【技术】高湿环境下瓦楞包装的水分控制

 

　　作为纸质包装产品来说，水分对产品的影响是极其敏感的，因为凡是利用瓦楞纸板生产的包装产品，不管是三层的还是五层或七层的，它都有基本的物理指标要求，那就是承压。

 

　　尤其是外包装箱或独立使用的彩印包装盒，他肩负着从产品包装开始的堆码，运输，再装卸堆码，仓库堆码等等一系列的物流操作，每一步都对包装箱的承压进行着严格的考验。包装箱的承压能力不能保证产品的堆码要求，那么在产品物流过程中就随时会发生塌码的现象发生，一旦出现塌码，就势必会造成产品的损坏，甚至是毁灭性的损毁。

 

　　那么，水分对纸板的影响到底有多大呢，根据近20年的从业经历测算，从8%开始，水分每增加一个百分点，承压能力则下降8-10%，如果纸张等级偏低，环压指数在7.5以下的瓦楞纸而言，其承压能力损失在15%以上。环压指数越低，承压能力下降的越明显。在纸板水分达到15%时，边压值下降率达35-40%。

 

　　所以，一旦纸板的水分超过允许标准11%，成品水分8%的标准值时了，你的包装箱的承压能力便毫无标准可言，这就是为什么按照国内外各种抗压计算公式计算出来的结果和实际测试结果相差甚远的原因所在。

 

　　为什么瓦楞包装箱会出现如此不稳定的水分变化呢。其主要原因除了纸板纸箱生产过程中加湿造成的原因外还有最关键的原因就是环境水分的影响。环境对纸箱湿度的影响主要表现在纸板的吸湿和返潮。一般情况下15%水分的BCA瓦纸板在40%的水分环境下，120-150分钟即可完全干燥，在通风的环境中水分可达到10%以下。而在环境水分达到60%时，其干燥的速度将降到1500-1800分钟。而水分达到80%时，纸板将停止干燥，已经半干的纸箱便会出现返潮的现象。

 

　　而且纸板纸箱成型生产过程中，用胶量越大，返潮的程度也就越严重，这是因为目前所用的纸板纸箱胶粘剂都是碱性的。因为碱有吸湿水分的特性，所以，碱性物质也就很容易吸湿返潮。这时，一旦环境水分达到80%以上时，纸板纸箱的返潮便开始出现。

 

　　在江苏、浙江、福建、广东广西等一些水分超大的地区，纸类包装企业在每年3月初开始一直到冬季这一段长达3个季度的时间里不得不靠借助太阳晒的方法来解决或减轻水分的影响，但这种方法毕竟都是很被动的，因为有太阳你可以晒，没太阳的时候你咋办呢，何况太阳真的到了阳光充分直接照射的时候，你又不敢再晒了，因为这个时候你再晒，便会引起严重的纸箱变形，甚至颜色发生黄变。

 

　　二、影响纸板水分的主要原因

 

　　纸板水分的形成从纸张原纸的生产到产品的成型入库整个作业过程中大部分工序都会造成纸板的水分增加，主要表现在以下几个步骤。

 

　　1.原纸水分：

 

　　虽然我国在原纸的国标中有规定水分为8%±2，而实际的送纸水分大都明显偏高，有的在15-25%以上，尤其是箱板纸水分偏差更大。原纸的水分本来在瓦楞成型时是可以解决的，但由于纸张宽幅的影响就造成了不敢对其进行干燥处理，否则会造成因干燥而缩水，为了避免纸板缺材，就只好免于干燥。

 

　　同时又要避免因瓦楞纸和箱板纸的纸张因水分不同而引起瓦楞纸板或瓦楞片的弯翘变形，因此就只好对另一张较干的纸张进行加湿。以及面纸在过热板干燥过程中干燥不充分，这就造成了虽然瓦楞纸板和瓦楞片是热成型，但水分仍然会偏高的现象存在的主要原因。

 

　　2.胶印产品的贴面水分

 

　　胶印瓦楞包装属于高档瓦楞包装产品，目前作为产品的中包甚至高档外包装箱仍然大量采用。这也是由于胶印包装面纸的表面处理方式较为多样化，客户的可选择性较强，因此目前胶印瓦楞彩箱的比重依然很大。正因为胶印面纸的表面处理的原因，不管是过油，还是覆光膜，在对面纸增加水分的同时，还会对贴面时引起的水分散发造成阻碍。因为光油、尤其是UV光油基本上是防水的，覆膜就更是不透水的，所以，箱板内的水分就根本不可能透过面纸进行挥发，只能从瓦楞的楞孔和里纸进行挥发。

 

