论文拉链式纸箱的生产加工技术，该文是生产类有关专升本毕业论文范文与拉链和纸箱和加工技术有关专升本毕业论文范文.
文／张杰
伴随着互联网经济的大力发展,快递行业发展态势迅猛.从国家邮政局统计数据显示,2015年全国快递业务量达到206亿件,同比增长了48%,共消耗了编织袋29.6亿条、塑料袋82.6亿个、包装箱99亿个、胶带169.5亿米.如此巨大的市场,也极大催生了瓦楞纸箱行业的新一轮快速增长,尤其是一些低端瓦楞纸工厂的野蛮式增长.如何在这个增量市场中获取更大的蛋糕,成为包装生产企业最为关心的问题.
拉链式纸箱介绍与分析
在诸多传统平口箱和飞机盒的使用中,近年出现了一种拉链式纸箱,简称“拉链箱”.它从快递包装的客户体验入手,将传统纸箱的打开方式改成了拉链式的撕开方式.这种拉链箱在打包封箱过程中无需再使用透明胶带封箱,只需用手撕开预留在纸箱上的胶带,盖上纸板摇盖,压一压,即可粘合封闭纸箱：开启的时候不需要使用刀片等工具将胶带划开后开箱,只需要在预留的撕开处,直接撕拉,就可以拆开包装箱.这种客户体验就是简单、快捷,打包不需要用胶带、开箱只要一撕.具体可以参考图1和图2
从上述对拉链箱的特点介绍来分析,它与传统平口箱的主要区别在于以下三个方面：
(1)纸箱结构设计：拉链箱因为需要预留好粘贴双面胶带的区域,所以传统平口箱的结构就需要调整,需要增加摇盖的长度,变成全叠盖的纸箱结构,或需要在这个结构基础上进行调整方可.同时还需要预留一些便于撕开的缺口,如图3和图4所示.
这个结构设计上预留的缺口就是完成拉链箱撕开纸箱的源头.或者可以在中间撕开区域添加撕裂胶带以保证开启过程中不断裂,但是增加撕裂胶带会影响到成本.
(2)预粘贴双面胶带：拉链箱是通过预粘贴了双面胶带,撕开双面胶带的隔离纸,直接粘合即可完成纸箱封箱.这就需要双面胶带必须有很强的粘贴效果,不会失去黏性,而造成纸箱开胶封合效果不好.因此,双面胶带与纸张表面的胶黏性就成为拉链箱的一个技术核心.
(3)生产加工工艺：拉链箱的加工技术主要在于纸箱的模切工艺以及双面胶带的预粘贴.模切是纸箱最为平常的一种工艺,不存在技术难点,所以它的技术难点在于如何达成自动化的预粘贴双面胶带.因此,这也是拉链箱的另一个技术核心.
生产技术剖析
根据上述三个方面的区别分析可以知道,拉链箱的生产技术主要在于两个核心,一个是双面胶带与纸张的胶黏性性能,一个是双面胶带的自动化预粘贴.
(1)核心一：双面胶带与纸张的胶黏性
首先来剖析一下双面胶带与纸张的胶黏性性能的影响以及背后的技术应用.胶黏性能主要体现在双面胶带背胶的材质以及纸箱的面纸性能,两者之间是相互关联的,不同的纸箱面纸材料需要配备不同的压敏性背胶,这样才能充分保证胶黏性能.
通常胶带和被粘合物体的粘合面在被破坏时,一般有四种情形,分别是：界面破坏、胶层破坏、被粘物破坏（基材破坏）和混合破坏,具体如图5所示.
第一种形式是界面破坏胶层与被粘物表面脱离,是不牢固的粘合；第二种形式是胶层破坏是胶体本身的撕裂,取决于胶层的力学强度；第三种形式是被粘物破坏是胶层基本未破坏,被粘物表层撕裂,是粘合牢固的表现：第四种形式是混合破坏是胶层和被粘物表层均被撕裂,是粘合牢固的表现.就拉链箱而言,最佳的粘合面破坏形式为第四种形式,即为混合破坏,一般在实际中出现第三种形式的破坏也可以认定为粘合牢固.第1、2中情况均认定为粘合不牢固.下图6所示即为第3种情形,图7基本可认定为第1种情形.
经过上述分析,可以知道粘合是否合格取决于两个方面.一方面取决于纸张的特点与性能．另一方面取决于胶的特点与性能.下面就来分别介绍一下纸张和胶.
