【技術】高濕環境下瓦楞包裝的水分控制

 

　　作為紙質包裝產品來說，水分對產品的影響是極其敏感的，因為凡是利用瓦楞紙板生產的包裝產品，不管是三層的還是五層或七層的，它都有基本的物理指標要求，那就是承壓。

 

　　尤其是外包裝箱或獨立使用的彩印包裝盒，他肩負著從產品包裝開始的堆碼，運輸，再裝卸堆碼，倉庫堆碼等等一系列的物流操作，每一步都對包裝箱的承壓進行著嚴格的考驗。包裝箱的承壓能力不能保證產品的堆碼要求，那么在產品物流過程中就隨時會發生塌碼的現象發生，一旦出現塌碼，就勢必會造成產品的損壞，甚至是毀滅性的損毀。

 

　　那么，水分對紙板的影響到底有多大呢，根據近20年的從業經歷測算，從8%開始，水分每增加一個百分點，承壓能力則下降8-10%，如果紙張等級偏低，環壓指數在7.5以下的瓦楞紙而言，其承壓能力損失在15%以上。環壓指數越低，承壓能力下降的越明顯。在紙板水分達到15%時，邊壓值下降率達35-40%。

 

　　所以，一旦紙板的水分超過允許標準11%，成品水分8%的標準值時了，你的包裝箱的承壓能力便毫無標準可言，這就是為什么按照國內外各種抗壓計算公式計算出來的結果和實際測試結果相差甚遠的原因所在。

 

　　為什么瓦楞包裝箱會出現如此不穩定的水分變化呢。其主要原因除了紙板紙箱生產過程中加濕造成的原因外還有最關鍵的原因就是環境水分的影響。環境對紙箱濕度的影響主要表現在紙板的吸濕和返潮。一般情況下15%水分的BCA瓦紙板在40%的水分環境下，120-150分鐘即可完全干燥，在通風的環境中水分可達到10%以下。而在環境水分達到60%時，其干燥的速度將降到1500-1800分鐘。而水分達到80%時，紙板將停止干燥，已經半干的紙箱便會出現返潮的現象。

 

　　而且紙板紙箱成型生產過程中，用膠量越大，返潮的程度也就越嚴重，這是因為目前所用的紙板紙箱膠粘劑都是堿性的。因為堿有吸濕水分的特性，所以，堿性物質也就很容易吸濕返潮。這時，一旦環境水分達到80%以上時，紙板紙箱的返潮便開始出現。

 

　　在江蘇、浙江、福建、廣東廣西等一些水分超大的地區，紙類包裝企業在每年3月初開始一直到冬季這一段長達3個季度的時間里不得不靠借助太陽曬的方法來解決或減輕水分的影響，但這種方法畢竟都是很被動的，因為有太陽你可以曬，沒太陽的時候你咋辦呢，何況太陽真的到了陽光充分直接照射的時候，你又不敢再曬了，因為這個時候你再曬，便會引起嚴重的紙箱變形，甚至顏色發生黃變。

 

　　二、影響紙板水分的主要原因

 

　　紙板水分的形成從紙張原紙的生產到產品的成型入庫整個作業過程中大部分工序都會造成紙板的水分增加，主要表現在以下幾個步驟。

 

　　1.原紙水分：

 

　　雖然我國在原紙的國標中有規定水分為8%±2，而實際的送紙水分大都明顯偏高，有的在15-25%以上，尤其是箱板紙水分偏差更大。原紙的水分本來在瓦楞成型時是可以解決的，但由于紙張寬幅的影響就造成了不敢對其進行干燥處理，否則會造成因干燥而縮水，為了避免紙板缺材，就只好免于干燥。

 

　　同時又要避免因瓦楞紙和箱板紙的紙張因水分不同而引起瓦楞紙板或瓦楞片的彎翹變形，因此就只好對另一張較干的紙張進行加濕。以及面紙在過熱板干燥過程中干燥不充分，這就造成了雖然瓦楞紙板和瓦楞片是熱成型，但水分仍然會偏高的現象存在的主要原因。

 

　　2.膠印產品的貼面水分

 

　　膠印瓦楞包裝屬于高檔瓦楞包裝產品，目前作為產品的中包甚至高檔外包裝箱仍然大量采用。這也是由于膠印包裝面紙的表面處理方式較為多樣化，客戶的可選擇性較強，因此目前膠印瓦楞彩箱的比重依然很大。正因為膠印面紙的表面處理的原因，不管是過油，還是覆光膜，在對面紙增加水分的同時，還會對貼面時引起的水分散發造成阻礙。因為光油、尤其是UV光油基本上是防水的，覆膜就更是不透水的，所以，箱板內的水分就根本不可能透過面紙進行揮發，只能從瓦楞的楞孔和里紙進行揮發。

 

