重型瓦楞包裝為工業(yè)品運輸提供安全保障

張惠忠

在工業(yè)品運輸包裝中，瓦楞紙箱以質(zhì)量輕、可折疊、成本低、緩沖防震、適印性強、綠色環(huán)保等優(yōu)點，在各類包裝材料中獨領(lǐng)風(fēng)騷。特別是近年來，很多瓦楞紙箱廠進行了大規(guī)模的設(shè)備更新與技術(shù)創(chuàng)新，使傳統(tǒng)的輕載荷瓦楞紙箱能夠邁入重型包裝行業(yè)。但瓦楞紙箱存在一些致命的弱點，在物流過程中，其抗沖擊、抗震動、抗溫濕度、堆碼、跌落等性能與木箱、塑料箱、金屬箱相比都較弱，與歐盟規(guī)定的包裝破損率標(biāo)準(zhǔn)尚存在較大的差距。

2009年8月27日，國務(wù)院七部委就“包裝節(jié)材代木”工程發(fā)出聯(lián)合通知，將重型瓦楞紙板等新材料列入今后一階段包裝行業(yè)的研發(fā)應(yīng)用重點。為此，我公司組建了一支專業(yè)研發(fā)團隊，對市場亟需的一些特殊包裝產(chǎn)品進行集中攻關(guān)，并取得了不俗的成績，在重型瓦楞包裝方面享有國家發(fā)明與實用新型專利幾十項。下面，筆者將我公司的一些具體做法與大家分享，愿與業(yè)內(nèi)人士共同交流。

六層復(fù)合重型瓦楞紙板

常見的普通雙瓦楞紙板由五張原紙黏結(jié)而成（如圖1所示），而六層復(fù)合瓦楞紙板，其粗瓦楞（A或C楞）則是由兩張瓦楞紙黏合在一起（如圖2所示）。在兩張復(fù)合瓦楞紙的中間是一層固化了的玉米淀粉膠黏劑，在高溫烘干作用下，玉米淀粉膠黏劑迅速固化，好似一層薄薄的塑料片，被夾在兩張柔軟的瓦楞紙中間，起到硬質(zhì)骨架的強化作用。而用同樣定量、工藝、材料加工的五層瓦楞紙板，其邊壓強度只有六層復(fù)合瓦楞紙板的80%左右，由此可以得出的結(jié)論是：1+1>2。因此，在達到同等技術(shù)指標(biāo)的前提下，六層復(fù)合瓦楞紙板可使瓦楞紙箱的成本將下降20%以上。

發(fā)達國家在“復(fù)合瓦楞”的研究上水平更高，他們用在兩張瓦楞紙中間的膠黏劑不是玉米淀粉，而是一種熱固性樹脂，使得瓦楞紙板的楞型更加堅挺，以單瓦C楞為例，其平壓強度比同等條件的常規(guī)紙板高出4倍，邊壓強度高出1.5～1.8倍，戳穿強度高出1.6倍，而且紙板的耐寒、耐濕等性能更佳。

目前六層復(fù)合瓦楞紙箱已成為我公司的主力產(chǎn)品，主要應(yīng)用于機電（汽車零部件）與化工等產(chǎn)品的重型包裝中，2014年銷售額達8500萬元人民幣，替代了大量的木箱、鐵桶與紙桶，還先后獲得國家專利授權(quán)與“高新技術(shù)產(chǎn)品”等榮譽稱號。

承重8t的瓦楞紙?zhí)紫?/b>

我公司將六層復(fù)合瓦楞技術(shù)移植到七層瓦楞紙板中，制成了超強的八層瓦楞紙板（如圖3所示），其邊壓強度可達39100N/m。利用其制成了瓦楞紙?zhí)紫洌ㄈ鐖D4所示），以1200mm×1000mm的標(biāo)準(zhǔn)托盤為例，借助其他紙質(zhì)配套附件，形成了超強的抗壓能力，整個瓦楞紙?zhí)紫浣Y(jié)構(gòu)簡單、新穎、獨特、使用方便、可折疊、儲運空間小、承重量大，是木質(zhì)包裝箱理想的升級替代品。GB/12464-2002《普通木箱》規(guī)定的內(nèi)裝重量僅為200kg，經(jīng)國家輕工業(yè)包裝制品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的權(quán)威檢測，該瓦楞紙?zhí)紫涞某兄亓恳堰_79457N（約8.108t），大大超過了常用普通木箱的承重水平。

