彩色瓦楞纸箱(盒)在产品包装中占有重要地位，由于纸包装无污染，符合环保要求，且成本低，越来越受到商家的青睐。
　　
　　商品经济的繁荣，市场激烈的竞争，促进了产品外包装质量的提高，美化包装已成为营销与宣传商品的重要手段。瓦楞纸箱的印刷质量，已越来越被商品生产商与消费者所重视。
　　
　　随着纸箱工艺及包装机械的进步，瓦楞纸箱包装的范围越来越大，不仅可以包装机械零件、电器元件，还可包装摩托车、洗衣机、冰箱、钢琴等。由于50kg以上商品包装需求将大幅上升，五层、七层、九层等重型瓦楞纸包装箱需求量显著上升。
　　
一、瓦楞纸箱柔印的优势
　　随着柔印技术的发展，瓦楞纸箱的印刷已逐渐采用柔印技术。据资料记载，美国98％、西欧85％的瓦楞纸箱都采用这一印刷技术。瓦楞纸箱的印刷趋势是从单色、双色向多色网线版印刷，由外包装(运输包装)向高档销售包装转变。柔性版印刷瓦楞纸箱有以下几方面优势：
　　
1.柔印既能印刷实地版，又能印刷网线版。
　　国外趋向于用白色面纸(涂料白卡纸或80g/m2单面铜版纸、胶版纸)的E瓦楞纸板，用100l/in印刷高档瓦楞纸彩箱，在各型粗瓦楞上印刷一般都在80l/in以下，常用40～60l/in。在牛皮纸面纸上印刷网线版，一般不是三原色印刷，而且加网线数也不宜超过60l/in。
　　
2.柔性版有弹性。
　　柔性版柔软富有弹性，能在印刷过程中以本身的压缩变形来弥补瓦楞纸板的厚薄误差与表面不平，使墨层较均匀，从而提高印刷质量。
　　
3.柔性版印刷属于轻压印刷。
　　瓦楞纸板由于有瓦楞，使其在印刷过程中受压不匀，瓦楞高处受压大，瓦楞低处受压轻，有时还会产生瓦楞低印版接触不到，墨迹印不出来的现象。胶印、凹印都无法克服这个缺陷，以致瓦楞痕迹严重。而柔印属轻压印刷，印版压缩变形后能较好地接触瓦楞纸板，瓦楞高的部位又不会产生因压力过大而痕迹严重甚至出现压溃瓦楞的现象。
　　
4.柔性版印刷能用水性墨。
　　柔性版印刷使用金属网纹辊传墨系统，能使用水性墨。采用水性墨印刷瓦楞纸箱，印版只需轻轻接触瓦楞纸板，水性墨就会几乎全部被吸收。

5.柔印机结构简单。
　　瓦楞纸箱面积较大，纸板长度可达2～3m，如采用胶印，设备庞大，操作、维修困难。而柔印机结构简单，4个滚筒组成一个色组，滚筒直径加大后还能提高机械性能和稳定性。装版、调整、清洗都很方便。
　　
6.能与其他加工设备组成联动生产线。
　　柔性版印刷机由于结构简单，能与其他工序联动生产，现在瓦楞纸板印刷机大多数与压痕机、开槽机组合在一起联机生产，它与压痕、开槽、模切、涂胶、制箱、记数装置共同组成印刷生产线，可将瓦楞纸箱直接印刷一次成型。
　　
　　总之，瓦楞纸箱印刷的最佳方式是柔印，这一点国内外已达成共识。
　　
二、瓦楞纸板的结构与规格
　　在瓦楞机压制的瓦楞芯纸(剖面呈波浪状类似瓦楞)上粘合面纸而制成的高强度纸板，称为瓦楞纸板。瓦楞纸板的受力基本上和拱架相似，具有较大的刚性和良好的承载能力，并富有弹性和较高的防震性能(见图1)。

　　　　


