環保型防水瓦楞紙箱生產工藝探討

胡力萌+張治國

瓦楞紙箱憑借重量輕、緩沖性能好、成本低、易物流等優點，使用范圍越來越廣泛，但瓦楞紙箱易吸濕受潮而導致強度變弱，且遇水后各項物理性能指標會急劇下降，嚴重影響商品物流。因此，對于一些濕度較高的產品，包裝所用的瓦楞紙箱必須具有一定的防潮、防水功能（如圖1所示）。

然而，目前市場上流通的防水瓦楞紙箱的常規生產工藝均存在一些缺陷，不易被西方國家所接受。為提升我國瓦楞紙箱產品在國際市場的競爭力，我公司通過技術研發和工藝創新，成功實現了環保型防水瓦楞紙箱的產業化生產，極大地促進了我國瓦楞紙箱制造業的發展。

防水瓦楞紙箱常規生產工藝的缺陷

目前，市場上常見的防水瓦楞紙箱主要是通過在瓦楞紙板表面涂布撥水劑、覆膜、浸蠟或直接采用鈣塑紙箱等方法來實現防水功能，但這些工藝或多或少存在一些缺陷。

撥水劑涂布工藝最好的實現方式是采用專門的涂布設備，目前應用較好的有線棒式涂布機、刮刀式涂布機和噴霧式涂布機，但由于這種設備利用率不高，因此大多數瓦楞紙箱生產企業不會配備，而是采用在瓦楞紙板生產線上加裝簡易涂液槽的方式來取代，但由于瓦楞紙板生產線不是專業的涂布設備，容易出現涂布不均的現象。然而，無論哪種方式都會面臨一個關鍵問題——印刷適性差，即便涂布量很小，印刷時也會出現拖墨、擠邊現象，要想涂層達到防水級別，印刷就更加困難了。

而覆膜、浸蠟或鈣塑紙箱等防水方式雖然防水效果特別好，但生產效率低下，且不利于綠色環保，因此被西方國家拒之門外。

防水瓦楞紙箱性能要求

吸水性是評價瓦楞紙箱防水性能的重要技術指標，吸水性越小，則防水性能越優異。根據國家標準GB/T 13024-2003《箱紙板》規定，牛皮箱紙板正面吸水性≤35g/m2為優等品，≤40g/m2為一等品。而吸水性的檢測則可根據國家標準GB/T 1540-2002《紙和紙板吸水性的測定 可勃法》規定，浸水時間一般為2min。

而瓦楞紙箱防潮、防水性能的優劣，主要取決于涂料的質量與涂層厚度和均勻度的控制。根據各類包裝物防護等級的不同，我公司一般要求防潮瓦楞紙箱的涂布量≤3g/m2，防水瓦楞紙箱的涂布量≥15g/m2。

經測試，我公司研發的環保型防水瓦楞紙箱水性防水油涂布量≥12g/ m2，采用可勃法測量得到的吸水性僅為0.2g/m2，遠低于同行10g/m2的吸水性，具有極佳的防水效果。

環保型防水瓦楞紙箱生產工藝特點

我公司研發的環保型防水瓦楞紙箱的創新之處在于采用凹版預印工藝進行水性防水油的涂布，解決了常規生產工藝不環保、效率低、印刷難等問題，而且通過特殊的結構設計，瓦楞紙板模切后可一片折合制箱。具體特點如下：

1.凹版預印涂布

（1）凹版預印機經改造后，可實現印刷和涂布一次完成，簡化了生產工藝，提高了生產效率。而且，相比柔版預印機，凹版預印機采用刮棒式上墨，涂層更飽滿，涂布更均勻。

（2）凹版預印涂布采用的是印刷原理，因此可根據需要進行局部上光。

（3）根據各類包裝物防護等級的不同，可采用單次或多次涂布來控制涂布量，以滿足客戶的不同需求。值得注意的是，多次涂布比單次涂布的膜層更堅固，涂布效果更優越，而且可采用打底油來降低防水油成本。

雖然凹版預印涂布具有上述優點，但涂布過程中也應注意以下事項：

（1）防水油一般包含蠟類、高分子物質和其他功能性添加劑，因此涂布時不宜采用太高的干燥溫度，應以涂層能夠干膜為干燥原則。

（2）多次涂布時前一涂層不宜太厚，否則會因產生抗水性而導致后一涂層無法正常涂布。

（3）涂布時涂層的流平性要好，表面不能粗糙，否則涂層干燥后會出現二層皮現象。

2.瓦楞紙板生產線貼合

經凹版預印機涂布后的瓦楞紙板可直接在瓦楞紙板生產線上進行貼合，但必須采用與凹版預印相匹配的光電分切裝置。瓦楞紙板生產線貼合過程中，應注意以下事項：

（1）溫度控制。溫度過高，會導致防水層拉花、拉毛，直接影響瓦楞紙箱外觀和防水效果；溫度過低，則會導致瓦楞紙板脫膠。經多次試驗，我們認為溫度設置在160℃以內，蒸氣壓力控制在8kg為宜。

（2）壓力控制。如果壓力過大，瓦楞易被壓損，從而導致紙箱滲水，因此操作人員必須嚴格控制壓力。

3.合理的結構設計

由于瓦楞紙板的邊縫是無法防水的，因此要想瓦楞紙箱實現最好的防水效果，必須要有合理的結構設計來配合。圖2所示的一片折合式瓦楞紙箱結構設計，可以科學地避免瓦楞紙板邊縫直接與水接觸，不僅防水效果好，而且制箱過程無釘、無粘、無縫，效率更高。

隨著人民生活水平的改善，人們對食用產品（如蔬菜、果類、冰凍食品、水產品、家禽等）的保鮮度要求越來越高，因此開發新的功能性瓦楞紙箱無疑會對社會進步產生深遠影響。我公司凹版預印防水瓦楞紙箱的成功研制，攻克了傳統瓦楞紙箱的致命弱點，為綠色低碳包裝開創了一條新出路，具有廣闊的市場前景。endprint