《科技创新与品牌》杂志社创新成果

专攻涂布 力做行业先行者

特种纸箱技术在我国包装行业的发展比较晚,欧美一些国家早在90年代已普遍使用。达成包装制品(苏州)有限公司作为国内首批进驻涂布工艺纸箱行业的制造企业,面对国际上较为严峻的市场竞争——涂布工艺的制造从原材料的生产,到最终成型纸箱设计等各个环节都有生产壁垒的存在,坚持科技创新和走自主研发的道路,逐渐成为中国涂布纸箱的领航者。达成包装公司利用涂布技术让原本传统的纸箱行业焕发出了勃勃生机,获得国家专利20多项,所生产的特种涂布纸箱近70%用于出口,已出口至德国、日本、韩国、菲律宾等国家,客户多为世界500强企业。

在一个纸箱里,几条小金鱼自由自在地游来游去,人们好奇地围观,纸箱养鱼不漏水,到底是怎么回事?还有能缓慢释放缓蚀剂气体、防止包装内金属产品生锈的防锈涂层纸箱;还有可以用来承装沥青的防黏涂层纸箱……这只是特种涂布瓦楞纸箱的冰山一角,达成包装公司挥动涂布技术魔法棒,让涂布纸箱的应用范围越来越广。涂布纸箱是怎样诞生的?达成包装副总经理、高级工程师张惠忠为我们揭开涂布纸箱的神奇面纱。


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防水养鱼纸盒


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防霉涂布纸箱与普通纸箱对比


揭秘涂布技术的应用

科持创新是企业持续发展的原动力,决定了企业发展的进程和谋划未来的关键。达成包装公司常见的涂布品种有几十种,有便于高自动化印刷的防透气涂布纸箱、运输中常见的防尘和防静电涂布纸箱、啤酒包装中的防滑涂布纸箱、长期海上作业的远洋船只采用的防盐雾涂布纸箱,以及能够让内装金属零配件在发生漏油时与纸箱隔离的防油涂布纸箱等。

瓦楞纸箱对包装物有良好的保护功能,纸箱的规格与尺寸可以随包装产品变更,能更好适应各种类型的装潢印刷、封箱、捆扎,运输费用低、装卸方便,易于实现包装与运输的机械化及自动化管理。废箱同时可回收利用,具备环保节能的优良特性。

目前普遍使用的瓦楞纸箱在强度上有一定的局限性,运输中易被坚硬内装产品磨损甚至磨破。目前,均是采用纸箱内置发泡塑料的方法给予解决,不符合环保要求。为解决这一难题,达成包装公司研发出一种利用涂布工艺实现抗磨损功能的瓦楞纸箱。

抗磨损瓦楞纸板由3部分组成:面纸层、瓦楞纸层、耐磨里纸层(由里纸层与涂料层组成)。面纸层为一定克重的牛皮纸、箱板纸、美卡等。瓦楞纸层由瓦楞芯纸经瓦楞辊压制而成。耐磨里纸层是在箱板纸(或其他纸基材料)的表面涂布了抗磨损涂料,达到抗磨损效果。防划伤涂布层不但具有较高的耐磨擦特性,而且能将原纸表面原有的凹坑、空隙等缺陷填充补平,使纸张表面由粗糙变得光滑。涂层本身还能产生一定的黏性,内装物与这层黏性涂层发生相对运动时产生的阻力,学术上称为“动力学阻尼”,它与速度的平方成正比,这种黏性阻尼,可使运动能量衰减,大大减轻了零件被划伤的可能性。这款涂布纸箱是达成包装公司的重要科研成果,可以很好地解决冰箱、空调、音响、微波炉等重量型、坚硬有棱角性的家电产品的运输包装难题,另外还可用于不方便使用缓冲衬垫的大型机械零部件包装等,是绿色包装广泛应用的一大进步。

目前,达成包装公司生产的防油纸箱主要应用于汽车零部件与快餐行业。当纸箱内装的金属零件表面涂有防锈脂或食品箱内装物上有食用油时,油脂往往会渗透出来,污染了纸箱表面,更严重的是会使瓦楞纸箱的粘结强度大大下降,以致使瓦楞与面、里纸剥离,造成包装功能的失效。在纸箱内层涂上“防油涂料”后,可以有效避免上述缺陷。当然,“防油涂料”有很强的针对性,如对象是变压器油、N#防锈油、色拉油等,使用的涂料自然也是不一样的。

在吸附型防霉剂的基础上,加入缓释型防霉剂,制成复配型防霉剂溶液,均匀涂覆于纸箱的里纸上。整个里纸表面的缓释型防霉剂不断地挥发,在封箱情况下,纸箱微环境中气相沉积,形成防霉高压气团,作用于产品的各个部位。据张经理介绍,达成公司生产的防水防霉高强度瓦楞纸箱,物理吸附与气相缓释作用结合力强,防霉效果好,等级已达国标1级标准,有效期长达两年之久。主要应用在军需装备的运输和贮存及梅雨季节产品的存放等方面。