　　　　图 1 瓦楞纸板结构

　　瓦楞的形状与瓦楞纸板的抗压强度直接有关。根据瓦楞纸芯的形状，瓦楞纸板可分为U形、V形和UV形，如图2所示。

　　　　


　　　　图 2 瓦楞形状
　　U型瓦楞纸板的伸张力好，富有弹性，吸收的能量较高。在弹性限度内，压力消除后瓦楞仍能恢复原状。
　　
　　V型瓦楞纸板的抗压强度较好，不过当压力超过其所能承受的限度后，瓦楞会迅速遭到破坏。
　　
　　UV型瓦楞纸板的性能介于U型和V型之间，应用广泛。

　　瓦楞纸板的性能除与瓦楞形状有关外，还与瓦楞的规格有关。一般分为A型、B型、C型、E型，各种瓦楞的规格如表1所列。

表一 楞型及楞板不同方向受压比较

楞型 楞峰高度/mm 楞数/m 楞板平面受压 沿楞横向受压 沿楞纵向受压
A 4.5～4.8 120±10 4 4 1
B 2.5～3 170±11 2 2 3
C 3.5～3.7 140±10 3 3 2
D 1.1～1.2 320±13 1 1 4

　　A型瓦楞具有极好的防震缓冲性，垂直抗压强度比B型好(见图3)。C型瓦楞的防震性能与A型相近，平面抗压能力接近B型瓦楞，A、C型瓦楞纸板多用于外包装。B型瓦楞平面抗压能力超过A型瓦楞，单位长度内瓦楞数较多，与面纸及里纸有较多的支撑点，因而不易变形，且表面较平。有较强的抗压能力，有利于获得良好的印刷效果。B型瓦楞纸板多用于中包装。E型瓦楞是最细的一种瓦楞，楞高约1mm左右，单位长度内的瓦楞数目最多，能承受较大的平面压力，可印刷较高质量的图文。其强度与硬纸板相似，但比硬纸板质轻、价廉。正如前文所述，多用于内包装。最近，国际上还出现了K型特大瓦楞纸板，楞高6.6～7.0mm，每米瓦楞数为75～85个；微型瓦楞N型楞高0.5mm，F型楞高0.75mm。G型瓦楞高0.85mm。

　　　　


　　　　图 3 瓦楞板受力方式
　　　　a— 平 面 压 力 ； b— 垂 直 压 力 ； c— 平 行 压 力

　　瓦楞纸板依组成类型，可分为单楞瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层瓦楞纸板及七层瓦楞纸板等。如图4所示。

　　　　


　　　　图 4 瓦楞纸板的种类
　　
　　单楞瓦楞纸板由一张面纸和一张瓦楞芯纸粘合而成，很少单独作为外包装用，多作为内包装及包装衬垫。
　　
　　三层瓦楞纸板是在一张瓦楞芯纸两面各粘一张面纸(如牛皮纸)而成，多用于中包装或小型外包装纸箱。
　　
　　五层瓦楞纸板由面、里及芯三张纸和两张瓦楞芯纸粘合而成，顺序为面纸、瓦楞芯纸、芯纸、瓦楞芯纸、里纸。一般采取A-B型楞组合，也可采取A-C型、B-C型、A-E型、B-E型组合。五层瓦楞纸板比三层瓦楞纸板具有较大的强度，装载稳定，允许制成较大规格的载重量大的纸箱。
　　
　　七层瓦楞纸板由里、面、芯、芯四张纸及三张瓦楞芯纸粘合而成。楞型通常采取B-A-B型，也可采取B-A-A、C-A-C、B-A-C型组合。七层纸板具有横向、纵向压缩强度一样的特点，可使纵向强度增加，而纸板的厚度减薄。主要用于重型商品的包装。瓦楞纸板现正朝高强度、低克重、多楞型、高质量方向发展。
　　
三、瓦楞纸板的柔印后印工艺　
1.瓦楞纸板的印刷方式有三种：
　　①直接用感光柔性版或橡皮版在瓦楞纸板上印刷(多为排列式机型)称为后印工艺。
　　②用胶印机或柔印机在卷筒铜版纸上进行精细网点彩印后，再与瓦楞纸板胶合，称为对主表工艺。
　　③在制作瓦楞纸板时先对卷筒面纸进行柔性版卫星机彩印，然后与瓦楞芯纸、里纸进行复合生产瓦楞纸，也就是说生产出的瓦楞纸板已经是印刷好的产品，称此工艺为预印工艺。