　　本來瓦楞箱板在貼面后，模切之前也是相對較容易進行干燥處理的，但又由于水分小于11%時容易引起模切暴線，所以，又不能不保留一定的水分，就是模切時的水分不能小于11%。而模切后，由于模切的成型壓線會將瓦楞紙壓倒多條線，由此阻斷了瓦楞散失水分的途徑，這種情況下成品的膠印彩箱一旦水分偏大，再想進行干燥處理就難上加難了，特別是覆膜的E楞彩箱，如果模切時水分在13%以上，要想完全干燥的話，即使環境水分只有60%，你沒有一個禮拜的時間是很難有效果的。

 

　　3.水印產品的印刷水分

 

　　水印產品一般印刷水分會增加5-10%的表面水分，印刷顏色越多水分越大，一般多顏色印刷的彩色水印箱都會表面過油，這時候的水分散失就要變得緩慢了。目前又由于激烈的價格競爭迫使印刷廠必須提高生產效率，讓產品的生產過程變得越來越短，尤其是不斷推出的全部工序連線一次性完成的新工藝、新設備更是從瓦楞紙板的成型到印刷、開槽、粘箱或打釘，打包、入庫。全部作業在短短的幾分鐘之內就完全結束，在這樣一個高速的生產過程中，從瓦楞生產到印刷形成的水分是根本沒有時間散失的，而成品后又很難散失。這種情況在水分環境較高時，就會造成反復返潮的現象發生。

 

　　三、產品水分的有效控制途徑

 

　　不管是紙板的水分控制還是后加工過程的水分控制，其目的最終都是為了產品的水分不超標，因為只有產品的水分不超標，你對該產品所做的材質配材才能達到你的預期效果。只有達到了預期效果才能使你的產品生產成本最低化，你的企業才能夠獲得應有利潤。否則不管是因產品物理指標不達標而退貨還是重做，還是最終失去客戶，都會對企業造成較大的損失，甚至是致命性的傷害。

 

　　所以，對于紙質包裝企業來說，從頭到尾，控制水分都是一個極其至關重要的一項工作。盡管你的企業所處的環境水分比較大，甚至是反向加濕，但你都必須正確面對，徹底地解決好控制水分的問題。只要你根據實際情況采取適當的措施，水分的控制問題其實并不難解決。

 

　　1.原紙的性能選擇

 

　　不同廠家的原紙其紙張的性能都有一定差異的，比如，級別高的紙張為什么他的耐破指數和環壓指數都偏高，這就是因為紙張的原材料中的纖維度及含量高，這種指標高的原紙由于纖維度長，木質纖維含量高，這就造成了紙張的疏水效果增強，因此，含水的時間就短。這樣就會形成整個干燥過程中水分的散失速度加快。而紙張纖維度差，纖維含量低的熟漿紙張由于紙張的紙漿大部分為再生紙漿，因此它非常容易吸濕，而且吸濕后保濕能力較強，因此，水分不易揮發。

 

　　這種紙張的物理指標對水分是極其敏感的，水分8%的時候的物理指標可能是12%時的2-3倍。即使最終指標可以達到，但需要一個漫長的過程。再有就是原紙的施膠度，原紙施膠度高的紙張吸收水分的能力就差一點，但很多時候，在瓦楞作業時又會因為很難粘合，所以就會超量地增加涂膠量，致使紙板堆碼后還有很多膠在瓦楞紙和里紙上未能及時干造，雖然紙張施膠較大，但時間長了仍然會引起潮濕。因此，在選擇高度施膠的紙張時，一定要配合高固含、高粘合強度的膠黏劑，嚴格控制膠量，并根據產品允許的生產周期以及客戶對產品的檢驗方法和你的入庫存放周期的長短來確定用哪種紙張，依此來減少水分帶來的影響。

 

　　2.原紙指標的控制

 

　　原紙的物理指標除了你需要的耐破和環壓指標外，還有就是水分的指標控制，一般大型造紙廠的水分控制的較好，也較穩定，而一些小型造紙廠由于設備的原因，加上種種原因造成必須庫存的周期大大縮短，甚至無庫存周期，致使水分嚴重超標，而且極不穩定。這種情況就必須對入庫的紙張水分嚴加控制，極力避免瓦線生產時不僅不能有效地進行干燥處理反而還要進行加濕的現象發生。這種需要加濕的結果就是，你計算的用紙的指標是夠的，你檢測的原紙指標也是夠的，可就是生產出來的產品指標差的很遠。你不要覺的莫名其妙，這都是原紙等級及含水水分引起的連鎖反應。建議你寧可選用低定量高指標的原紙，也不要選用高定量低指標的原紙。即便是價格略有偏高，最終對你用紙成本還是有利的。

 

　　3.貼面機用膠量的控制

 

　　所有膠印瓦楞包裝都離不開貼面，在整個膠印瓦楞彩箱的生產過程中，貼面對產品造成的水分是最嚴重的一個工序，正常情況下貼面后的水分可以達到13-15%，而不良作業達到的水分則能達到25-30%，這樣的水分足以破壞瓦楞承壓性能的30-50%，因為瓦楞再被水浸透后會變得異常偏軟而變形加上堆板的壓力，大部分會出現第二次塌楞的現象。使楞高變矮，并破壞了瓦楞的穩定性，這種情況下你即使你把它徹底干透了，也很難再達到應有的物理指標。

