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陈希荣:纸包装工业发展的新技术、新材料与新趋势

时间:2009-10-12 10:51:39来源:科印网作者:陈希荣

  一、以技术链提升产业链的实际应用
  一般而言,未来市场的竞争,更多的是技术的竞争。技术创新应主要体现在技术先进、科技含量高、促进产业升级、提高市场竞争力、可持续发展能力强、降低原材料使用和能耗、节约成本、符合环保、提高效益等方面。
  (一)瓦楞纸板生产线的新技术
  湖北京山轻机公司近几年调整生产线结构,重点开发了代表瓦楞纸箱未来发展的四高一宽生产线,相继推出2.2米轻瓦线和2.5米重瓦线、螺旋刀瓦线、正压式快换辊瓦线、全电脑宽幅瓦线、自动高强多层(双拱)瓦线等。去年从美国太阳自动化集团引进先进技术,已完成全部技术的消化吸收,并开发出科技含量高、智能化程度强、能自动调节设定参数、节能高效、显著提升纸箱制造产量的质量最先进的单面机,据悉,该企业今年将推出5个新产品。即“土星”瓦楞纸箱成型线、1600下印式印刷模切机、450SF单面机、SJG型自动上胶机、HQE型电脑模切机。
  浙江瑞安纸制品有限公司通过改装瓦楞纸板生产线调速装置、计算器、配置电脑程控和自动纠偏系统以及蒸汽回收装置等,每月节煤18%;无轴支架更换伸缩活动夹纸头,使原回收不完的纸完全用掉;纵切钨钢刀的使用,减少了更换的麻烦,节约成本26%左右。
  四川省绵阳新东华包装机械制造有限公司、无锡市腾飞彩印机械厂主研发的具有多项发明专利技术的冷定型微波烘干制作瓦楞纸板专利技术,其设计独特,工艺新颖,属国内首创。主要技术创新点在于:采用微波烘干技术和自主开发的粘合剂,干燥热源可控,粘结强度高,干燥均匀平整,生产线布局合理,结构紧凑,综合成本低,无锅炉(油炉)投资,无三废排放,节能且环保。该生产线是我国第一条唯一拥有自主产权的瓦楞纸板生产线,在国际上也属最新工艺。该生产线的应用将为整个行业提供新的发展空间。
  浙江温州东经包装公司攻克了国产瓦楞纸板生产线高质量、高速度运行的技术难题,对带动整个包装行业的产业升级,降低成本,提高效益具有重要意义。
  (二)关键部件的新技术
  上海大松实业(瓦楞辊)有限公司在国内首家推出国际上耐磨性能最佳的碳化钨瓦楞辊。该公司是国内最早专业制造瓦楞辊的企业之一,最早引进美国普莱斯克碳化钨喷涂设备,采用超音速喷涂法在瓦楞辊的齿面上形成碳化钨合金涂层,生产出瓦楞纸板生产线的心脏部件--碳化钨喷涂瓦楞辊。该瓦楞辊比一般瓦楞辊寿命长4倍,克服了纸箱企业一般瓦楞辊易磨损而造成的各种缺陷和损失。
  北京思创达机电制造厂采用高碳合金钢制作瓦楞辊齿套材料,在瓦楞辊齿的表面喷涂TC涂层,其耐磨性能是原镀铬辊的3倍,仅此一项一年可为纸箱厂节约410吨芯纸(计90万元)。北京中和九一纳米技术有限公司(具有独立知识产权的纳米表面处理公司)将纳米表面处理技术应用于制造瓦楞辊表面处理技术上,使瓦楞辊硬度接近金刚石,综合成本是镀铬辊的四分之三,热喷涂碳化钨辊的三分之一。
  青岛美光机械有限公司推出不停机、在0.3秒完成的自动接纸机;使生产线功效极大地提高,损耗减少,效益增加。此外还推自动张力及检测、半自动模切机、高速全自动复面机等。
  广东东莞卡达电脑中国公司(台湾生产基地)推出的瓦楞纸板(箱)包装机械电脑以及先进的纸箱生产管理ERP系统。
  沈阳富丽涂板带厂是我国最大、最先进的瓦楞纸板生产线专用传送带生产企业,以打造精品、大大提高了传送带的档次。其中人字纹织造结构和织造材料的成功推出,使传送带的功能特性更加优化,相对平纹和斜纹传送带有更多优点。首先,带子的牵引能力沿整个幅面更均匀,有利于改善带面对纸板的接触状况,增加吸附和拖拽纸板的能力;其次,可以增加带子的摩擦力,纳湿吸水功能,提高抗拉强度和尺寸的稳定性。目前,该产品幅宽已达到2。8米,最高线速已达到每分钟350米。产品除出口越南和俄罗斯外,去年又出口到加拿大。
  (三)纸板品种新技术
  北京首航万源包装机械有限公司成功开发了四层复合瓦楞纸板及成型机。该机在不影响原三、五层纸板生产线正常生产的基础上,仅通过增加一种特殊的涂胶设备(双拱涂胶机),将两张芯纸较规律地粘合成复合瓦楞芯纸,就能达到四层瓦楞纸板要求。
  中日凹凸结构研究所(济南)研发成功凹凸纸板技术。该技术操作简单,只需在现有设备基础上更换这种凹凸结构的瓦楞辊即可实现。
  江苏启东市欧型包装材料厂研发成功特殊“瓦楞”纸板。这种不同于瓦楞形状的凹凸状芯层是在造纸中使用特殊发泡技术、选择不同配方和工艺制成各种不同用途、选择不同配方和工艺制成各种不同用途、不同克重的纸张,这种纸张具有高伸缩率。既可冲压成型,也可利用现有单面瓦楞纸,经更换特殊辊筒辊压制成纸板;后道制箱工艺可利用现有工艺设备成型,其各项物理指标均高于传统瓦楞纸箱,而且多层复合,可代替重型纸箱。
  广西桂林市晨光纸品有限公司研发成功夹心瓦楞纸板(瓦中瓦)。其优良的结构大大增强了纸板强度,利用该纸板制作而成的防震抗压包装箱、能增强组合结构包装等。“瓦中瓦”由于结构紧凑、无缝、无钉、可折叠、易成型,可降低综合包装成本30%左右,提高了包装整体性和美观性。
  河南大用实业公司研发成功瓦楞纸板局部复合技术及纤维加强技术。纸箱厚度增加而用纸减少,使纸箱平压强度增加55%,主承压面强度增加40%,整体抗压强度增加30%,跌落强度增加25%,与同等规格纸箱比较节约成本20%-60%不等。以全国2004年年产185亿m?瓦楞纸板计,如果采用此专利技术,每年可节约原纸200多万吨,被称为纸箱减量的先进技术,使我国特色纸箱包装减量化前景可观。该技术从改变纸板结构入手,既能增加纸箱整体强度,又不增加整箱用纸克重和层数,为实现纸箱减量化提高了技术支撑。
  国内腾达纸业、中申纸业已推出了高强度瓦楞纸复合板,该纸板改变了传统瓦楞纸板的卧式排列结构,创造性地采用瓦楞立式紧密排列结构,不仅强度高,而且具有优异的抗压,抗弯和缓冲性能,其改进了复合技术,提高了纸芯同面纸的粘合程度和粘合速度,叠压成型,可替代重型瓦楞纸板,蜂窝纸板和木板包装,是一种新型环保包装材料。
  此外,还有气相缓蚀瓦楞纸板、瓦楞蜂窝结构复合纸板、网络结构的瓦楞纸板、彩浪瓦楞纸板与蛇型瓦楞纸板、金属箔复合瓦楞纸板等。
  (四)后工序的技术创新
  全国知名的上海鼎龙、台湾财益、广东佛山东方、广州科盛龙等瓦楞纸箱包装机械公司,先后开发出电脑控制的集多色印刷、开槽、压线于一体的模切机,其先进技术达到国外同等水平。河北鑫田纸箱集团公司以中速和经济型多色印刷开槽机为主,以自己独有的专利技术任意组合,解决了超宽面和小幅面瓦楞纸板印刷开槽的问题。
  山东郯城新时代机械有限公司不断开拓创新,推出全自动圆压圆模切机,现已有四大系列16个规格型号产品可满足各类瓦楞纸箱的模切机,自投放市场以来,深受用户青睐。今年又推出一款全新设计、新标准型全电脑控制圆压圆模切机。
  温州奥科电脑切割设备厂采用软件技术,集切割、绘画、压线于一体,多功能、精确度度,成功推出纸箱(纸盒)电脑打样机。浙江博业激光设备有限公司首创激光雕刻版技术,以橡胶版挑战树脂版,使激光版技术应用于纸箱行业而名噪一时,堪称雕刻行业技术革命,从而带动了国内纸箱印刷制版雕刻版技术的大面积推广。北京神州镭神激光技术公司和广东粤铭激光集团公司先后推出了纸箱印刷制版系列激光雕刻机。
  随着科学技术的迅猛发展,包装印刷技术不断与新兴科技和边缘相关学科相结合,在高技术领域进行创新和突破,出现了无需压力与印板也能使油墨或其它粘性色料转移到承印物上的新技术,如静电印刷、喷墨印刷数码印刷技术的应用。同时,各种电子媒体技术迅速发展,印前信息处理及印后加工等采用以电子、计算机技术、智能功能材料为代表的多种新技术,使瓦楞包装呈现出高科技的新局面。