对于瓦楞纸箱用面纸,最为常用的便是挂面箱板纸.挂面箱板纸的性能要求,按照国标《GB/T 13024 - 2003箱纸板》中的要求,将纸张的等级分为优等品、一等品、合格品三个级别.然而目前市面上常说的纸张等级,根据纸厂的出厂定义,又分为AA、A、、B级,或者一级纸、二级纸等,其中优等品可对应纸厂的AAA和AA两个等级的纸张,一等品可对应纸厂的纸或者一级纸、二级纸,合格品对应纸厂的B级纸.不同的造纸厂对自身产品的命名不同,但是可以从一些通用的指标来判断具体是哪个等级的纸.通用的指标有定量、紧度、耐破指数、横向环压指数、吸水性等.但对于拉链箱而言,重要的两个指标就是纸张的紧度和吸水性.紧度又称表观密度,是指每立方米的纸或纸板的重量.它是由定量和厚度计算得出,单位是g/m3.它是衡量纸或者纸板组织结构紧密程度的指标,决定着纸张的透气、抗张、撕裂等性能.吸水性,通常指用Cobb法测量得出的纸张正反面的吸水能力,它是指在一定条件下,在规定的时间内,单位面积纸和纸板表面所吸收的水的质量,以g/m2表示.通过Cobb法可以对纸张的施胶高低程度做出一个判断.纸张等级高,纸张表面纤维层致密、施胶度高、表面光滑；另外从成本的考虑来说,纸厂一般不会生产低等级而又高定量的纸张.
对于胶而言,通常使用的都是压敏性胶.目前市面常见用于包装行业的压敏性胶主要分为三种：乳液型、溶剂型、热熔型.其中乳液型的代表性胶是丙烯酸胶液,分别如图8、图9、图10所示.
乳液型主要特点是环保无毒,成本低,固含量高,应用广泛,但是它的缺点就是能耗高、不耐水,不耐温.溶剂型主要的特点是润湿性好,初粘力大,干燥速度快,耐水性好.热熔型是近期逐渐火热起来的类型.具有热熔及压敏双重性能,在熔融状态下涂布,冷却后施轻压即可快速粘合.衡量压敏胶性能的通用指标有初粘力、剥离力、持粘力、耐温性能等.
物体和压敏胶粘带粘性面之间以微小压力发生短暂接触时,胶粘带对物体的粘附作用称为初粘性.人们对于压敏胶初粘性能的基本印象和测量是当人们将拇指或者手指与热熔压敏胶粘剂轻轻接触并迅速拉开所感觉到的粘接力,即手感粘性.初粘力好,则粘合完成后最初的一段时间越不易弹开,这一段时间,胶体和被粘物表面互相浸润和渗透,为后续的持续粘连固化打下基础.剥离力是指用1 80.剥离方法施加应力,使压敏胶粘带对被粘材料粘接处产生特定的破裂速率所需的力,可以理解为一个物体对另一个表面能的附着力,剥离力越大,物体越难以从另一个物体的表面分离.持粘力是把贴有胶粘试样的试验板垂直吊挂在试验架上,下端悬挂规定重量(1000g&plun;10g)的砝码,用一定时间后试样粘脱的位移量,或试样完全脱离的时间来表征胶粘试样抵抗拉脱的能力.
目前全球热熔胶的年增长率约为8%,中国是35%,其中热熔压敏胶的年增长率为50%左右.乳液型略有增长,溶剂型压敏胶以每年3%的速度递减.就拉链箱来说,使用热熔压敏胶是较好的选择.
热熔压敏胶,其主要组成成分是：热可塑性橡胶、增粘树脂、增塑剂和抗氧化剂.热可塑性橡胶具有极高的内聚强度,机械性能及粘合性,目前用到的有SBS（苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物）、SIS（异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物）、SEBS（氢化苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物）、SEPS（氢化苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物）.
SBS粘度高但耐老化能力较低,SIS比SBS的耐老化能力好,粘着力强,SEBS有较好的耐温性能和良好的耐老化性能,SEPS有良好的耐温性能和极好的低温性能.SEBS是SBS的改性延伸产品,而SEPS是SIS的改性延伸产品.SBS较低、但性能一般；SEBS和SEPS性能好,但较高；SIS是几种热可塑性橡胶中适中、性能适中,属于性价比最高的一种,也是目前热熔压敏胶大量使用的基础材料,主要有SIS-111、SIS-193b和SIS-1163_种型号.
增粘树脂用来改善胶体的润湿性、粘合力、初粘力及韧性、降低粘稠度,常用的有石油树脂（氢化及未氢化C5、C9、C5/C9、苯乙烯树脂）和天然树脂（松香酯等）两大类,使用加氢C5(RL-100、Su-525)和芳烃改性C5( RA-4100)作为增粘树脂的压敏胶剥离力较高.
增塑剂可用来降低胶体的熔融粘度,改善胶体的润湿性和涂布性,增加初粘力,同时可以增加耐寒性.
