在130多年前,英國人愛德華.希利和愛德華.艾倫兄弟發明了在紙上加壓成波紋瓦楞,作為帽子的內襯用來吸汗。
1858年,英國有了第一個製造瓦楞紙的專利。
1871年,美國人阿伯特.瓊斯用單面瓦楞紙包裝玻璃瓶,並取得了專利。
1914年,日本開始生產紙箱,1920年雙瓦楞紙板問世,其用途迅速得以擴大。
19世紀初因其量輕而且價格便宜、用途廣泛、堆放省力、製作簡易,且能回收甚至重複利用,使它的應用有了顯著的增長。
到20世紀初,已獲得為各種各樣的商品製作包裝而全面的普級、推廣和應用。
瓦楞紙影響品質的因素:
1. 楞型: 愣型越大,抗壓強度越高,緩衝性能越佳,變形量也越大。 紙箱大,楞型過小,容易被壓潰;紙箱小,楞型過大,變形量過大, 緩衝過程長,有效力值與最終力值偏差過大。
2. 紙張厚度: 芯紙的基重越高,硬度、撕裂強度及耐重越強,緩衝性能越差。
1.節省資源,價格低廉。 2. 空箱重量輕,搬運方便,組立容易,節省倉儲及運輸費用。 3. 依內容物選擇不同的厚度及紙質製成紙箱,節省成本。 4. 表面可作精美的印刷,具良好的展示、廣告效果,提高產品附加價值。 5. 製造容易,可自由折疊、糊貼,故能軋製成各種形狀。
瓦楞紙板依裱褙的層數可分為以下三種
二層裱褙:
如稱單面瓦楞紙,其裱褙面紙只有一面,大都用於粗略的包裝以保
護商品外表,防止摩擦損傷或用於特殊裝飾作用。
三層裱褙:
又稱雙面瓦楞紙,其裱褙面紙有二面,適用於包裝盒、紙箱與展示架... 等。
依面紙及芯紙的層數不同而裱褙成型,常見的有AB楞紙板與AAA楞紙板...等。大都作為防止商品撞擊的緩衝材料及大型外包裝箱用。
瓦楞紙材的分類與內容:
常見的裱面紙有牛皮紙材與白紙材兩種:
牛皮紙材適用於以製造運輸紙箱用瓦楞紙為目的之裱面紙(牛皮紙),亦可配合彩色印刷運用。
裱面紙依其破裂強度上,分為A、B、C、O等四級。白紙材為另一種製造瓦楞紙裱面紙的紙材,通常易常見與彩色印刷搭配用。
瓦楞紙板表面吸水性質極強,所以直接印刷的形式往往僅限於線條圖案。而這也是在瓦楞紙板上印刷的可靠性方法中成本最為低廉的一種。鉛印和近年來興起的柔性版印刷則是更為典型的印刷方式。
“預印”(preprint)這一術語即是指在瓦楞紙生產過程中,將一卷已經事先印刷好的紙張用於瓦楞紙芯掛面的工藝過程。柔性版印刷和照相凹版印刷則是大多數預印工藝所采用的印刷方式。塗布的牛皮紙紙張表面可以是牛皮紙、白色黏土、黏土塗布的漂白掛面紙或者金屬箔紙等等。預印工序的裝備成本相當昂貴。
對於大多數瓦楞紙板來說,全色印刷非常困難,在此方面隻有E波形瓦楞紙是個例外。因此,加工商常常會準備好大張標簽紙來覆蓋紙箱的一面或者多面;全尺寸標簽紙能貼蓋住一個紙箱的頂部和周圍四邊板;局部標簽紙則隻用於覆蓋紙箱的頂部或一到兩個邊板。根據紙箱的尺寸、形狀和成本考量,
標簽貼覆的具體方法也有多種選擇,其中還包括覆膜工藝。
平版裱貼(litho labeling)
先用平版印刷方式在一張紙張上印刷圖文,然後再將這張紙粘合(或稱
貼覆)到瓦楞紙板上。標簽紙可以是全覆蓋式的,也可以是局部覆蓋式的。
平版標貼和覆膜工藝通常適用於盛裝玩具、遊戲用品、家居用品和體育
用品的大型紙
瓦楞紙箱外包裝印刷的特性
市場經濟的快速發展,對瓦楞紙箱包裝提出了更高的要求。它不僅要具備保
護商品、方便運輸等基本功能,還要求能到宣傳商品、促進銷售的作用。包裝印
刷生產廠家為了實現這個目標,設備在不斷更新換代,製作工藝的也在不斷改進
提高。
受到各種因素影響,現在國內普遍採用的依然是瓦楞聯動生產線生產瓦楞紙
板,經紙板印刷開槽機印刷切槽倒角,壓痕,或採用平印單張印刷對裱模切,最後
膠合或打釘成箱的作業流程。於是就誕生了一種新的生產工藝──瓦楞紙箱預印
加工。此作業流程是採用國際先進的環保高效印刷技術,先印刷捲筒面紙,經瓦
楞紙板生產線生產瓦楞紙板,再模切成箱。
從市場需求上看,傳統的作業流程,若採用紙板印刷機印刷,因瓦楞紙板由
面紙、芯紙和裡紙組成,有空心結構,瓦楞紙板表面不平整,楞半徑處和楞峰處
受壓力不一致,會產生搓衣板現象。同時,印刷機精度不高,印刷品質較低,很
難實現包裝對商品的宣傳促銷功能。若採用平印單張印刷面紙,後對裱模切成
箱,可印製出精美圖案。但在對裱過程中,因對瓦楞芯紙施加壓力和膠體遺留過
多水分,紙箱的平壓強度、耐破度、黏合強度等技術性都難以滿足高檔商品對包
裝的要求。
新與的預印作業吸收了二者的優點,拋棄了它們的不足。先採用精密的轉
印刷印製高檔彩色圖文,以滿足宣傳促銷商品的需求。再經瓦楞連線生產線生產
瓦板,最後簡單模切成箱即可,保障了紙板性能的完整,對商品起到很好的保護
作用,這樣生產的瓦楞紙箱完全能滿足現代商品包裝的雙重要求。