　　本来瓦楞箱板在贴面后，模切之前也是相对较容易进行干燥处理的，但又由于水分小于11%时容易引起模切暴线，所以，又不能不保留一定的水分，就是模切时的水分不能小于11%。而模切后，由于模切的成型压线会将瓦楞纸压倒多条线，由此阻断了瓦楞散失水分的途径，这种情况下成品的胶印彩箱一旦水分偏大，再想进行干燥处理就难上加难了，特别是覆膜的E楞彩箱，如果模切时水分在13%以上，要想完全干燥的话，即使环境水分只有60%，你没有一个礼拜的时间是很难有效果的。

 

　　3.水印产品的印刷水分

 

　　水印产品一般印刷水分会增加5-10%的表面水分，印刷颜色越多水分越大，一般多颜色印刷的彩色水印箱都会表面过油，这时候的水分散失就要变得缓慢了。目前又由于激烈的价格竞争迫使印刷厂必须提高生产效率，让产品的生产过程变得越来越短，尤其是不断推出的全部工序连线一次性完成的新工艺、新设备更是从瓦楞纸板的成型到印刷、开槽、粘箱或打钉，打包、入库。全部作业在短短的几分钟之内就完全结束，在这样一个高速的生产过程中，从瓦楞生产到印刷形成的水分是根本没有时间散失的，而成品后又很难散失。这种情况在水分环境较高时，就会造成反复返潮的现象发生。

 

　　三、产品水分的有效控制途径

 

　　不管是纸板的水分控制还是后加工过程的水分控制，其目的最终都是为了产品的水分不超标，因为只有产品的水分不超标，你对该产品所做的材质配材才能达到你的预期效果。只有达到了预期效果才能使你的产品生产成本最低化，你的企业才能够获得应有利润。否则不管是因产品物理指标不达标而退货还是重做，还是最终失去客户，都会对企业造成较大的损失，甚至是致命性的伤害。

 

　　所以，对于纸质包装企业来说，从头到尾，控制水分都是一个极其至关重要的一项工作。尽管你的企业所处的环境水分比较大，甚至是反向加湿，但你都必须正确面对，彻底地解决好控制水分的问题。只要你根据实际情况采取适当的措施，水分的控制问题其实并不难解决。

 

　　1.原纸的性能选择

 

　　不同厂家的原纸其纸张的性能都有一定差异的，比如，级别高的纸张为什么他的耐破指数和环压指数都偏高，这就是因为纸张的原材料中的纤维度及含量高，这种指标高的原纸由于纤维度长，木质纤维含量高，这就造成了纸张的疏水效果增强，因此，含水的时间就短。这样就会形成整个干燥过程中水分的散失速度加快。而纸张纤维度差，纤维含量低的熟浆纸张由于纸张的纸浆大部分为再生纸浆，因此它非常容易吸湿，而且吸湿后保湿能力较强，因此，水分不易挥发。

 

　　这种纸张的物理指标对水分是极其敏感的，水分8%的时候的物理指标可能是12%时的2-3倍。即使最终指标可以达到，但需要一个漫长的过程。再有就是原纸的施胶度，原纸施胶度高的纸张吸收水分的能力就差一点，但很多时候，在瓦楞作业时又会因为很难粘合，所以就会超量地增加涂胶量，致使纸板堆码后还有很多胶在瓦楞纸和里纸上未能及时干造，虽然纸张施胶较大，但时间长了仍然会引起潮湿。因此，在选择高度施胶的纸张时，一定要配合高固含、高粘合强度的胶黏剂，严格控制胶量，并根据产品允许的生产周期以及客户对产品的检验方法和你的入库存放周期的长短来确定用哪种纸张，依此来减少水分带来的影响。

 

　　2.原纸指标的控制

 

　　原纸的物理指标除了你需要的耐破和环压指标外，还有就是水分的指标控制，一般大型造纸厂的水分控制的较好，也较稳定，而一些小型造纸厂由于设备的原因，加上种种原因造成必须库存的周期大大缩短，甚至无库存周期，致使水分严重超标，而且极不稳定。这种情况就必须对入库的纸张水分严加控制，极力避免瓦线生产时不仅不能有效地进行干燥处理反而还要进行加湿的现象发生。这种需要加湿的结果就是，你计算的用纸的指标是够的，你检测的原纸指标也是够的，可就是生产出来的产品指标差的很远。你不要觉的莫名其妙，这都是原纸等级及含水水分引起的连锁反应。建议你宁可选用低定量高指标的原纸，也不要选用高定量低指标的原纸。即便是价格略有偏高，最终对你用纸成本还是有利的。

 

　　3.贴面机用胶量的控制

 

　　所有胶印瓦楞包装都离不开贴面，在整个胶印瓦楞彩箱的生产过程中，贴面对产品造成的水分是最严重的一个工序，正常情况下贴面后的水分可以达到13-15%，而不良作业达到的水分则能达到25-30%，这样的水分足以破坏瓦楞承压性能的30-50%，因为瓦楞再被水浸透后会变得异常偏软而变形加上堆板的压力，大部分会出现第二次塌楞的现象。使楞高变矮，并破坏了瓦楞的稳定性，这种情况下你即使你把它彻底干透了，也很难再达到应有的物理指标。