  二、先进技术在瓦楞包装的应用状况
  随着瓦楞纸箱逐步从运输包装向销售包装方面发展,包装结构趋势向低克重、高强度、轻量化的高档纸箱。同时,国际上流行的微瓦楞纸箱,也将在我国逐步得到发展。这种趋势要求纸箱印刷从单色向多色网点发展,印刷图文清晰、美鸡肉、网点立体感强。这就对纸箱印刷提出了更高的要求,也为纸箱行业的发展提供了机遇,瓦楞纸箱行业新兴技术必将得到充分的发挥。
  先进技术的使用状况:(1)高速宽幅纸板技术:250米/分以上占4%(160多条占总数4000条)。(2)印刷联动机(模切后道工序)使用厂家占3%;(3)预印(卷筒)使用厂家占1%;(4)柔印技术(高网线、高档次、可替代胶印)使用厂家占2%;(5)低克重纸箱的应用(指面纸里纸≤150克,瓦纸芯纸≤100克)占2%。(6)计算机管理系统应用:华南地区:制造36%、销售23%、管理17%、其他3%;华东地区:制造32%、销售25%、管理18%、其他2%;华北地区:制造24%、销售18%、管理12%、其他3%;东北、中部和西部地区:制造17%、销售11%、管理8%、其他1%。