對於紙箱生產廠家來說,購進預印好的面紙,在滿足市場對包裝需要的同
時,更能降低成本,實現企業效益最大化。從成本上看,購進的面紙是已印刷好
的成品,可省去印刷工序。既減少固定資金的投入,也節約大量的人力,還能減
少半成品在流通中造成的報廢,從而大大降低生產成本。
印刷機多為四色套裝印刷機,利用混色原理可套出非常多的色彩,如遇到特殊色,可再加掛印刷滾筒印刷。
因為其利用色彩三原色(紅、黃、藍)混成絕大部分的顏色,在使用第四色“ 黑色” 來調整色彩的明亮,黑色加多一點顏色就會變暗,加少一點顏色就比較亮,但並不是所有的顏色都可
以利用混色的方式調出來,因此就有了所謂的特殊色了。
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(一)防水瓦楞紙箱
紙製瓦楞紙箱最大的缺點,是對水的抗性很低,自很早就有紙箱耐水加工之研究,塗布、含浸蠟液或防水藥劑等瓦楞紙箱之防水加工技術早就被確立。
防水瓦楞紙箱依據JIS 或CNS 的分類,主要依據對水的抗性及濕潤後之殘留強度,可以區分為撥水瓦楞紙箱、耐水瓦楞紙箱、遮水瓦楞紙箱等三類,但是前述瓦楞紙箱,無法有明確的區別。主要在蔬果、水分含量高的蔬菜類、新鮮魚蝦、冷凍水?加工品、乳製品飲料、食品等及低溫運輸及冷藏時之包裝上應用。
主要的加工製備方法說明如下。
A.在原紙的表面上塗布撥水劑 (石臘乳液)、溶融臘、樹脂乳液等、或與塑膠膜、鋁箔等進行積
層遮蔽材之塗布或複合加工,使用加工後原紙製備瓦楞紙板及紙箱 。
B.使用在抄紙階段內添耐水劑抄製之耐水原紙製備之瓦楞紙板及紙箱。
C.將瓦楞紙浸漬溶融乳臘,即瓦楞紙箱全體浸漬溶融乳臘,或在瓦楞紙板上含浸石臘類樹脂製
備瓦楞紙箱 。
1.撥水瓦楞紙箱
「撥水瓦楞紙箱」主要是瓦楞紙箱之裱面紙板經撥水處理之產品。撥水瓦楞紙箱撥水性的大小是評估紙箱表面將水彈開的程度。撥水加工是經加工後之表面紙板在短時間遭遇到雨淋或少量的水之濕潤時會將水分彈開以防止水分的侵入之表面防潮處理。
2.耐水瓦楞紙箱
「耐水瓦楞紙箱」使指紙箱經過相當程度長時間水的浸漬、接觸也不會有明顯強度劣化的現象,瓦楞紙箱的耐水加工有分別將裱面紙板、黏著劑、芯紙分別進行耐水加工,也有直接將瓦楞紙板、芯紙含浸石蠟再經製備成紙箱。
3.遮水瓦楞紙箱
遮水瓦楞紙箱使用簾式塗布機(Curtain coater),進行塗布或與高分子材料進行層積加工,或使用耐水原紙(遮水裱面紙板及芯紙)製備瓦楞紙箱。表11 遮水性瓦楞紙板 (CNS 9760)等級 抗水度
(二)斷熱瓦楞紙箱
在低?下之保存之包裝、輸送生鮮水果、水?物、肉類等生鮮食品,需要保冷之加工食品、醫藥品等的所使用之容器目前主要之苯乙烯發泡之產品為主流。但是苯乙烯發泡之產品無法摺疊,保管效率很差。除此之外,與環境問題有關之包裝廢棄物處理性之問題等為其主要缺點。各種紙製斷熱瓦楞紙箱已上市,並取代部分高分子發泡產品。此類產品之製備方法為常在紙箱之單面或雙面使用以與鋁箔、鋁蒸?膜積層之裱面紙板製備之瓦楞紙箱,或在紙箱之單面或雙面使用以鋁蒸?膜積層之樹脂發泡體貼合、或單獨貼合樹脂發泡體之裱面紙板製備紙箱(如圖14 )。各種不同加工之斷熱紙箱對傳導、對流、輻射等三種熱傳導也盡量壓低,使其具備斷熱效果。使用斷熱瓦楞紙箱之效果,除了保冷以外,也具備鮮度保持之結果,廣義上也可說是一種鮮度保持用瓦楞紙箱。
(三)鮮度保持用瓦楞紙箱
鮮度保持用瓦楞紙箱主要用於延長青菜蔬果等食材鮮度保持時間。鮮度保持包裝紙箱是在─般瓦楞紙箱之內層上進行特殊膜、鮮度保持劑、蓄冷劑等組合進行複合加工,使所製成之瓦楞紙箱具備保鮮機能。
1.使用在瓦楞紙箱原紙上以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑膠材料,經共同射出製成之貼合裱面
紙板所製備之瓦楞紙箱,利用塑膠層對氣體及水分之遮蔽性,紙箱內會形成能抑制青菜蔬果呼吸作用,如經青菜蔬果呼吸作用所產生之低氧氣、高二氧化碳濃度、及高濕度之環境,因而能抑制青菜蔬果之呼吸作用、水分的蒸散作用及乙烯氣的生成,因而得到鮮度保持之效果。以塑膠膜積層製成之貼合裱面紙板所製備之瓦楞紙箱所製成可得同樣之效果。
2.在抄紙過程中抄入或在箱內貼上能吸?青果物呼吸作用所發生之乙烯氣(ethylene gas) 吸劑、乙烯氣分解觸媒、或乙烯氣生成抑制劑、或使用含陶瓷材料、活性碳、抗菌劑等之塑膠膜,或在原紙上內添、塗布上述之吸著材料,製備更具鮮度保持效果之瓦楞紙箱 (圖15 )。
(四)鮮度保持暨保冷瓦楞紙箱