抗氧化剂用来防止胶液在高温下制备和熔融涂布时的氧化和降解,延长使用寿命.在压敏胶制作中必须加入以抗氧剂为主体的防老剂,加入防老剂的压敏胶剥离强度比未加防老剂的提高30%左右,防老剂的品种很多,常用的有N-等于丁基硫化氨苯甲酸锌(BZ)和乙基二硫代氨基甲酸锌(PX),颜色浅且不易氧化,用量一般为热塑性弹性体的1%一2%.
影响热熔压敏胶性能的主要因素可以归纳为热可塑性橡胶配比、增粘树脂及其配比、增塑剂的含量等,影响初粘的关键因素是增塑剂含量和增粘树脂,次要因素是热可塑性橡胶配比；影响剥离力的关键因素是增粘树脂,次要因素是热可塑性橡胶和增塑剂的含量.市面常用的配比是SIS 30—35%,C5树脂15—25%,其他树脂30—35%,4010环烷油10~15%,抗氧化剂1~2%,具体比例可以按照实际使用情况和环境进行调配.所以要保证胶黏性,对于胶黏固含量的绝对数量值是一定的,胶水中胶黏固含量比例越高,对于胶黏性而言浪费越大,反之越小,成本越低.
从上述情况来看,拉链箱性价比最高的胶与纸张材料组合是采用热熔压敏胶与低定量和低等级的纸张.
(2)核心二：双面胶带的自动化预粘贴
其次来剖析下双面胶带的自动化预粘贴,这个需要配合专门的自动化机器来预粘贴胶带.虽然不采用自动化设备,也可以通过手工来完成预粘贴,但是这样无法大批量地完成制作,而且人工贴的胶带位置容易偏差,不够美观.就目前包装机械市场来看,该设备不存在技术研发难点,有些快递的信封袋就采用了预粘贴的形式,当然也有一些快递的信封袋是采用喷涂胶然后在贴离型纸的方式.对于拉链箱而言,建议采用自动贴胶的方式.
首先需要预先制作好双面胶带,这个是现有生产中容易达成.如果需要采用一些有波浪的离型纸双面胶带,只需要使用离型纸圆压圆模切机或波浪边离型纸圆压圆模切机.
其次,就是如何将双面胶带贴到纸箱上.这可以采用具有自动贴胶以及定长切断的联动设备即可.可以参考上面图11.
这个设备已经有很多包装机械设备企业可以加工,甚至在网络上都有一些企业发布的视频.
(3)注意事项
虽然上面两点的阐述解决了拉链箱生产的核心问题,但还是要有一些注意的问题,这些问题也会影响到拉链箱的质量.
首先,纸张与压敏胶带粘合一定要牢固,特别是在最后封箱的过程中,需要用手在粘贴有胶带的地方抚压一下,以确保胶带与纸箱之间确实粘合而不是虚假粘合状态.如果有需要．也可以按前面谈到的情况来检测纸张与压敏胶带之间的粘合牢固性.
其次,常规的水印纸箱是不会做上光油或覆膜处理的,但是现在拉链箱主要是应用在电商快递包装箱中,而大部分的电商或品牌商,希望采用图文精美的印刷,这意味着水印纸箱会有上光油或者胶印纸箱进行覆膜处理.如果仍旧采用拉链箱,就需要避免在贴胶带粘合的位置进行上光油或整个纸箱不进行覆膜处理.这在进行纸箱印面设计以及印版制作的时候预先避开这些区域,否则会出现粘合不牢固的问题.
第三,模切时需要调整好模切压力.一般拉链箱的模切压力需要略大一些,但是又要确保里纸不被压爆线,模切后清废一定要彻底干净.纸箱模切后即可进行粘贴压敏胶带或撕裂带.
第四,机器制备双面胶带时需要控制好速度,不同的机器速度与压敏胶带的固含量比有关.压敏性胶水挥发快就要配合高速,挥发慢就要配合低速,这样避免制备出的双面胶带黏性不够.
第五,受自动化设备加工限制,粘贴压敏胶带和粘贴撕裂带不能同时进行,只能分工位或工序先后进行.所以不建议拉链箱增贴撕裂胶带,不仅是材料,而且包括生产环节,成本都有不小幅度的增加.
第六,使用期限.一般制成的纸箱建议在3个月内消耗完毕,过长的存放会使得压敏胶老化情况增加,不利于后续使用中纸箱的封闭.存储环境要求防晒、防潮、仓库地面灰尘应较少,扬灰情况应当避免.
结语
拉链箱的出现让人们眼前一亮,这也是笔者费心研究的原因.综上所述,要制作出性价比高的拉链箱,可以采用低克重、低等级的挂面箱板纸制作的瓦楞纸板,使用薄层的热熔型压敏胶,配合波浪离型纸.
汇总，这篇文章为关于对写作拉链和纸箱和加工技术论文范文与课题研究的大学硕士、生产本科毕业论文生产论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
参考文献：
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