 

　　最可怕的是這樣的水分在產品成型后一旦環境水分達到80%以上，你的產品很可能10天半個月都無法干燥。更有甚者，箱板被水濕透變形拿都很難拿得起來。所以，貼面產品不管你生產的是五層箱還是三層箱，你都必須嚴格控制上較量，貼面用的淀粉膠，固含量一般很少超過25%的，所以你每平方上較量35g，那么就等于你加上了26g的水，這26g的水足以讓一張一平方米的150g的紙張完全濕透，更何況很多廠家每平方米的上膠量高達50g以上，看看很多網上經驗介紹中以及膠粘劑廠家提供的上膠量達到80g，憾人吶。

 

　　貼面機的上膠標準以瓦楞楞峰不被壓迫，面紙上的膠線寬度不超過瓦楞楞峰寬度的10%，也就是瓦楞壓痕兩邊沒有明顯的溢膠現象。在箱板干透后，用40kg的拉力可以把面紙和瓦楞紙完整地撕開，如果不能完整的撕開就說明用膠量偏大。當然如果用很小的力就可以把紙張輕易地分開那就是粘合強度不夠了。所以，掌握好貼面的水分，才能保證產品的水分后處理的效果。

 

　　4.水印時間的控制

 

　　水印產品在高水分環境地區的生產首先一定要考慮產品對工藝的要求，做好干燥處理的設施配套。對多顏色過油的產品印刷車間可以采取封閉恒濕處理，包括印刷機的洗機水槽可以采取封閉式并可以有效地對洗墨水進行沉淀的結構，避免使用敞開式的簡易敞口式水槽。

 

　　這樣既有利于水墨的平衡穩定，也可以避免水分的失控，而且干凈衛生。對封閉的印刷車間恒溫恒濕的水分最好不宜超過60%，否則，水分散失會很慢，尤其夏季空調的加濕也很明顯，很多時候可能紙張水分沒上機就有10%以上了。所以如果產品交貨時間不是很緊，最好不要采取連線作業，如必須連線作業，那么在產品入庫前，一定要進行干燥處理，把產品的水分控制在8%左右，以免進入高濕環境下出現返潮。

 

　　5.抽濕房的配套

 

　　成品的抽濕處理是效果最理想的一種處理方式，因為它不用考慮后加工的影響。這時水分越小，產品的承壓指標就越高，通常要想在幾個小時內把水分處理到10%以下，那么你就只能依賴抽濕房的幫助了。而這個抽濕房的功能則同樣有以下幾個關鍵性指標：

 

　　1.操作靈活，溫水分容易控制。

 

　　只有具備溫水分的靈活控制功能，才能夠根據產品的實際需要來選擇是快速抽濕還是緩慢地自然抽濕。有些產品可以急速抽濕，而有些產品則需要緩慢地抽濕乃能有效。

 

　　2.能在需要的時間內處理足夠量的合格產品

 

　　每家生產的產品都有一定的產量，而在高濕環境中你要想把所有的產品都進行干燥處理，那么你的抽濕房就必須具備批量性作業的能力。采取流水作業的方式來提高產能。

 

　　3.適應性強，能適應各種處理方式，各種楞型的產品

 

　　一個抽濕房要能夠處理各種產品的需要，表面處理方式的不同，楞型的不同，處理方式的需要也有所不同，所以，你的抽濕房必須具備這種適應性。

 

　　4.整個臺板進出，不用分散和打開包捆

 

　　為了提高作業的效率，減輕作業勞動量，最好的作業方式就是產品打捆擺放整齊后，直接進入抽濕房，按要求擺放整齊，待干燥后在一板一板地拉出來入庫或出貨。

 

　　5.節能高效

 

　　由于抽濕房在高濕地區是全天候作業的，所以為了節約成本，一定要節能，不能節能就失去了抽濕的意義了。同時還要高效，如果也能抽濕但效率太低，那也不能達到使用的目的。

 

　　6.衛生環保

 

　　衛生對于包裝箱來說是非常關鍵的一個指標，環保是第一步需要考慮的問題，決不能讓抽濕房產生有毒有害的氣體及其他有害物質。

 

　　因為，包裝是產品接觸消費者的第一關，無論是有害物質或異味，都將直接影響產品的質量。

 

　　7.適合成品干燥處理

 

　　為了避免產品干燥過程中發生變形等不應有的危害，最好的辦法就是整捆、整包、整板地進行處理，干燥后就可以用纏繞膜封板后直接入庫。有條件的可以原板送貨。

 

　　干燥必須徹底，尤其是高濕環境下，水分大于10%的紙張就很容易返潮，因此干燥后的產品，其水分必須小于10%，最好達到8%，這樣才能保證在短時間內不會發生返潮的現象。