  三、纸包装业的新产品与新技术
  随着现代科学和高新技术的快速发展,国际上一批科技含量高、应用前景广的新型包装产品和技术相继研发成功。据资料显示,这些代表国际包装业先进水平的产品及技术主要有:
  1、碳化钨瓦楞辊;作为单面批心脏的瓦楞辊,对瓦楞纸板的质量起到决定性的作用,亦对经济效益产生直接影响。2005年以前,高品质的瓦楞辊由国外的瓦楞辊生产厂商一统天下。碳化物瓦楞辊采用高致密、高硬度、强耐磨的碳化物合金粉末作为涂层,运用热喷涂,将这一流动性好的涂层喷到精加工和细处理的筒体上。与普通的瓦楞辊相比,碳化物瓦楞辊具有以下优势:具有优良耐磨损特性的碳化物涂层可以使得瓦楞辊在一个理想的状态下设计,因此可以得到最优化的齿型设计,从而得到理想的楞型。普通瓦楞辊磨损后顶圆增大会导致胶量大,影响纸板质量;碳化钨瓦楞辊可以保证齿高,顶圆长久不变、保证纸板质量平稳。减少2%至8%的芯纸用量、减少胶糊用量,减少废物,减少瓦楞辊的更换次数,减少对其他几组的损坏。易于修复,修复后的瓦楞辊直径几乎不变,重新喷涂后的瓦楞辊同样可达到新造碳化钨瓦楞辊的寿命。
  2、数码印刷
  数码印刷技术打破了生产规模化、工序复杂化传统印刷术。传统印刷中,实现从设计到印刷的中间必须对图案进行制版,再转印到承印物上。而制版的造价昂贵,非数量少的订单能承受的。数码印刷正解决了这一问题,而且还加快了印制流程,同时还起到环保的作用。
  这一技术变革迅速冲击着商业印刷量大领域,而在数码印刷可印刷幅面和纸质的制约下,一直很少运用于包装印刷领域。2004年为中国带来了赛天使科技印刷机,使得包装印刷的便捷、快速、个性化得到完美展现。相信短单化的即将到来会为包装数码印刷带来一片明媚的春光。
  3、自动制糊系统/自动制胶机
  裱糊工序历来被看作是瓦楞纸品生产过程中关系产品质量的关键因素之一,因为纸板粘盒的质量取决于胶水的质量,业内也将胶水对瓦楞纸板生产的重要作用形象的比喻为瓦线的“血液”。而人工制胶的质量指标实难统一,不但影响流水线工艺的稳定,出现大量废品。自动制胶机于十几年前出现于荷兰。成都创新瓦楞制品技术有限公司于2003年研制成功的自动制糊系统。机器采用电脑自动控制,所有的原料自动添加,每批次胶水品质得到解决保证。这种自动调胶机根据用胶点不同的受热情况和纸张的变化,其系统能提供与之相适应的不同配方胶。各用胶点储罐的浆糊液位和温度由计算机监控,自动进行配置。粘度、糊化、温度,固含量和胶的温度由计算机精确控制,使流水线生产工艺达到最佳状态,一套系统可同时供两条以上纸板生产线使用。一罐胶使用完后,系统就会清洗程序,把胶清洗干净上。自动调胶机的电脑系统会自动储存近二十个配方。另外,还具备完善的智能管理报表,使成本控制准确可靠。
  4、油墨自动调配系统
  在瓦楞纸箱从运输包装功能过渡到销售包装功能时,印刷质量和效果的重要性不言而喻,那么水墨的使用和管理的重要性也显现出来,为此,不同于传统供墨方式的新型供墨方式应运而生,即油墨自动调配系统。Inkmastersrl、太平洋水墨、东方水墨分别推出了各自的自动水墨调配系统。这一自动调配的过程就是用泵将液或浆状物料从储放容器中抽取出来,通过一系列软管、管道激发门后到大批量容器,比如小桶、圆桶、开口容器、储罐等。被抽去的物料通过计量称进行准确称量,并有先进的软件程序进行控制和监控。如InkmakerPrisma针对中小型厂设计的自动油墨调配系统能在任何时间根据生产需要调配任何颜色。不但能减少油墨库存、减少油墨浪费、提高生产效率,还可以回收油墨,减少环境污染。又如太平洋水墨ACCUBATCH2020E现场配墨系统降低水墨成本,缩短停工期,只需14.5平方米的占地面积,可以根据使用企业的发展调整,所使用的软件操作系统有多种语言选择,安装快捷设备维修及时,停工期短。

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