鮮度保持保冷瓦楞紙箱的?側表面為了鮮度保持之機能,有時在瓦楞紙上粘上特殊膜。此特殊膜具防水、耐油性之機能以供應用於鮮度保持以外的用途。如抵抗或防止因水分所導致之箱強度劣化,可以應為、海?物、新鮮切花保存用箱、冷凍食品等發揮保冷 (鮮度保持) 之效果。另外,市售品中也有可回收再用之保冷瓦楞紙箱,其製備法一般為裱面紙板之內面經特殊塗布加工,使瓦楞紙箱具備保冷性、抗透濕性、或氣體阻隔性,能發揮鮮度保持效果,且與一般瓦楞紙箱相同?可回收再用。所採用的方法有高分子膜層積加工、高分子膜層積三明治加工、金屬箔箔加工、或應用石蠟型、非石蠟型防濕劑的加工。保冷暨鮮度保持瓦楞紙箱之主要的機能下。
1.具有適度的水分保持機能
新鮮水果菜蔬之若其水分損失率超過5% (72 hr)則無商品價?。使用一般瓦楞紙箱水分損失約為6.5 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 12% (72 hr)。使用發泡箱水分損失約為1.3%,使用鮮度保持紙箱保持新鮮水果菜蔬食約有相若的水分損失約為1.5% (72 hr)。
2.具有適度的低?保持機能
一般瓦楞紙箱約在1小時後?度會急遽上昇,使用鮮度保持箱或發泡箱大略有相同的溫度保持機能,溫度在10 小時內呈緩慢的上昇。
3.具有調節適度的二氧化碳量的機能
由於二氧化碳存在的效果使新鮮青菜水果物進入休眠的狀態,防止蔬果內部熱量的消費,而達到保鮮的效果。一般瓦楞紙箱及發泡保麗龍箱的二氧化碳濃度約為0.2~0.4%,鮮度保持箱者則為0.7~0.9%。保冷瓦楞紙箱紙箱內部表面紙板內面塗布特殊保冷塗布劑之紙箱,適合水果、水?品、畜?加工品、酒類等的保冷輸送(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
防濕?鮮度保持瓦楞紙箱在裱面紙板表面塗布特殊保冷塗布劑,抑制青果物的呼吸或水分的蒸?之防濕瓦楞紙箱。
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)鮮度保持瓦楞紙箱乙烯氣去除、控制箱內氣體的組成,保持青果物的鮮度。(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
一般瓦楞紙箱 發泡箱 保鮮瓦楞紙箱
青菜的水分保持效果以試驗開始時的含水率為100% 計算
(http://daiwashiko.jp/sendo.html)
(五)導電性瓦楞紙箱
在商品輸送途中由於振動、摩擦等原因,瓦楞紙箱可能會產生?電,為了解決此問題,常在易受?電影響之電子製品的包裝上使用導電性瓦楞紙箱。此種紙箱之製備之方法為製備紙箱內側之原紙的表面上或塗布碳素、或以鋁箔積層加工,或在瓦楞紙箱之?側使用與碳?維混抄之裱面紙板所製備之使紙箱不易產生?電之瓦楞紙箱 。
瓦楞紙箱及特殊瓦楞紙箱
13 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008)
瓦楞紙箱的電阻值 Ω
*AS black:瓦楞紙版表面塗佈導電性塗料。表面電阻值=103~105Ω
*AS silver:瓦楞紙版表面貼合鋁箔產品。表面電阻值=10-1~101Ω
在裱面紙板內部塗布特導電性殊藥劑,以防止內容物靜電障礙。適合容易印起?電障礙之電子製品包裝之導電性瓦楞紙箱。
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
耐油性瓦楞紙箱
(六)耐油性瓦楞紙箱
依據使用用途別分為不同等級之耐油性,包裝食品者必須符合食品衛生規格基準瓦楞紙箱。應用之實例如下。
1.耐油P:含油食品用包裝盒、含有機械油之金屬零件的輸送、保管用紙箱等。
2.耐油F:與含油食品直接接觸之紙器,所必須使用FDA 認可之耐油劑。
3.耐油S:奶油?機油附著之金屬零件之運輸?保管用紙箱。
(七)防銹瓦楞紙箱
包裝鋼鐵材等金屬材料具防銹效果瓦楞紙箱,應用在金屬產品如鐵製品的防銹、非鐵金屬(銀、鋼、鉛等)製品的防蝕(如電磁開關之接觸端子的防蝕)之包裝上使用。加工的方式是在紙箱內側使用經表面塗布以防銹劑、或防蝕劑處理之裱面紙板,並使用能減少導致金屬生銹發生、或腐蝕之原料,抄造之裱面紙板所製備之瓦楞紙箱。或紙箱材料經氣化性防銹劑塗布加工,防銹藥劑氣化會後在金屬的表面上形成保護膜,而達到抑制金屬產品生銹的機能(蘇等,1999 )。
所製備之防銹瓦楞紙箱,也能對鋁及鋅、銅等非鐵金屬等均能發揮優異的防銹效果,且具長期間持續效果。主要應用為1鋼板、鋅電鍍鋼板等材料的防銹包
VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 14
使用防銹錶面紙板