目前,国内市场还未出现无塑料内袋、直接用于热态沥青等低表面能物质包装的瓦楞纸箱。达成包装公司通过涂布低表面能的水性硅氧烷涂料,改变原纸的表面性质,研制出直接用于热态沥青包装用的沥青防粘涂布纸箱。涂布防粘涂料能够有效改变原纸表面的粗糙度,覆盖原纸的纤维空隙,阻止毛细吸附作用。同时极大地降低接触面的表面张力,使内装物与原纸接触不能发生粘连现象。适用于沥青、橡胶、石蜡等易粘附渗透物质的热态灌装,冷却后,呈纸箱形状,便于包装、堆垛、取出,以及产品美观的要求,并节约储运空间。

防锈涂布纸箱是军工产品包装的“宠儿”。达成包装公司擅长根据市场需要搞科技研发。部队的战备后勤部门为了防止枪械生锈,会专门组织大批人员擦枪,但枪械的深孔等微小部位擦不到,还存在擦枪走火的危险。采用防锈涂布纸箱就可以轻松解决这些难题,不但经济实用,而且降低了战士们的劳动强度和安全隐患,为部队消除了后顾之忧。这也是达成包装公司成为每年军工产品包装应用展会特邀嘉宾中唯一合资企业的原因。防锈涂布纸箱在汽车零配件、机电、仪表行业也已被广泛使用。

根据承装物品的不同,产品对包装的性能需求并不是单一的,有时会出现几种需求叠加在一起。航空航天领域有很多精密零部件(有的呈镜面),当它们在包装箱内进行动态运输时,零件与纸箱壁会发生反复摩擦、撞击等相对运动,零件表面极易被划伤。苏州有几十家波音客机零配件生产厂,零配件生产完成包装后,直接送往美国组装。在运输途中,如果零件表面出现一点点划痕,都会被作为废品处理。由此可见这种零配件对包装性能的要求非常高,不仅要有缓冲性和弹性,还需要防划痕涂层,以增加阻尼系数和耐磨系数;还需要增加防硫涂层,其释放出的气体可以和二氧化硫中和,确保运输后零配件的正常使用。达成包装公司根据产品需要研制出防静电防硫瓦楞纸箱、防硫防锈瓦楞纸箱等双重涂布纸箱。据张惠忠介绍,达成包装公司正重点攻关远洋轮船上防微生物等有害物质和重金属物质迁移涂布的课题。


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客户参观生产车间


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客户参观生产车间


成就于执着创新

如果把纸箱涂布技术发展比喻为一场竞技赛,那么我国在这场比赛中是较晚的起跑者。欧美国家在瓦楞纸箱涂布领域起步早、有优势,日本紧随其后,发展速度非常快,中国凭借制造大国的优势,正成为该领域的后起之秀。

为了让涂布技术不再是中国包装行业的短板,达成包装公司不但高价从美国引进一台用于大批量生产、价值几千万元的自动化涂布机,还以执着的研发精神不断创新涂布工艺技术。达成包装公司对涂布技术的开发,摒弃并避免了低端市场的同质化竞争,形成与国内众多包装企业的差异化发展,科技创新让达成公司在包装行业拔得头筹。

达成包装公司建有自己的研发中心,每年销售收入的3.5%的投入,用于产品研发和研发设备、仪器的购买,每年投入研发的费用要高达1000多万元。发达国家在这个领域之所以可以领航,因为他们的研发投入和能力都非常强,一些纸制品包装的研究所就上百个博士和硕士研究员。张惠忠说:“要想追赶国际先进的水平,我们就要在研发投入和研发能力上下功夫!”在涂布技术创新过程中,达成包装公司与国内外相关院校及国家检测机构展开了广泛合作,以提供资金及实验平台等方式共同攻克技术难题。


致力于包装强国

我国是世界上的包装大国,但不是包装强国。据张惠忠副总经理的介绍,涂布技术的原理并不复杂,是在整卷原纸表面涂上各类特种涂料,用170℃高温瞬间烘干,再用它去复合成瓦楞纸板。如此简单的涂布技术原理,为何在我国却发展的晚而缓慢?其主要原因是:一方面生产涂布纸箱的生产设备需要国外引进且价格昂贵;另一方面这项工艺的核心技术是特种涂料,特别是高端特种涂料在我国目前还处于探索阶段,虽然有生产,但质量并不稳定,仍需依赖进口。所以,设备和特种涂料的配方无法依靠自给自足的情况,直接导致国内企业没有更多的成功经验可以借鉴,也成为了限制该行业在国内大跨步发展的瓶颈。

然而,涂布工艺作为一项新技术,应用于包装纸箱具有质量稳定可靠、价格低廉的特别优势。一般每平方米纸箱涂布成本仅增加几毛钱;工艺原理也不复杂,说简单了就是给瓦楞纸板涂上一层具有各种功能的涂料,犹如烫衣服一样通过压力和热量就使涂层与纸板牢密结合在一起。达成包装公司致力于在涂布技术上不断创新,积极和各种科研机构展开合作、研发,力图在国产化道路上寻求突破。

构筑循环经济社会,走可持续发展道路成为世界各国关注的焦点和迫切任务,也成为我国各行各业发展及人类活动的准则。涂布纸箱首先要达到环保标准,这是其生存和走向世界的基本要求。纸箱涂层不仅不能含有重金属和有害物质,还必须符合欧盟RoHS标准及食品、医用包装的要求。达成包装公司一直秉承行业生产要求,把涂布工艺与瓦楞纸箱完美结合,为中国包装行业创造出一片新天地。