　　第一种后印工艺符合“快速、方便、环保、经济”原则，应用较多，约占70％。
　　第二种胶印对主表工艺成本较高，适合少量清晰度要求高，异型瓦楞纸箱加工。
　　第三种预印工艺适合大批量产品，在我国较少应用。
　　
2.提高瓦楞纸箱(盒)柔性版印制质量的主要因素
　　
(一)瓦楞纸板的质量　　
　　国外趋向于用E型瓦楞纸彩印后制箱；多层复合瓦楞纸板也是在E型瓦楞层上进行印刷，有利于印刷压力均匀，网点平服，而且还节约纸张。而国内三层瓦楞纸多是A-C(或B)型瓦楞复合；五层瓦楞纸是A-B或B-C型瓦楞复合；七层瓦楞纸是A-C-B、B-A-B、B-A-A、C-A-C型瓦楞复合，很少用E型瓦楞纸板或与E型瓦楞复合。
　　
　　印刷网线版的瓦楞纸板要用白色面纸，国外一般用涂料白卡纸或85g单面铜版纸、胶版纸。芬兰林业公司生产的轻涂及重涂白面牛卡纸是涂布型瓦楞纸，与非涂布纸相比，涂布纸的印刷油墨密度要高63％；光泽度高350％，可获良好印刷质量及清晰效果。但用普通水墨印刷涂布纸，往往会出现墨色不均匀、干燥速度慢的情况，建议使用新一代水墨或带干燥装置的柔印机。并先印小面积图文，再印大面积图文，可采用黑、青、品红、黄的色序。目前，名牌啤酒、饮料、食品、电脑、家电等产品包装箱都已采用芬兰白色牛卡瓦楞纸。
　　
(二)设备因素
　　要提高瓦楞纸的彩印质量首当其冲的是应对印刷设备进行大力度的技术改造，配置高水平的3色以上的瓦楞纸印刷机，套印精度高，自动化程度高的进口纸箱印刷机。计算机控制的纸箱生产线必将越来越多地被采用。陕西印刷机器有限公司是我国包装装潢印刷机械制造行业的骨干企业，其主导产品YCW系列瓦楞纸板印刷开槽机技术居国内领先水平，主要用于3～7层瓦楞纸板的3色或多色印刷，完成压痕、开槽、切角、打机手、打气孔等连结作业。
　　
(三)高质量的水墨与传、输墨系统
　　
1.适用于瓦楞纸板的柔印水墨　　
　　目前国内外普遍使用的柔性版印刷油墨有三种类型：
　　①柔性版水性墨：主要用于纸张印刷；
　　②柔性版醇溶性墨：主要用于塑料印刷；
　　③柔性版UV墨：为通用型墨。
　　
　　我国瓦楞纸板印刷多采用水性墨。
　　
　　十多年前，国内生产的水性墨还停留在以马来酸改性松香树脂为连接料的水平，这种水性墨虽然有很好的印刷适性和良好的储存稳定性，但印刷墨层的光泽差、干燥慢和各种耐性较差，易造成纸张伸缩。
　　
　　杭华油墨化学有限公司采用性能良好的新型丙烯酸共聚树脂为连接料的水性墨，推出高档瓦楞纸板印刷的WBIBF系列水性柔性版印刷油墨。甘谷油墨厂、天津油墨厂、陕西新世纪材料研究所和有限公司、天津东洋油墨公司也都先后开发了高质量的水性墨，以取代进口水性墨。目前水性墨干燥速度已能达到200m/min，分辨力已超过150l/in，印迹光泽不亚于溶剂型油墨。
　　
　　水性墨的控制指标主要包括粘度、pH值、干燥度。
　　
2.网纹辊
　　网纹辊是柔性版印刷机的关键部件，柔印机的心脏，它是采用特殊装置将辊筒表面雕刻成特定的网穴形状而制成的，它的作用是将油墨均匀、精确地传送到印版上，因而网纹辊也称网纹传墨辊。
　　
①镀铬网纹辊
　　金属网纹辊是用金属模具或电雕机在较软的金属辊上按一定的线数和网穴形状挤压或雕刻而成的。为使之具一定硬度，镀上一层铬。镀铬网纹辊的网穴结构为“倒金字塔”形，开口大，底部小，再加上金属本身就没有陶瓷耐磨，使用不久网墙就开始增厚，载墨量下降。在相同的刮墨条件下，色彩浓度会下降，印版上的网点容易深入到网穴内部，旁边沾带多余油墨，造成堵版，印出不应出现的大墨点。由于受金属模具与金属特性的限制，镀铬辊难以达到高线数，通常达到400l/in左右。

