彩盒工艺技术：如何平定裱坑纸板弯翘问题
在彩盒的裱坑加工过程中，纸板的翘曲常常是困扰纸制品加工业的重要问题之一。纸板翘曲除了会造成模切走位、降低效率外，还会影响到成箱后的方正度，削弱纸箱的整箱抗压强度。由于造成翘曲的因素错综复杂，受环境温湿度影响较大，很多包装企业饱受困扰。在此，包装地带专家向您奉上一些切实可行的方法：
裱坑纸板翘曲的定义
通常来讲，只要是纸板背离平直状态，我们都可称为翘曲。但作为质量范畴的纸板翘曲，轻微的翘曲不是产品的缺陷，只有翘曲的程度对纸箱的生产、外观和性能产生影响时，才称得上翘曲。为了更好地分析彩盒的翘曲问题，我们可以通过引进拱曲系数来予以界定。经过测量，我们发现对覆面后的纸板，拱曲系数超过0.05时，将容易造成模切走位并影响模切效率。对成箱后的彩盒，当其中有一面纸板的拱曲系数超过0.03时，对彩盒的外观和整箱抗压产生较明显的影响。因此，当覆面后的纸板和成箱后的彩盒拱曲系数分别超过0.05和0.03时，我们才可以称之为翘曲缺陷。
附：翘曲系数计算公式：
裱坑过程中纸板翘曲的原因分析﹕
在彩盒裱坑工艺中，造成纸板翘曲缺陷的原因除了少数情况是由于裱坑的彩纸和瓦楞纸板本身的翘曲直接导致的外，绝大多数则是纸板吸收胶水里面的水份后造成了彩面和瓦楞纸板尺寸的变化，尺寸变化的不一致就导致了裱坑后出现翘曲的缺陷。
为了了解裱坑后的纸板尺寸变化及翘曲的规律，通过详细进实验分析，我们找到了一些规律：
1)彩纸﹑瓦楞纸板在吸收水分后都会出现伸长现象；且吸收的水分越多，其伸长的幅度越大。当彩纸与瓦楞纸板的伸缩比率不一致时，裱坑后的纸板就会产生翘曲。如果彩纸伸缩的比率大于瓦楞纸板的伸缩比率，则裱坑后的纸板的翘曲表现为上弯，反之则为下弯。
2)当纸板将吸收的水分全部析出再回复到原来的水份含量后，彩纸会比原来的尺寸略小，但瓦楞纸板比原来的尺寸稍大。
3)纸板在裱坑后如放在干燥环境里面﹐其尺寸会比裱坑前有较大幅度的收缩。天气越干燥﹐收缩幅度越大。而且，彩纸的收缩率要明显高于瓦楞纸板的收缩率。这就是为什么天气干燥季节，彩盒在仓库堆放一段时间后容易出现明显上弯的原因所在。
4)纸板横纹方向的伸缩比率是竖纹方向的10倍以上。也就是说，如果彩纸或瓦楞纸板的长是横纹方向，宽是竖纹向，则其尺寸变化的幅度较大，反之其变化幅度将较小。
改善方法
找出裱坑时纸板翘曲的规律之后，我们便可找到一些改善办法。通过实践证明，通常只要选用较高固含量的胶水，保持正确的纸纹方向，再辅之以正确的叠压方法，纸板的翘曲就可以得到根本改善。
1）提高胶水的固含量
根据上面的实验结果，彩纸﹑瓦楞纸板在吸收水分后伸长的幅度随吸收水分的增加而增加，因而如果裱坑时纸板吸收的水份越少，那么纸板伸长的幅度就越小，因此我们可以采用较高固含量的裱坑胶水来改善裱坑时纸板的翘曲缺陷。固含量越高，胶水所含的水份越少，而且固含量高的胶水，单位面积纸板的涂胶量可以减少，因而可以保证单位面积纸板吸收水份大量减少，从而达到改善翘曲的目的。从多次实验得出的结果来看﹐胶水的固含量保持在24%以上时，可以明显改善纸板翘曲。
表1：胶水的固含量对纸板翘曲的影响
试验方案 | 纸板的拱曲率 | |||
纸板用纸配置 | 裱纸速度 | 胶水固含量 | 25℃ 65% RH | |
方案1 | 吸水度为60 g/m²的350g/m²山峰纸 +150g进口芯/250gK牛咭 | 1000 rpm | 16% | 0.07 |
方案2 | 1000 rpm | 24% | 0.03 | |
方案3 | 1000 rpm | 37% | 0.01 |
为了保证纸板在裱坑过程中不出现翘曲缺陷，工厂在订购平板涂布白咭或进行卷筒开平张时一定要保持白咭的竖纹与长边平行（如图二）。由于白咭横纹方向的伸缩比率是竖纹方向的10倍以上，其尺寸变化的幅度将较小。而且因为短边为横纹方向﹐长边为竖纹方向﹐其纸幅收缩的绝对值较横纹印刷要小得多﹐从而可以减轻翘曲的幅度。
实验表明，一张270g/m²的3S涂布纸板，该纸板的长边方向与竖纹方向平行，当纸板水份含量由11.6%升至16.6%后，发现该纸板的横纹向伸长率是竖纹向的21倍，且横纹向伸长了2.7mm竖纹向伸长了0.2mm。（如表2）
纸板品名 | 横纹方向 | 竖纹方向 | 水份含量变化 | |||||||
原长(mm） | 现长(mm） | 伸长 长度 | 伸长率 | 原长(mm） | 现长(mm） | 伸长 长度 | 伸长率 | 原水分 | 现水份 | |
270g/m² 王子 | 639 | 641.7 | 2.7 | 0.42% | 1000 | 1000.2 | 0.2 | 0.02% | 11.6% | 16.6% |
表2：正确纸纹方向的纸板尺寸变化情况
如果该纸板的竖纹向与短边平行，按照表1的伸长率，则横纹向将伸长4.2mm，竖纹向伸长0.1mm。纸纹方向对纸板尺寸变化的影响之大，由此可见一斑。（如表3）
纸板品名 | 横纹方向 | 竖纹方向 | 水份含量变化 | |||||||
原长(mm） | 现长 (mm） | 伸长 长度 | 伸长率 | 原长(mm） | 现长 (mm） | 伸长 长度 | 伸长率 | 原水分 | 现水份 | |
270g/m² 王子 | 1000 | 1004.2 | 4.2 | 0.42% | 639 | 639.1 | 0.1 | 0.02% | 11.6% | 16.6% |
表3：错误纸纹方向的纸板尺寸变化情况
3）吸水度低的彩纸与吸水度高的瓦纸贴合效果明显
实践表明，如果彩纸背面吸水性较低，与之贴合的瓦纸吸水性高，则胶水中的水份大部分被瓦纸吸收，彩纸因为吸收水份少而伸缩幅度小，因而裱出来的纸板明显平直。但建议避免在潮湿天气这样操作，容易因纸板软而被客户投诉。
我们曾经做过一个极端的实验，把一百张彩纸背面上光油后再进行裱坑，结果裱出来的纸板极其平直。因此，包装厂在裱彩纸前，应该掌对彩纸及瓦纸的表面吸水性。
4）正确的堆叠方式
此外，在进行裱坑的过程中，对刚完成裱坑的纸板采用正反相对的方式进行堆垛叠压，也可在一定程度上改善纸板翘曲。对于完成裱坑且翘曲严重的纸板，比较可行且有效的办法则是在上面施加一定的重压，经过一段时间后，翘曲的纸板会有较明显地改善。