使用普通錶面紙板裝。2銅或銅合金等金屬材料的防銹包裝。3汽車零件、機械零件的防銹包裝。4電子零件的防銹包裝 。防銹瓦楞紙箱與一般的防銹瓦楞紙箱效果比較
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)防銹瓦楞紙箱在內部裱面紙板塗布特殊藥劑,以防止內容物生銹或腐蝕。適合電子製品、銀器等的生銹防止包裝。
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
(八)防蟲瓦楞紙箱
為避免昆蟲損害所包裝之製品,以特殊藥劑混合之油墨、或透明油脂之藥劑塗佈瓦楞紙板,使昆蟲忌避、防止昆蟲入侵,目前市售之防蟲瓦楞紙具優越忌避效果,或發揮優越抑制附著在瓦楞紙箱上令人不快害蟲的卵的孵化之效能。所使用之發揮昆蟲忌避性能之藥劑,必須是經認可食品添加物安全性高之天然防蟲劑,紙箱本身也可回收再用,如日本市售之防蟲瓦楞紙箱可防止
1貯穀物害蟲、食品害蟲中之Plodia interpunctella 及Tribolium confusum。 2衣類害蟲、文化財害蟲、食品害蟲Attagenus japonicus 及 3螞蟻其他害蟲等。表9 為防蟲瓦楞紙箱對各種昆蟲忌避試驗及孵化抑制試驗結果。
(http://www.box-maker.jp/about /bioprint.html)
(九)抗菌、防蟲、消臭瓦楞紙箱
(http://www.fujidanball.co.jp/sansou.htm)
日本富士抗菌瓦楞紙箱製備的抗菌、防蟲、消臭瓦楞紙箱是以特殊瓦楞紙箱生物印刷油墨
(bio-printing ink) 進行印刷加工而達到抗菌防蟲消臭效果。其功能特性如表10。應用是使用油墨與之瓦楞紙箱印刷油墨與具備「抗菌、防蟲、消臭」效果的藥劑數種以特殊的方法調配而成。如單純在印刷油墨中添加抗菌劑及防蟲劑,在印刷後俟油墨乾燥後在表面上形成密閉塗膜、藥劑的效果會被封進油墨塗層,無法得到抗菌、防蟲、消臭的效果。為解決此問題,本產品採用將藥劑注入無機質微膠囊(microcapsule) 中而得到解決。無機質微膠囊與以往
的微膠囊不同,不會因微膠囊壁的被破?或溶解,將裝在其中的藥劑一次全量釋出,而能藉由質微膠囊的細孔,具持續的釋放出特性。因此,其藥效可以維持半年到1年。藥效如為?面印刷約可持續1年、外面印刷約持續6 個月,視紙箱保管狀態、溼度、?度等條件效果持續期間不同。所製備之紙箱之安全性且比以往之低價位之抗菌防蟲消臭瓦楞紙箱。生物印刷油墨 (bio-pring ink) 的製備主要以銀-沸石(Zeolite)、Hinokitiol、植物性精油為主要成分,各藥劑之機能及安全性如表11,視所需功能需求,可調整所添加的成分,發揮藥效成分的藥效發生機制而達到抗菌、防蟲、消臭的目的。
瓦楞紙箱及特殊瓦楞紙箱
15 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008)
表9.防蟲瓦楞紙箱對各種昆蟲忌避試驗及孵化抑制試驗結果
(http://www.e-occ. co.jp/newproduct/newcomer_006/index.html)
忌避率(%) 孵化率(%)
昆蟲種類
塗布品 未塗布品 塗布品 未塗布品地中海麵粉飛蛾Ephestia kuehniella Zeller 86 14 0 54
香菸甲蟲 88 12 0 56Lasioderma serricorne紅色麵粉甲蟲90 10 0 53 ribolium castaneum
塵 土小蜘蛛 86 14 0 55 Dermatophagoides farinae 德國蟑螂 Blattella germanica 100 0 0 52
黑蟑螂Periplaneta fuliginosa 100 0 0 52 米象 Sitophilus oryzae*80 20 幼蟲死亡率 100
幼蟲死亡率(孵化後死亡)0 衣類之害蟲、文化財害蟲Tinea bissellinella**- - 0 65
*:幼蟲寄生之及?死亡率、忌避試驗。**:孵化抑制試驗。
***試驗實施場所/住友化?工業(株)寶塚中央研究所 抗菌、防蟲、消臭瓦楞紙箱的功能
(http://www.bioprint.jp/bioprint01.html)
效果 內容防蟲效果蚊、蚤、蟑螂、螞蟻、白蟻等的防蟲與忌避效果。
抗菌效果腸菌、?色葡葡球菌、鏈球菌等的抗菌效果,黴菌的繁殖抑制效果。
消臭效果?臭(硫化水素、二甲基二硫醇、三甲基胺、氨氣)的中和及吸著。
(十)重量物捆包用瓦楞紙箱(強化瓦楞紙箱)