　　　　


　　　　图5 “倒金字塔”网穴
　　
②陶瓷网纹辊　　
　　陶瓷网纹辊的制作是先在金属基辊上镀镍及喷涂陶瓷，再用激光在陶瓷上按一定的线数和网穴形状雕刻而成。
　　
　　陶瓷网纹辊非常耐磨，载墨量损失较慢，在使用刮墨刀的条件下，一根品质优良的陶瓷网纹辊其使用寿命为镀铬辊的10倍，并可达到高线数(800l/in以上)。
　　
　　目前纸箱行业中普遍采用CO2激光雕刻陶瓷网纹辊，网穴呈较深的杯状。印刷中，底部的油墨得不到释放，所以有效传墨量较低，粗糙的油墨得不到释放，有效传墨量就较低，粗糙的网墙必须经过打磨，不仅较厚，且不均匀，网穴内壁也较粗糙，油墨的填充和释放性较差，水墨易堵塞在其中。
　　
　　鸿业器材公司经营的荷兰APEX-Ultracell超级激光(YAG激光)雕刻陶瓷网纹辊的网穴呈宽阔的碗状，网穴不需向深入发展，有效传墨量很高，网穴徒直，边壁规则，据测算1200l/in的网纹辊容积与传统700l/in相同，能满足精细，色强度高的产品生产要求。
　　
　　目前常采用六角形和60°网孔形状，因为这种形状的网孔最有利于油墨的释放。选择网纹辊线数应考虑印品网线数的高低。即加网线数∶网纹辊线数=1∶4～1∶5左右
　　
　　网纹辊载墨量恒定的保证是维护和保养网纹辊。首先做好日常清洗，停机后立即对网纹辊采用专用清洗剂喷洒在网纹辊表面，用细密的刷子(不锈钢刷用于刷洗陶瓷网纹辊，钢丝刷用于清洗金属网纹辊)反复刷洗，其次，必须做好周期性清洗。一般在第一班，每一周或换色时进行。上海澳科利印刷机械有限公司有售油墨清洗产品。

3.应选用反向(逆向)刮墨刀输墨系统
　　此系统刮墨刀的安装方向与网纹辊的转动方向相反，与常规角度相比，工作时刮墨刀与网纹辊之间的压力较轻，损耗较小，更能准确地传递和控制印墨以满足高质量印刷的要求。

　　　　


