而來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高，降低損耗。

1 瓦楞紙箱爆線(xiàn)產(chǎn)生原因

如何消除瓦楞紙箱爆線(xiàn)，各企業(yè)對(duì)其非常重視，都在尋求各種解決方案。要想徹底且科學(xué)的解決問(wèn)題，首先需要研究爆線(xiàn)產(chǎn)生的原因。我們通過(guò)控制瓦楞紙板面、里所用箱紙板配比，使其平衡的情況下，分析了影響紙箱爆線(xiàn)的主要因素，具體如下。

1.1 瓦楞紙板的含水率

瓦楞紙板含水率低是紙板爆線(xiàn)的主要原因。含水率是瓦楞紙板重要指標(biāo)之一，它直接決定著瓦楞紙板和紙箱物理性能，在遇到潮濕的環(huán)境時(shí)，會(huì)因?yàn)槲倍沟脧?qiáng)度降低，在干燥環(huán)境中紙板的水分蒸發(fā)會(huì)降低其含水率[5]。瓦楞紙板含水率低時(shí)會(huì)發(fā)生爆線(xiàn)問(wèn)題，一般含水率低于6%時(shí)，瓦楞紙板爆線(xiàn)問(wèn)題表現(xiàn)得特別明顯。因?yàn)楹式档蜁r(shí)，紙材的纖維收縮，柔性下降，脆性上升，耐折等性能變差，尤其是含水率低于5%時(shí)，耐破裂、耐折等性能下降較快，從而導(dǎo)致爆線(xiàn)問(wèn)題發(fā)生（圖1（b））。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，面里紙為250g/m2掛面箱板紙、ECT為9000N/m的五層紙板，水分低于8%時(shí)，紙箱開(kāi)始爆裂。面里紙改用耐折性能非常好的牛皮箱板紙時(shí)，紙箱抗爆裂能力明顯提高，但若其水分含量低于6%時(shí)，紙箱也會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)爆裂。因此，保持紙板水分是非常重要的防止紙箱爆裂的解決方法[6]。

1.2 瓦楞紙板所用的原紙

瓦楞紙板所用原紙的種類(lèi)、強(qiáng)度的高低與瓦楞紙板的爆線(xiàn)問(wèn)題有著比較密切的關(guān)系。原紙的種類(lèi)和強(qiáng)度，一般根據(jù)造紙材料所用木漿含量的高低等來(lái)加以區(qū)分。相同條件下，一般有以下規(guī)律：

1）牛卡紙與牛皮掛面紙比較，不易發(fā)生爆線(xiàn)問(wèn)題。目前常用的牛皮箱紙板一般采用全木漿原料制造，成本高，其中面層漿主要為長(zhǎng)纖維或者短纖維，而纖維長(zhǎng)度是影響撕裂因子的主要因素，以短纖維為主的紙張強(qiáng)度較弱[7]；

2）牛皮掛面紙與再生紙比較，不易發(fā)生爆線(xiàn)問(wèn)題；

3）此外，瓦楞紙板用原紙的定量與厚度高低，對(duì)爆線(xiàn)問(wèn)題也有影響。同種紙張，高定量原紙與低定量原紙比較，因?yàn)楹穸却螅驼鄱认陆?，容易爆線(xiàn)[6]。

近幾年隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保要求的提高，國(guó)家對(duì)進(jìn)口原木漿廢紙實(shí)行一系列控制措施后，使得造紙制漿環(huán)節(jié)遇到了很大的挑戰(zhàn)。原先，在箱紙板的造紙過(guò)程中，國(guó)外進(jìn)口廢紙比例占到35%，國(guó)外進(jìn)口的原木漿廢紙能夠大大提高制漿過(guò)程中纖維長(zhǎng)度。隨著環(huán)保的控制，國(guó)外廢紙無(wú)法流入，現(xiàn)在造紙制漿的主要原料是國(guó)內(nèi)廢紙。當(dāng)原紙反復(fù)回收抄造后紙漿纖維長(zhǎng)度變短、節(jié)點(diǎn)較少，這樣造出來(lái)的箱紙板性能進(jìn)一步降低，紙板很容易產(chǎn)生爆線(xiàn)問(wèn)題，尤其是在秋冬季節(jié)。當(dāng)原漿成分較多的時(shí)候，紙漿的平均纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)較多的纖維間相互纏繞，生產(chǎn)出來(lái)的原紙拉伸性能就好。橫向拉伸性能好，才不易爆線(xiàn)[8]。

1.3 加工環(huán)境的溫濕度

結(jié)合與瓦楞紙箱接觸十幾年的工作經(jīng)驗(yàn)判斷，進(jìn)入10月以來(lái)爆線(xiàn)的問(wèn)題尤為突出。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，環(huán)境溫度驟降，特別是北方，溫度降到幾度或者零度以下；同時(shí)這個(gè)季節(jié)多風(fēng)，導(dǎo)致氣候干燥，干冷。此時(shí)，在生產(chǎn)線(xiàn)上，隨著冷空氣的流動(dòng)將紙張內(nèi)原有的水分帶走，使紙張迅速風(fēng)干，導(dǎo)致紙板失水嚴(yán)重。