此類瓦楞紙箱以強化三層瓦楞紙箱(AAA 楞),甚至可將汽車包裝(如圖23),美國軍用重機器的梱包上也常使用,強化瓦楞紙箱可輕鬆通過1M2可耐3 噸之荷重。強化瓦楞紙箱比木材輕、而且包裝成本較木材便宜30~50%,在日本也被注目應用為重機械類的梱包用新素材。此類瓦楞紙箱不只應用在梱包上,也漸漸被開發應用在建築領域、或內裝、家具上之素材。
強化三層瓦楞紙箱是在1952 年由美國人所開發,以取代木材、?、塑膠等材料,作為重量物梱包材已被 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 16
1.輕量:以重量比較,則強化三層瓦楞紙箱之中量約為木箱中量之約1/3~1/4,在利用航空運
輸時所減輕的重量直接反映在運費上。
2 .縮小體積:活用衝?吸收性以密?包裝設計為例、包裝狀態之體積較木箱減少10%~40%。
大幅提高積載效率,削減容積以容積計算運費時可大幅度減低運輸成本。
3.縮短梱包時間:輕量之強化三層瓦楞紙箱操作容易,可簡單組裝,大幅度縮短作業時間,可
確實減少人事費用、作業時間等。圖23 強化三層瓦楞紙箱之構造及使用例
(http://www.fujidanball.co.jp/products/
aaa/index.html)瓦楞紙箱及特殊瓦楞紙箱17 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008)防濕層平板狀顏料
樹脂裱面紙板
*
**
一般瓦楞紙
* 防濕瓦楞紙箱
** 聚合物三明治型積層原紙所製之紙箱
● 重量減少越小鮮度保持效果越大/ 3天(十)美粧瓦楞紙箱長久以來,瓦楞紙箱的設計理念,主要是提供商品或產品流通過程中維護所需內容物之功能。但商品裝在瓦楞紙箱內直接展出時,如生鮮蔬果以裝在箱內進行拍賣,當然必須與商品同樣的要具備面對顧客,瓦楞紙箱也被要求必須具備商品的?面的機能。雖然顧客不會因中意瓦楞紙箱而買下商品,但是如以一般的瓦楞紙箱的顏色褐色,不會對商品產生加分的效果,為增加商品販賣目,而裝飾紙箱內部與外裝開發
出來的紙箱即是美粧瓦楞紙箱。美粧瓦楞紙箱沒有明確的定義,多數的產品具有鮮美印刷、突出的顏色、多色印刷等。一般使用牛皮紙原有的褐色以外的彩色(包含白色)裱面紙板,3 色以上的多色的精美印刷。
.美粧瓦楞紙箱(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
(十一)小分裝用瓦楞紙箱
本來包裝設計的領域,最近便利商店等的要求,商品單位明顯的要求以小箱包裝為其特徵。紙箱工廠為配合時代的要求開發,而得到大量訂單。
(十二)環保型防透濕(氣)瓦楞紙箱(Damp ProtectContainer;DPC)
防濕瓦楞紙箱是指具高防濕性之100%可回收之瓦楞紙箱。其加工時不使用 不易難回收之PE 膜、或臘 (Wax) 等的加工,也能達到抑制水蒸氣等蒸散的?果。應用於青菜水果等農產物等包裝的水分保持、鮮度保持。與常用之原紙中間夾聚PE 膜、蠟塗布型之防濕瓦楞紙箱不同,使用後之廢紙100%再利用可能。一般瓦楞紙箱同時進行回收作業、不需分別作業,也不需花費廢棄物處理費用。防濕層的基本構造,由平板狀?料與樹脂所形成。水蒸氣 所示必須經過平板狀?料之彎曲之路徑才能達到裱面紙板,其防濕性可與市售內夾具聚PE 膜之防濕(氣)產品的防濕性,即透濕度50 g/m2 / 24H 。如作為食品包裝必須通過食品分析之分析試驗
規定,確認其安全性。主要檢測項目有以下幾項。1.不能含有重金屬。2. 不能含有酚類化合物。3. 不能含有甲醛等。表12 為防濕瓦楞紙使用例,可依據?容物、用途等選擇適用之種類。
圖25 環保防透濕瓦楞紙箱的基本構成
(http://www.e-occ.co.jp/product/index02.html)
圖26 使用環保型防透濕瓦楞紙箱後之重量損失
(http://www.e-occ.co.jp/product/index02.html)
(十三)防滑瓦楞紙箱
由於工廠包裝線自動化、無人自助倉庫的開發使用,堆積作業的省力化等急速在現代工業中的推動,以堆高機堆積、或卡車運送中的開車起動或停車等時,所發生堆疊崩倒,自助倉庫中的貨品堆積的崩倒無法不重視,這種現象的發生主要是因為商品包裝的滑溜所引起,貨品的滑掉落不僅會損傷商品,也會有安全之顧慮。以前的防滑處理是在瓦楞紙箱之平坦的部分進行機械性的加入紡紗線增加表面之粗糙度,目前最常用的處理是在瓦楞紙箱之表面上塗布膠狀之矽利康溶液。另外,也有使用者在紙箱上部裝帶狀熱熔膠也代替防滑?的功能。瓦楞紙箱的滑動角度,依材料的種類、及紙箱的含水率而有差異,一般之防滑加工是將瓦楞紙箱原有20 度左右之滑動角度提升到