　　　　图6 反向刮墨刀输墨系统
　　
(四)薄厚适宜的印版及适宜的弹性衬垫
　　雕刻橡皮版由于本身平整度差，硬度不匀，雕刻水平参差不一等因素，故印刷质量很难有一定突破，只能印一些粗糙产品。
从七、八十年代开始采用感光性树脂版，常用的版材有美国杜邦公司的“赛丽版”，德国的BASF公司柔性版；国产版为上海印刷技术研究所的“GS柔性版”。

表2 杜邦赛丽瓦楞纸箱印刷用薄版TDR系列

版厚/mm 适印瓦楞纸品种
3.94 B、C、BC及低于150g/m2的A型瓦楞纸
2.84～3.18 高于170g/m2的B型瓦楞纸低于140g/m2的E型瓦楞纸
1.70～2.84 E型瓦楞纸
　　
　　瓦楞纸箱印刷用柔性版材的厚度为3～7mm，肖氏硬度为(HS)25～50。瓦楞纸质量较差时，应选用较厚、硬度较低的版材；瓦楞纸质量较好且需印刷小字、网线版时，应选择硬度较高的薄版。

　　如图7所示，用厚版印刷，印刷压力过小时，印刷基材容易产生瓦楞状和“搓板”样图案，而且影响实地及精细线条；印刷压力过大时，印刷基材易变形甚至被损坏，同时树脂印版变形，印刷网点扩大。

　　　　


　　　　图7

　　在同样厚度印版、同一印刷速度下，不同硬度的柔性版印刷压力分布与印迹状况是不同的。硬度较高的印版，印迹无明显扩张，但同瓦楞平行的边缘印迹欠实；软版印迹相反，印迹结实，但边缘有扩张。其原因是柔性版硬度不同产生弹性的差异，硬度高，弹性小，即印版的面层变形小，反之印版面层变形大，印迹的保真性差。为了使2种不同硬度的版材取长补短，于是出现了双层柔性版，包括两种类型：①整体结构。即分二层，面层感光后硬度在肖氏硬度55左右，中下层制版硬度在肖氏硬度35～45左右。市场商品有“GS柔性版”的纸箱B型版。②粘结型。即取一张厚2.5～3mm薄型纸箱柔性版(例如表3所列)，在其背面粘一层厚度为3～4mm的发泡橡胶版。

　　表3 几种常用的网纹辊清洗方法比较

清洗类型	清洗方法	清洗效果	设备投资	使用成本	环境影响	清洗时间	应用情况
手刷清洗	喷涂专用网纹辊清洗液，用超细金属丝刷刷洗，适用于日常停机在线清洗	差	低	低	小	极短	是网纹辊日常清洁必不可少的清洗方法
超声波清洗	采用超声波震动原理及专用化学溶液，自动清洗，适用于周期性清洗	好	很高	高	产生高频波噪声，需对化学溶剂进行处理	长	最初用于清洗金属网纹辊，效果很好；但应用在陶瓷网纹辊上，高频冲击波易引起陶瓷结构层受损，特别是对高网线数网纹辊，降低了陶瓷辊使用寿命，因而这种清洗法的应用受到限制
富来科利自动清洗	采用富来科利高效专用清洗液及高压水自动清洗，适用于周期性清洗	好	较高	高	需对化学溶剂进行处理	长	富来科利网纹辊清洗剂有了突破性的进展，虽然属于化学溶剂清洗，但其化学成分对环境影响极小，使用方便，在欧洲很受欢迎
苏打喷洗法	采用特别的焙干苏打粉颗粒经低压喷洗，冲击网穴中堵塞的各种杂质，适用于周期性清洗，特别是深层清洗	极好	高	较低	无	短	是近年来发展起来的，清洗效果极好，有利于环境保护，是欧美澳最流行的清洗方法