 

　　最可怕的是这样的水分在产品成型后一旦环境水分达到80%以上，你的产品很可能10天半个月都无法干燥。更有甚者，箱板被水湿透变形拿都很难拿得起来。所以，贴面产品不管你生产的是五层箱还是三层箱，你都必须严格控制上较量，贴面用的淀粉胶，固含量一般很少超过25%的，所以你每平方上较量35g，那么就等于你加上了26g的水，这26g的水足以让一张一平方米的150g的纸张完全湿透，更何况很多厂家每平方米的上胶量高达50g以上，看看很多网上经验介绍中以及胶粘剂厂家提供的上胶量达到80g，憾人呐。

 

　　贴面机的上胶标准以瓦楞楞峰不被压迫，面纸上的胶线宽度不超过瓦楞楞峰宽度的10%，也就是瓦楞压痕两边没有明显的溢胶现象。在箱板干透后，用40kg的拉力可以把面纸和瓦楞纸完整地撕开，如果不能完整的撕开就说明用胶量偏大。当然如果用很小的力就可以把纸张轻易地分开那就是粘合强度不够了。所以，掌握好贴面的水分，才能保证产品的水分后处理的效果。

 

　　4.水印时间的控制

 

　　水印产品在高水分环境地区的生产首先一定要考虑产品对工艺的要求，做好干燥处理的设施配套。对多颜色过油的产品印刷车间可以采取封闭恒湿处理，包括印刷机的洗机水槽可以采取封闭式并可以有效地对洗墨水进行沉淀的结构，避免使用敞开式的简易敞口式水槽。

 

　　这样既有利于水墨的平衡稳定，也可以避免水分的失控，而且干净卫生。对封闭的印刷车间恒温恒湿的水分最好不宜超过60%，否则，水分散失会很慢，尤其夏季空调的加湿也很明显，很多时候可能纸张水分没上机就有10%以上了。所以如果产品交货时间不是很紧，最好不要采取连线作业，如必须连线作业，那么在产品入库前，一定要进行干燥处理，把产品的水分控制在8%左右，以免进入高湿环境下出现返潮。

 

　　5.抽湿房的配套

 

　　成品的抽湿处理是效果最理想的一种处理方式，因为它不用考虑后加工的影响。这时水分越小，产品的承压指标就越高，通常要想在几个小时内把水分处理到10%以下，那么你就只能依赖抽湿房的帮助了。而这个抽湿房的功能则同样有以下几个关键性指标：

 

　　1.操作灵活，温水分容易控制。

 

　　只有具备温水分的灵活控制功能，才能够根据产品的实际需要来选择是快速抽湿还是缓慢地自然抽湿。有些产品可以急速抽湿，而有些产品则需要缓慢地抽湿乃能有效。

 

　　2.能在需要的时间内处理足够量的合格产品

 

　　每家生产的产品都有一定的产量，而在高湿环境中你要想把所有的产品都进行干燥处理，那么你的抽湿房就必须具备批量性作业的能力。采取流水作业的方式来提高产能。

 

　　3.适应性强，能适应各种处理方式，各种楞型的产品

 

　　一个抽湿房要能够处理各种产品的需要，表面处理方式的不同，楞型的不同，处理方式的需要也有所不同，所以，你的抽湿房必须具备这种适应性。

 

　　4.整个台板进出，不用分散和打开包捆

 

　　为了提高作业的效率，减轻作业劳动量，最好的作业方式就是产品打捆摆放整齐后，直接进入抽湿房，按要求摆放整齐，待干燥后在一板一板地拉出来入库或出货。

 

　　5.节能高效

 

　　由于抽湿房在高湿地区是全天候作业的，所以为了节约成本，一定要节能，不能节能就失去了抽湿的意义了。同时还要高效，如果也能抽湿但效率太低，那也不能达到使用的目的。

 

　　6.卫生环保

 

　　卫生对于包装箱来说是非常关键的一个指标，环保是第一步需要考虑的问题，决不能让抽湿房产生有毒有害的气体及其他有害物质。

 

　　因为，包装是产品接触消费者的第一关，无论是有害物质或异味，都将直接影响产品的质量。

 

　　7.适合成品干燥处理

 

　　为了避免产品干燥过程中发生变形等不应有的危害，最好的办法就是整捆、整包、整板地进行处理，干燥后就可以用缠绕膜封板后直接入库。有条件的可以原板送货。

 

　　干燥必须彻底，尤其是高湿环境下，水分大于10%的纸张就很容易返潮，因此干燥后的产品，其水分必须小于10%，最好达到8%，这样才能保证在短时间内不会发生返潮的现象。