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从瓦楞机160年历程看瓦楞包装发展趋势

时间:2010-05-07 14:31:06来源:科印网作者:陈希荣
  (四)瓦楞纸板生产线的快速发展时期

  20世纪60年代以后,瓦楞包装技术有了长足的进步,一些更先进的技术装备相继推出,出现了不少高效能高度自动化控制的瓦楞纸板生产线,1968年推出了幅宽2.2米,速度212米/分钟的含有无导爪单面瓦楞机和“双砍刀”横切机的现代瓦楞纸板生产线。从此瓦楞纸板生产线的技术进步就步入了快速发展的时期。凭借1970到2000年的大力发展,纸箱厂得以减少了成本并提高了利润。良好的操作加上先进的瓦线使瓦楞纸箱产量从1972年的每小时10000平方米提高到1985年的每小时17000平方米,到2000年,产量甚至达到了每小时30000平方米。此外,一些机械供应商对机器进行组件式设计,这样,在对设备进行升级时,操作员对生产的干扰可以降至最低限度,生产成本也得以降低。此外,数字电子技术的快速发展对各行业的影响也日益明显,并被应用于整个瓦线加工工艺中。

  20世纪80年代,由于机械生产商的经验更丰富,设计理念也趋于平稳和成熟,70年代推出的那些新产品被得以不断的改进。接下来的10年中,机械供应商意识到了这是一个提高产品产量和质量的契机,于是就加倍关注新机器的研究和开发。提高瓦线上纸幅的张力控制以及对纸幅的精确校准也成了他们的另一目标。从80年代到90年代,机械供应商和纸箱厂的操作人员都在埋头于解决这些技术难题以及瓦楞纸箱加工工艺的中央控制问题。尽管80年代很多技术都处于试验阶段,试验失误也时有发生,但在提高上胶,糊胶性能及其控制方面都有了一定的进步。再加上经改良的更精确的驱动马达控制和机械设计以及各种新材料的应用,纸板质量和生产速度都得到了很大的提高。

  80年代中期,在机械设计和电子控制这两大新兴技术的推动下,瓦线生产领域又涌现出了一股创新热潮。新的瓦线运转更快,幅宽更宽,性能更可靠,在使用相同或较少劳动力的情况下提高了生产率,因其配有次品自动检测系统与设备维护自动控制系统,废品率大为降低,产品质量得到了大幅度的提高。

  这些突破得益于机械硬件在精度和强度方面的提高,还包括新型数字电子控制,步进电动机驱动和频控交流驱动所带来的突破性革新。同时,人们对于瓦楞工艺中的物理和化学过程、机器的振动原因以及机器内部的控制也有了更深一层的认识。

  二、瓦楞纸板生产工艺的技术进步

  (一)早期的瓦线

  单面瓦楞纸板的生产是一个独立的工序,与第二层面纸的上胶工艺分离,然后根据最终的纸板规格分切、压痕和横切。单面瓦楞纸卷传输到涂胶机,然后制成双面瓦楞纸板,再通过平面热板,纵切机和终端的横切机来切成一定尺寸的成品纸板。这些设备的幅宽约1米,最后的纸板在单独的机器上进行压痕切割开槽,通常采用横杆式手动操作的机器。当然,这些工艺的顺序可以进行变化,但是主要原理是不变的。

  早期的单面机没有压力辊,而是将瓦楞芯纸挤压定形,然后送到上胶的面纸处粘合,这两个工序是独立的。这样,瓦楞楞距和楞高会有很大的差异,形成楞尖与面纸粘合处的间隙。正是由于瓦楞楞型偏于粗糙和过多的涂胶量,才得以籍此“填补”这间隙。后来,压力辊式单面机出现了,安装在其上面的天桥,为单面瓦楞纸幅提供了可变的缓冲空间,从而使纸幅的输送显得非常灵活。同样,这之前独立的工序诸如将底层面纸粘合到单面瓦楞纸板、加热、切割(当时使用旋转刀具)和手工堆码,就可联线安装,纸板的生产成为一个连续过程。这个技术发展宣告了瓦楞纸板生产线进入现代发展时期。与造纸机一样,瓦线也被分为2个部分。一个是湿部,用来制造纸板并且蒸汽加热,包括从单面机到双面机端头。另一个是干部,纸板在干部按尺寸要求进行纵切横切以及堆码,然后运到加工区。

  (二)到70年代

  纸板生产线又成为行业发展的焦点,一种新兴生产方式开始登上历史舞台。日本开发出了第一条“无间歇瓦线”,把生产线的纸板产量和质量,以及生产灵活性都提到了一个新的高度。该生产线对订单大小无限制,甚至能完成单个纸箱订单的生产,而且纸箱记数公差被完全消除(过去交货时,10%左右的数量公差是很常见的)。由于无需停机更换订单,翘曲纸板大大减少。过去,85英寸(或许是87英寸)是瓦线能加工的标准幅宽(这是美国标准对该行业巨大影响的一个体现)。但是,这样的生产线在当时已经过时,取而代之的是欧洲的幅宽为244厘米(或是96英寸)的生产线,幅宽更大,自动化程度更高,生产操作连续不断。

  (三)80年代的瓦线

  瓦线发展过程中的主要成就:20世纪80年代中期之前,瓦线(瓦楞纸板生产线)发展过程中所取得的主要成就有:60年代开始使用淀粉糊胶;自动堆码机;无导爪式单面机;自动纵切压痕机;中央控制理念;预热器和双面热输入的快速调节;直接驱动横切机。除了淀粉糊胶的应用之外,70年代的瓦线经历了很多其他方面的发展,其中北美纸箱企业联盟(CID)在促进这些重大的创新方面起到了举足轻重的作用。

  20世纪80年代后期,2.8米宽瓦线在沉寂了数十年后,重新开始流行。RichardPratt的Visy纸板厂即是始作俑者,当时它希望从新型机器中提高产量。Visy在全球范围内已经享有最高的平均时速和产量。然而,这样的效率对于即将在墨尔本附近Coolaroo的计划安装设备来说仍然不够。当时Langston和BHS能制造这样宽幅的瓦线,到90年代为止,该宽幅的瓦线占BHS总制造的25%。BHS也有制造3.3米宽幅瓦线的意向。世界首台3.3米瓦线于2002年夏天在欧洲调试完成。它不是Millugator,其原纸卷是通过公路运输。总体而言,增加宽幅这一重要的技术进步对单面机和横切机提出了更高的要求,其他机器只需一定的巩固和加强就可。目前世界上较先进的瓦楞纸板线,纸板加工幅宽扩大到2800~3300mm,运行速度高达375~400m/min,可以制作出三层、五层、七层纸的由不同楞型任意组合的各类瓦楞纸板。目前,与纸板生产线相配套的制箱技术与设备也发展得比较完善,集印刷、开槽、切角、压线、修边、粘箱等综合功能的印刷开槽粘接联动机,可连续套印多种颜色,操作速度每分钟可加工纸箱250~280只。其他各种与制造瓦楞包装容器相应的技术设备,如模切、折叠、钉合、粘箱、涂布、胶黏剂、印刷、制版、设计、检测等诸多环节的高新技术和设备几乎应有尽有。目前,较高的制造技术能有效地保证瓦楞包装制品的内在质量,较高的生产效率使瓦楞纸包装具有较低的生产成本,加上越来越高的瓦楞纸包装设计水平,使瓦楞纸包装在各种产品的包装领域中更多更好地展示了其优越的包装功能。瓦楞纸板生产上裁切标记的发展为预印纸箱的使用带来了可能。工艺流程自动化程度越来越高,大量使用电脑设计和机电一体化控制。