帶燕尾鎖扣的瓦楞紙箱

有些機電產(chǎn)品雖然體積不大，但重量可觀，對包裝物的要求很高。針對這些產(chǎn)品，我公司發(fā)明了一種帶燕尾鎖扣的瓦楞紙箱，它由一張瓦楞紙板經(jīng)模切加工而成（如圖5所示），通過圖6的方式折疊后，瓦楞紙箱形成了兩層底、側(cè)面三層壁的特殊構(gòu)造，瓦楞紙箱下?lián)u蓋無須加粘封箱膠帶，而由箱底的燕尾鎖扣自動固定，且紙箱內(nèi)角無搭接舌邊，所以內(nèi)形方正。以尺寸390mm×240mm×250mm的帶燕尾鎖扣的瓦楞紙箱為例，空箱抗壓強度竟高達8820N，比同尺寸、同材質(zhì)的普通0201型瓦楞紙箱的抗壓強度高出1/3以上。

抗水性雙瓦楞紙箱

在潮濕條件下，瓦楞紙箱的強度會迅速降低，這是世界性的難題，目前比較有效且公認(rèn)的解決途徑有3種：①瓦楞紙板表面涂布防水劑；②原紙抄造中對無機填充物的改良；③提高瓦楞紙板膠黏劑的抗水性能。

前兩種解決途徑都是在瓦楞紙板表面添加或涂布一層特殊的防水物質(zhì)（如蠟、硅等），使其具有低表面張力，形成對水的不浸潤層，從而使瓦楞紙板達到防水的效果。但是，它對瓦楞紙板內(nèi)部黏結(jié)點中的水分（約占膠黏劑總量的80%）卻完全不起作用。

從圖7中可見，黏結(jié)點中的大量水分子會向原紙內(nèi)部不斷滲透，在瓦楞中形成水分梯度，即水分子由水分較多的部位向水分較少的部位移動，使整個瓦楞紙板很快受潮變軟，瓦楞紙板的各項物理性能指標(biāo)下降，嚴(yán)重時甚至?xí)斐赏呃慵埾涔δ艿氖А?/p>

評價瓦楞紙板抗水性能的優(yōu)劣有一個重要國際標(biāo)準(zhǔn)，即ISO 3038-1975《瓦楞紙板 膠粘抗水性的測定（浸水法）》，時隔33年后，我國才將ISO3038-1975標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)譯修訂為GB/T 22873-2008《瓦楞紙板 膠粘抗水性的測定（浸水法）》。

“浸水法”的測定原理為：將尺寸為20mm×150mm的瓦楞紙板標(biāo)準(zhǔn)試樣切口后，浸于專用測試臺的水中，在紙板下方懸掛標(biāo)準(zhǔn)重砣，并使施力方向與膠黏線垂直，測量膠黏線抵抗重砣牽引所需的時間（如圖8所示）。時間越長，表示耐水性能越佳。

以目前中國市場上最常用的玉米淀粉膠黏劑為例（未經(jīng)特殊處理），瓦楞紙板剝離、重砣下落的時間一般在2～5分鐘。而從美國與歐洲進口的不同批次、不同廠家、不同時間生產(chǎn)的高檔雙瓦楞紙箱，它們的重砣下落時間高達45～120小時（粗瓦楞與細(xì)瓦楞之間差異較大）。

我公司對國內(nèi)外的各種膠黏抗水添加劑進行了深入的研究與探索，生產(chǎn)的雙瓦楞紙板的重砣下落時間已達到139～219小時（國家包裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)智檢驗中心權(quán)威檢測數(shù)據(jù)），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國外同類瓦楞包裝產(chǎn)品。

角柱箱

瓦楞紙箱四周側(cè)壁承受負(fù)荷的能力是不均衡的（如圖9所示），越靠近瓦楞紙箱側(cè)壁的中間部位變形越早、越嚴(yán)重，而靠近四個棱角的抗壓能力則最強。

我公司研發(fā)的角柱箱正是基于該原理，其由兩部分組成，外層是0201型普通瓦楞紙箱，在該箱內(nèi)再套1個角柱型內(nèi)圍框（如圖10所示），角柱型內(nèi)圍框制造工藝簡單，由一張紙板經(jīng)模切、折疊、黏結(jié)而成（如圖11所示），它比常用瓦楞紙?zhí)紫涞目箟簭姸瓤商岣?倍左右，目前已廣泛應(yīng)用于重載荷物料的包裝中。

以上這些創(chuàng)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，不僅使得我公司的瓦楞紙箱產(chǎn)業(yè)鏈得到延伸，并拓展了瓦楞紙箱的應(yīng)用范圍，而且使工業(yè)產(chǎn)品包裝的低成本化成為一種可能。endprint