寻找纸盒覆膜起褶的“真凶”

时间:2016-12-06 16:53:45来源:科印网作者:徐世垣编译

  儿童玩具包装大多是由瓦楞纸板制成的折叠纸盒,一般在玩具制造仓库存放时间较长,为了防止纸盒印刷图案发生磨损或污染,通常需要用聚丙烯(OPP)薄膜进行覆膜处理。但纸盒经过长期存放后,其覆膜表面会出现严重的褶皱现象,从而引起客户的不满甚至遭到投诉。为了更好地避免此类情况发生,笔者以具体案例为例分析纸盒发生褶皱的原因及影响因素,供业界参考。

  纸盒褶皱案例

  某玩具包装纸盒的制作时间是某年5月,在玩具厂储存8个月后,临近圣诞节时纸盒表面的OPP薄膜出现严重的褶皱现象,引起了客户的投诉。

  经鉴定,被投诉的纸盒图案印刷墨层过于浓厚,而且实地印刷区域的覆膜部位褶皱明显。经分析认为造成纸盒覆膜起皱的原因可能有两个:首先,由于墨层较厚,因此可能是OPP薄膜与油墨中所含溶剂相互反应产生膨胀,从而导致纸盒表面的薄膜褶皱几乎像蜘蛛网一样扩展;其次,由于薄膜褶皱主要是顺着瓦楞纸板楞向伸展,因此也有可能是瓦楞纸板的尺寸产生了变化,从而导致纸盒覆膜出现褶皱。

  影响因素分析

  1.气候对纸张纤维的影响

  由于纸张纤维可膨胀,所以纸张具有吸湿性,即当其周围气候状况发生改变时,纸张会从空气中吸收水分,并再向空气释放水分。因此,当纸张的含水量与环境的相对湿度差别较大时,瓦楞纸板就会变得翘曲,而且尺寸也会沿着纤维的方向在纵向和横向上发生不同程度的变化。

  环境的相对湿度与当时的天气情况有关,即使是封闭的房间也会出现很大波动,这种波动在没有空调的房间会影响纸盒的储存条件。

  2.气候对投诉包装的影响

  该玩具包装在玩具厂的存储时间为整个夏季,因此一直处于室内环境相对湿度较高的时期。然而,投诉的时间在圣诞节前后,正处于中欧地区的采暖期,这个时期在封闭的房间内,环境湿度会下降到20%。

  为了找到纸盒覆膜起褶的真正原因,对在上述气候变化下的生产条件进行了模拟,即将已经起褶的纸盒暴露在湿度为20%的空调房间内,短短24小时后发现,纸盒覆膜已出现严重的褶皱(如图1所示)。可以推测,由于包装储存的环境湿度发生变化,导致瓦楞纸板出现收缩,而薄膜没有随之收缩,因此出现褶皱。

  反过来说,在环境相对湿度相对较高条件下储存纸盒,必然会使薄膜的褶皱明显减少。因此将纸盒储存空间的湿度调整到65%~70%范围内,OPP薄膜的褶皱几乎消失,如图2所示,但当环境湿度高于80%起薄膜开始绷紧。

  尽管OPP薄膜与瓦楞纸板之间黏合紧密,但在不同气候条件下,瓦楞纸板失水收缩会导致纸盒覆膜起褶,在瓦楞纸板吸水膨胀时不会形成褶皱。

  解决方案分析

  OPP覆膜起褶与瓦楞纸板干燥程度和印刷条件有关。与薄膜相比,瓦楞纸板纤维材料具有受气候条件影响最为明显的膨胀/收缩性能。在环境湿度变化的过程中,计算出纤维材料垂直于生产方向的膨胀/收缩率为0.6%~0.8%,而其平行于生产方向的膨胀或收缩率极值很小,约为0.1%。这种在纵横方向不同的尺寸变化会导致纸盒在玩具厂干燥环境中储存时,在最大收缩方向形成褶皱。

  由于上述过程遵循物理定律(天然纤维材料的吸收/解吸),不可能提供简单的解决方案,因此客户只有将其中转仓库的室内湿度调整为65%~70%的范围,纸盒覆膜起褶的问题便可迎刃而解。


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