加工後25 度左右。但是這種程度的防滑加工,在經過預設紙箱的流通過程之重複試驗,紙箱的劣化率太高,仍有滑動角度過低之現象。為更提升防滑性之不滑溜型,將瓦楞紙箱的滑動角度到45 度以上,經重複試驗可達到降低劣化率,這種產品也不具黏著(Blocking) 之問題等特性,已經被廣泛的應用在物流業上。
目前已開發出不採用訂書針及膠?,對環境溫和而開發之無釘針防滑瓦楞紙箱。
不同構造封箱方式
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
(十四)角落補強瓦楞紙箱
在紙箱的四個角落進行補強,以提升堆積強度為目的。另外也有在紙箱上部開窗以作為在販賣時的大量陳列,是一種具有廣告機能之紙箱。
(十五)其他特殊瓦楞紙箱
其他尚有各種對應各種應用需求所開發之瓦楞瓦楞紙箱及特殊瓦楞紙箱19 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008)紙箱。如應用在磁碟機輸送保管之以?箔、銅箔等貼合之電磁波防止瓦楞紙箱,抗燃瓦楞紙箱、防臭瓦楞紙箱、等被開發應用。
(十六)箱中袋 (Bag in Box)
外側為保護瓦楞紙箱,以保護塑膠膜內裝之複合容器。依內容物之使用狀況選擇適當的材質及形態。輕量、省空間設計可減輕物流的費用。適用於從工業用藥品到食品的少量液體輸送如醬油、調味料等各種食品用,一般容量為5 ~ 20 公升,內容器為聚乙烯容器,外裝為瓦楞紙箱之耐掉落強度高。
箱中袋 (Bag in Box)的使用例
(http://www.rengo.co.jp/products/softwrap.html)
六、瓦楞紙箱以外的用途由於瓦楞紙箱具備高強度、緩衝性、易加工性、經濟性、廢棄處理回收性等特性,因此目前已經有許多紙箱以外用途之開發及應用。以下概略說明瓦楞紙箱以外的用途的現況,今後也會隨時代的進步,活用瓦楞紙箱的特性研製新產品機能,以應用在會各種領域上。
(一)瓦楞紙板緩衝固定材
塑膠製發泡緩衝材出現以前已經使用瓦楞紙板進行緩衝及固定,但其緩衝機能、加工性、經濟性均優越之延伸型苯乙烯發泡 (EPS : expanded polystyrene) 緩衝材料出現後,除一部分用途以外,作為緩衝材瓦楞紙板的需要漸漸變少。但是世界性包裝廢棄物處理之環境問題,電器品製造商均已經減少苯乙烯發泡材的使用,瓦楞紙箱緩衝固定材的需求再度呈高騰之現象。瓦楞紙板緩衝材具塑性、變形及衝?吸收特性,但復原性差,對重複落下之耐衝擊性也不佳,容易受水分的影響,又具高異方性,也無法如塑膠之容易成形,須經沖洞、摺疊、組合成構造体高難度作業性等多種缺點,以結構體設計要補救這缺點。紙
漿塑型 (Pulp mold) 中之紙管、蜂巢板、木纖維、澱粉、纖維素類等緩衝材,即使活用各材料具有之特性,但多無法與苯乙烯發泡緩衝產品的泛用性。但瓦楞紙板製緩衝固定材之緩衝特性、加工性均佳,是一種具回收性、廢棄處理容易的素材。
(二)瓦楞紙緩衝材
應用瓦楞紙的素材特性,以替代發泡瓦楞的緩衝材,其構造體均為瓦楞紙或積層品均為紙製成,可回收及再生。一般瓦楞紙板由三層紙板及芯紙所構成,單面瓦楞紙板與一般瓦楞紙板不同,由裱面紙板與具有多楞之芯紙所構成,與楞方向相同的方向可自由捲起,又稱之「可捲起之瓦楞紙板」。所自有之楞成為緩衝材料,以簡單緩衝紙板型態應用,也應用表面具楞突起,具有不同的風味,利用為紙盒的外包裝,也有應用為瓦楞紙製之鞋子的中底板之實例。
(三)瓦楞紙板製棧板
由國際化物流資源保護、廢棄物處理法規、回收/再用、燻蒸處理等的??,如輸出貨品使用木製棧板,在很多國家之規定需要經過驅除蟲菌之燻蒸作業。因此最近輸出時常使用瓦楞紙板製單趟使用棧板(one way pallet),特別是家電製造是廠商、汽車製造VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 20是廠商等已經將其訂為標準包裝材料。但這種棧板對商品有重量限制,在使用上必須注意。由上述各種限制木製棧板使用的背景,瓦楞紙板製棧板的需求增加,應用在各種形態的棧板上應用。利用再生紙所產之紙棧板,具低重量及可再回收之優點,重量為木製棧板的約1/4,輕量對物流合理化有相當之貢獻。更由於瓦楞紙板製棧板對各種大小,組合、作業性 (大小、樣式、少量多樣的對應因而導致主動效率)較差,輸送、價格、強度較木製棧板差,又具不防滑
性等問題所困擾,目前主要作為輸出用單趟使用棧板使用,需要有急速的增加。可以配合商品規格及設計適用之棧板,解決燻蒸或廢棄處理問題是一對地球環境溫和的再生製品在多國間物流界有很好的應用。