2 常用瓦楞紙箱爆線(xiàn)改善方法

了解瓦楞紙箱爆線(xiàn)產(chǎn)生的原因后，就能夠有效解決此類(lèi)爆線(xiàn)問(wèn)題?，F(xiàn)有行業(yè)內(nèi)常用到的改善方法如下。

1）紙板生產(chǎn)過(guò)程中，適當(dāng)增加上膠量，使得紙板瓦楞紙上膠量增加，從而提高紙板含水率。

2）在原紙進(jìn)入瓦楞機(jī)前盡量減少預(yù)熱缸的包角，使原紙里的水分在經(jīng)過(guò)預(yù)熱缸的表面預(yù)熱除水時(shí)不會(huì)過(guò)多地蒸發(fā)流失。

通過(guò)測(cè)試表明，以上方法確實(shí)能有效提高紙板內(nèi)的含水率，但也同樣存在弊端，因?yàn)檫@樣做無(wú)形中會(huì)增加膠水的用量，對(duì)膠水是一種浪費(fèi)，增加了制膠淀粉的成本。同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中為了減少水分經(jīng)過(guò)預(yù)熱缸的蒸發(fā)，使之減少預(yù)熱缸的接觸面積，里紙、瓦紙、面紙很難達(dá)到一種平衡，紙板經(jīng)過(guò)熱板烘干后紙板上下水分流失不平衡極易導(dǎo)致紙板彎翹，給后道工序如印刷環(huán)節(jié)等帶來(lái)很大困擾，還會(huì)造成過(guò)多的損耗。

3）在紙板下線(xiàn)后印刷工序生產(chǎn)過(guò)程中，在印刷機(jī)上面加裝噴水裝置，對(duì)紙板的表面進(jìn)行加水處理，就是對(duì)紙板開(kāi)槽壓線(xiàn)部位進(jìn)行噴水霧處理，以提高紙板的含水率。

這項(xiàng)噴水霧的方法理論上可以很好地降低紙板壓線(xiàn)處的爆線(xiàn)問(wèn)題，但是印刷機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，噴灑的水分未必能夠快速吸收，導(dǎo)致印刷過(guò)程中水珠遇到印刷面上的油墨，會(huì)使得油墨有拖墨、紙板臟污的情況出現(xiàn)，造成印刷質(zhì)量問(wèn)題，測(cè)試也證明此方法僅對(duì)部分產(chǎn)品有效。

4）在紙箱生產(chǎn)的釘箱或粘合工序，對(duì)紙板的壓線(xiàn)部位進(jìn)行擦水處理，來(lái)增加紙板表面的水分，使得紙張內(nèi)的纖維變軟，通過(guò)測(cè)試和長(zhǎng)期驗(yàn)證，該方法確實(shí)有很好的效果。但隨著人工成本的遞增，這種手工擦水的方法非常落后，占用很多人工，增加了生產(chǎn)成本。

3 本公司瓦楞紙箱爆線(xiàn)的改善方案

3.1 瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)的分析及改善方案的提出

結(jié)合以上的方法和驗(yàn)證，各方法都有一定改善效果，但同時(shí)也存在相應(yīng)的缺陷，不適合大范圍推廣。為此，我們結(jié)合企業(yè)自身現(xiàn)狀，進(jìn)行大量研究和分析，確定了在瓦楞紙板下線(xiàn)前找出解決方案。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間對(duì)瓦楞紙板生產(chǎn)前、中、后各環(huán)節(jié)的認(rèn)真跟蹤和思考，發(fā)現(xiàn)既然在紙板的制造過(guò)程中增加上膠或減少水分流失使得水分不均勻，只要能解決這個(gè)問(wèn)題就可以大幅減少瓦楞紙箱爆線(xiàn)，并且避免其后工序的諸多措施。按照這個(gè)思路，我們著重對(duì)流水線(xiàn)進(jìn)行了細(xì)致的研究。

最后發(fā)現(xiàn)，瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)的天橋上面有約35米的距離，有單層瓦紙?jiān)诖说赜型Ａ?，?dāng)然流水線(xiàn)開(kāi)機(jī)最理想狀態(tài)是前端、后端保持勻速同步，盡量減少天橋上單層瓦紙的堆積，但實(shí)際操作中紙板生產(chǎn)線(xiàn)很難做到天橋不堆積。在這個(gè)堆積的過(guò)程中，難免會(huì)有水分流失，特別是在進(jìn)入10月以后，隨著氣溫的降低，天干物燥，流水線(xiàn)車(chē)間又較為空曠，加速了天橋上的單層瓦紙?jiān)诶滹L(fēng)中水分的流失；我們可以將紙板線(xiàn)天橋上單層瓦紙水分留住，就是在增加紙板下線(xiàn)時(shí)的含水率。