.紙棧板的應用
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
構造型緩衝材
(http://www.rengo.co.jp/products/cardboard.html)
(四)POP 廣告用素材
POP 廣告為英文Point of Purchase Advertising 的簡寫,翻譯為促進購買廣告,瓦楞紙製POP 廣告用素材具有可以做成各種不同結構之構造物、印刷性佳、輕量且容易折疊加工、處理簡單、價廉等特性,而且活用瓦楞紙使用後處理容易等特性,在做為POP廣告素材上佔有一定的地位,但是其中必須注意的事項為必需經特殊設計以符合 (1)安全性:POP 常放置在人特別多的地方。(2)美粧性:刺激購買意願。(3)組合簡易:沒經驗的人也可簡單組合。(4)構造體的強
度也必須充分的考量。
(五)成形瓦楞紙板
做為暫時保管用空間之旅行箱或車輛中之儲物箱 (Trunk room) 的素材,活用具輕量且通氣性佳之特性之瓦楞紙 (主要為三層瓦楞紙板Triple fold),常與布質、金屬質材料、木材等組合成複合材料使用。
(六)建築用材料
賦與紙板具有耐燃性、耐水性、尺寸安定性等機能,在建築材料領域上使用的瓦楞紙板也有日益?加的現象。
(七)瓦楞紙板製家具
地震災害等災地失去房屋居所的被災者,常在體育館等過緊急避難的團體生活,常有被災者因精神負?產生各種問題。因此日本各界與紙廠共同開發,以特殊瓦楞紙板在避難用臨時住宅用紙製家具。這種以特殊瓦楞紙板製之紙製家具產品,即使在室外也具有6 個月的耐久性,質量輕因而搬運容易,受災者容易組裝。日本能登地震時已經確認其使用之有效性,使用後之紙製家具也可作為紙資源進行回收再用。
瓦楞紙箱及特殊瓦楞紙箱
21 VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008)
紙傢俱及隔間
(http://daiwashiko.jp/ion.html)
(http://www.mr-danbo-ru.jp/shouhin04.html)
積層瓦楞紙板
(八)積層瓦楞紙板
將多層瓦楞紙板層積、貼合製成積層瓦楞紙板,常在不顯著的地方應用,例如做為瓦楞紙板棧板的支撐腳的應用,因為積層瓦楞紙板垂直方向的壓縮強度強,常作為減輕材料、或節省用材之目的使用,也做為門板或桌面的內部芯材。最近做為「寵物相關商品」上之利用也受廣泛的注目,例如做為「貓的爪抓砥木」等,已經有商品化之產品。除此之外,積層瓦楞紙板製的各種緩衝材設計與應用、應用在空氣清?機或除濕機已經在市場上流通。
(九)汽車用車頂材
使用以紙漿與塑膠?維混抄之裱面紙板,或以熱可塑性塑膠膜貼合之裱面紙板,為具各種形狀之
瓦楞紙板,熱成型可能具斷熱性、耐水性之優點。高強度產品可應用為汽車之天井材等內容材料。並賦予所製成之瓦楞紙板具有熱成型性、且具輕量、斷熱性汽車?裝用車頂材、或兩側邊使用之內裝用材料。
(十)其他用途
以瓦楞紙箱製造各種消費性的商品有很多,如收納箱、家具、玩具、教材、汽車遮光、斷熱
板等甚至也製備環保紙棺材。
汽車用車頂材
環保紙棺材
(http://www.kame3.com/archives/cat22/post_62/)
VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 22
七、塑膠製瓦楞紙箱
非紙製的瓦楞紙箱, 而是以聚丙烯塑膠(Polypropylene;PP 為材料)製成的塑膠瓦楞紙箱。由
於ISO 環保對策,相當的事業單位已經從使用紙製瓦楞紙箱轉到塑膠製瓦楞紙箱的應用。使用塑膠產品各事業體各有其考量的原則,到底哪一種對地球環境真的溫和實在是很困難去判定。以塑膠製瓦楞紙箱取代紙製的瓦楞紙箱,提高使用次數不輕易丟棄,不像紙製產品使用過即丟,考量梱包、物流系統的構築等,使用此類產品也是考量環境問題之一種方式。除此之外、精密機械的零件部品、或無塵室中所使用之紙製瓦楞紙箱可能會有紙粉的發生,因此在很多的情況下建議使用塑膠製瓦楞紙箱。
塑膠瓦楞紙版與紙箱
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24.CNS 1454 瓦楞紙板
25.CNS 1455 裱面紙板
26.CNS 2955 瓦楞芯紙
27.CNS 9760 防水瓦楞紙箱
28.CNS 13294 瓦楞紙箱之型式
*蘇裕昌 國立中興大學森林學系教授
*Dr. Yu-Chang Su, Professor, Dept. of Forestry,National Chung-hsing University.