通過(guò)以上研究分析，我們模擬加濕通道設(shè)計(jì)了給紙板線(xiàn)搭大棚的形式（圖2），將水分留在大棚內(nèi)，避免在天橋上的熱水汽被冷風(fēng)帶走。在紙板天橋上運(yùn)用直徑2.0cm的鋼管在天橋上方搭成2.0m高的支架，支架的寬度與流水線(xiàn)天橋同寬，固定在天橋兩側(cè)，每條支架間距2.5m，再用透明塑料薄膜覆蓋在支架上，對(duì)天橋進(jìn)行覆蓋（如蔬菜大棚）；這樣有效地將外面冷空氣阻擋隔離，單層瓦紙上的熱氣和單面機(jī)所產(chǎn)生熱氣飄上來(lái)均被天橋上大棚收集在內(nèi)，使單層瓦紙?jiān)谕ㄟ^(guò)天橋大棚過(guò)程中，不但不會(huì)有水汽流失，還會(huì)均勻地吸收大棚內(nèi)的水汽，有效阻止在秋冬比較干冷的季節(jié)天橋上紙板水分的流失。天橋上單層瓦紙堆積時(shí)，天橋上大棚通道空間內(nèi)處處均有水汽的存在，使得單層瓦紙能夠均勻地處于熱水汽之中，單層紙板里紙、瓦紙都能夠均勻地增加水汽，從而提高其含水率。此外，在這一過(guò)程中通過(guò)對(duì)天橋上面大棚通道的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以很好避免水汽較多導(dǎo)致的紙板性能降低。

3.2 改善方案的驗(yàn)證

我們選擇同為10℃的天氣，進(jìn)行了兩天實(shí)驗(yàn)。相同材配的情況下，車(chē)速90m/min-100m/min，單面機(jī)、復(fù)面機(jī)控制在同等的上膠量，對(duì)兩天內(nèi)的AB楞紙板進(jìn)行隨機(jī)下線(xiàn)取樣3批次訂單，每批次訂單各抽樣50pcs，使用紙制品含水率測(cè)試儀進(jìn)行含水率測(cè)試，具體抽樣測(cè)試結(jié)果如表1所示。

經(jīng)過(guò)上述實(shí)驗(yàn)的取樣驗(yàn)證，在秋冬季節(jié)瓦楞紙板線(xiàn)使用大棚后較未使用大棚的情況下，含水率提高3.03%，有效增加了紙板含水率，降低了紙板爆線(xiàn)的發(fā)生。

同時(shí)針對(duì)未使用天橋大棚時(shí)的2015年底-2016年初的數(shù)據(jù)，與2016年底-2017年初使用大棚的數(shù)據(jù)，對(duì)爆線(xiàn)問(wèn)題所產(chǎn)生報(bào)廢損失數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析（表2、表3）。

通過(guò)數(shù)據(jù)不難看出，經(jīng)過(guò)上述改善，針對(duì)爆線(xiàn)問(wèn)題，全廠(chǎng)損耗占比降低了0.11%，有效改善了瓦楞紙箱的質(zhì)量，提高的企業(yè)的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

文中僅對(duì)紙板的含水率和紙張纖維進(jìn)行分析，其實(shí)影響爆線(xiàn)的因素還有很多，要想徹底解決問(wèn)題不是容易的事情，我們只要認(rèn)真鉆研和分析，且結(jié)合自己企業(yè)的實(shí)際情況，就能夠解決企業(yè)內(nèi)爆線(xiàn)問(wèn)題，從而改善瓦楞紙箱的整體質(zhì)量。我們的研究和實(shí)踐也為同類(lèi)企業(yè)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題提供了參考，有助于共同推動(dòng)瓦楞紙箱行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 索艷格，王長(zhǎng)智.瓦楞紙箱在快遞物流包裝中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)[J].今日印刷，2019（11）：41-43.

[2] 楊昆，孫紹芹，何俊儀，吳蕾，曹天歌.新型環(huán)?？爝f包裝設(shè)計(jì)與材料優(yōu)選[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（07）：252-253.

[3] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB/T 6543—2008運(yùn)輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[4] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). GB/T 6544—2008瓦楞紙板[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[5] 古文強(qiáng). 瓦楞紙板生產(chǎn)用具有防爆線(xiàn)功能的膠粘劑及其制備方法：中國(guó)，201510014461.9[P].2015-04-15.

[6] 關(guān)國(guó)平.瓦楞紙箱爆線(xiàn)的改善辦法[J].中國(guó)包裝，2005（03）：89-92.

[7] 李文俊. 一種防止箱板紙爆線(xiàn)的生產(chǎn)工藝：中國(guó)，201711489908.3[P].2018-06-08.

[8] 宋保民，饒飛，肖振華. 一種非雨季高抗壓防豎爆線(xiàn)紙箱及其生產(chǎn)方法：中國(guó)，201711000618.8[P].2017-10-24.