VOL,12 No.3 漿紙技術 (2008) 24
附錄1.特殊瓦愣紙箱的種類(英文名)及特性編號 特殊瓦愣紙箱 英文名 特徵
1 防水瓦楞紙箱
water proof corrugated fibreboard container
具有抵抗因水使強度劣化特性的瓦楞紙箱之總稱。
2 撥水瓦楞紙箱
Water repellent corrugated fibreboard container
經表面加工,短時間與水接觸時水滴會彈開、防止水滲透過快的的瓦楞紙箱
3 耐水瓦楞紙箱
Water resistant corrugated fibreboard container
進行加工,使即使經長時間水浸漬,其強度並不劣化之瓦楞紙箱。
4 遮水瓦楞紙箱
Water barrier corrugated fibreboard container
長時間與水接觸地環境下幾乎不會透過之加工瓦楞紙箱。
5 強化瓦楞紙箱
reinforced corrugated fibreboard container
使用耐壓縮強度極大的材料(裱面紙板、芯紙)再添加藥品等加工製成之瓦楞紙箱。
6 防濕瓦楞紙箱 Damp Protect Container以具防濕效果之藥品等加工,防止濕氣侵入紙箱?,同時具有能防止生鮮水果等之水蒸氣的發散機能之瓦楞紙箱。
7鮮度保持瓦楞紙箱corrugated fiberboard container具有能保持生鮮水果等或魚貝類等生鮮食料品鮮度機能所加工之瓦楞紙箱。
8 防滑瓦楞紙箱Nonslip corrugatted fiber board container物流中為避免衝?所造成之堆積貨物崩塌進行防滑塗布之瓦楞紙箱。
9 美粧瓦楞紙箱Fancy corrugatted fiber boardcontainer原紙上經預備印刷或高精度印刷機之印刷,紙面施行精美印刷瓦楞紙箱。
10 導電瓦楞紙箱
保護半導体或集積回路等不適合?電氣存在之?容物品,經加工使電氣抵抗低、不產生靜電或不帶電之瓦楞紙箱。
11角落補強瓦楞紙箱
補強紙箱的四個角落,提高堆疊強度的目的,同時紙箱具開窗形態,適合在販賣時大量陳
列、廣告OP 機能之瓦楞紙箱。
12 袋中箱(BIB) Bag in box (BIB)外側為瓦楞紙箱內側為塑膠袋成型容器,內部為塑膠膜袋且出口紙箱內側之成形容器。作為裝著液體容器的瓦楞紙箱。為了防止紙箱之膨脹或積載時常設有外框。
13小分裝瓦楞紙箱
呈數個單小位箱構造或以膠帶等包裝資材連結成一體之包裝,視需求可分成小箱,適合便利商店之瓦楞紙箱。
14
重量物用瓦楞紙箱
CFC for corrugatted fiber board container使用AA 楞、AAA 楞之瓦楞紙箱,以替代木箱做為重量物梱包或輸出梱包用之強化瓦楞紙箱。
15 防蟲瓦楞紙箱Insec prof corrugatted fiber board container
塗布以特殊藥劑混合之油墨或清漆,防止昆蟲侵入、忌避、。發揮忌避性能之藥劑必須是經
過、食品添加物之認可天然藥物、安全性高、防蟲瓦楞紙箱也可回收再利用。
提供者蘇裕昌
各種瓦楞種類之性質比較 (木村,1997)瓦楞種類 A 楞 B 楞 C 楞 E 楞
緩衝性 1 2 3 4 平面壓縮強度* 4 3 2 1 垂直壓縮強度** 1 2 3 4 紙箱壓縮強度 1 2 3 4
*: Flatcrush ;**: Endcrush 優 1>2>3>4 劣
(2)B 楞(B Flute):每30 cm 的楞數 = 50 ± 2,楞高約3 mm (2.5 ~ 2.8 mm) 常應用於小紙箱或?容物較輕之紙箱及常為印刷精美之瓦楞紙箱所用之材料。平面壓力 (flat crash) 及與楞平行之強度高,印刷適性佳。
(3)C 楞(C Flute):每30 cm 楞數 = 40 ± 2,楞高為4mm(3.5 ~3.7 mm),其優點為較A 楞者使用較少的芯紙即可製成,貼合速度高,具有高平面壓縮強度等優點,但導入市場可能會招致混亂,在日本並不普及,其他世界各國則使用率高。
(4)E 楞(E Flute):每30 cm 楞數約 = 90 ~ 100,楞高約為1.1 ~ 1.4 mm,主要應用在內裝用、美粧用紙箱。
(5)F 楞(F Flute):較E 楞薄之F 楞瓦楞紙板,楞高約為1mm,為了製造E 楞較楞高小、或較小紙箱時使用F 楞。其楞細小、平滑度高、可適用精密之Flexo 印刷。
(6)G 楞(G Flute):楞高約0.8 mm 左右,G 楞可以直接以平版印刷機印刷之優點。其結果可以節省貼合之製程。但是F 楞、G 楞兩者之生?速度均較F 楞低、價格高。
瓦楞的形狀
瓦楞的形狀分為U 形楞及V 形楞二種。兩者的特性U 楞比V 楞雖有較大的黏著劑(糊)附著量,但段頂開裂的發生較多,成形轆的磨耗量較少,且具平面壓縮強度在彈性限界內具復原性較佳。V 形楞之瓦楞紙板,雖較堅硬但復原性差,雖糊附著量少,但對成形轆的磨耗量大,目前則以介於二者之間的UV 楞最多使用。