　　双层柔性版在印刷中面层变形较小，绝大部分变形由较软的中、下层发泡橡胶吸收了，从实际效果看，整体结构比粘结型好，原因是浮雕深度大、缓冲性好，但从经济性看，粘结型价低易推广。
　　
　　美国R/bak气垫式衬版技术是目前应用较多的衬垫技术。由于其衬垫材料柔性高于树脂版或像胶版的2～10倍，所以具有弹性高、不变形、受压复原快的优点。采用R/bak气垫式衬版技术吸收印刷基材、印版和印版辊之间产生的压力，可有效防止印版变形和纸板损坏，使传墨更均匀，压印点面适印性更大，印刷图像层次更分明。如图8所示。
　　
　　R/bak气垫式衬板的主要特点：①减少印刷点面压力，有效控制网点扩大；②避免印版变形，延长印版使用寿命；③对于跳动过大的印版辊有独特的补偿作用；④对于低质量的瓦楞纸板有良好的适印性，并能避免损坏瓦楞纸板；⑤可提高传统印刷设备的印刷档次。气垫式衬版技术正在逐步取代传统的厚型印版。

　　上海澳科利印刷机械有限公司经营R/bak气垫式衬版。

　　　　


　　　　图8 采用R/bak衬垫技术衬垫吸收更大的压缩量
　　
(五)高精度的印后加工
　　在纸箱滚筒模切中，经常遇到的问题有：模切不彻底，纸箱尺寸变化较大，清废不彻底，刀模寿命短等。
　　
　　滚筒模切纸箱是在上下滚筒外径的切点附近产生的，接触面非常小，对滚筒刀及底胶垫产生的压力非常大，需加强滚筒模切部分的技术改进。
　　
1.使用耐用的模切刀
　　滚筒型加工方式具有批量大，速度高的生产特性，要求模切刀非常耐用，否则造成模切不彻底及频繁停机换刀。对模切刀的要求是钢质紧密，刀身富有韧性，刀锋淬火坚硬，经得起10万次甚至上百万次切割。鸿业器材有限公司经营的奥地利Bohler模切刀耐用性好。
　　
2.采用长寿命的耐磨底胶垫
　　纸箱的滚筒模切不同于平版模切。平版模切时纸箱尺寸与模切版尺寸没有多大出入，而滚筒模切不同，只有在上、下滚筒的线速度一致时，才能保证模切出的纸箱尺寸精确，但滚筒底胶垫受到磨损后，必然产生线速度差，从而使纸箱尺寸变小。
　　
　　所以底胶垫要非常耐磨，以便延缓这一差值的到来。美国DICAR底胶垫采用了非常耐切的材料，其使用寿命为其它品牌底胶垫的两倍以上。
　　
3.采用DICAR均衡器
　　通过一种叫做均衡器的系统控制底滚筒的表面速度，减少操作者的失误。与一般模切装置不同，此系统的底胶垫不是直接覆盖在底滚筒上的，而是先套在轴承套筒上，不论底胶垫的直径如何变化，由于轴承可在底滚筒上自由滑动，从而使底胶垫的表面速度完全由刀模控制。

　　目前全世界已有1000多台滚筒模切机装配了DICAR均衡器，这一专利产品使纸箱的尺寸达到了前所未有的精确度。均衡器上的底胶垫寿命还可延长30％以上，更换底胶垫只需5分钟。
　　
4.尽量选择优质的海绵胶
　　滚筒模切是在两滚筒的切点附近较小的范围及较短的时间内完成的，要求海绵在1/48秒左右的短暂时间内被压缩，这就要求滚筒刀模上的反弹胶具有更佳的弹性和耐压性。因为普通的海绵受压后，会大幅度向两边膨胀，挤弯两边的刀片，使模切质量和刀模寿命受到影响。
　　
5.成箱技术：
　　纸箱坯接合成箱，根据使用的材料不同，可分为钉接，粘接和胶带粘接3种接合方式

　　①钉接成箱：用钉箱机将纸板搭接部分用金属钉沿中线钉合起来，一般用镀锌或镀铜扁铁丝。
　　
　　②粘接成箱：自动折叠式粘贴机，由上胶、折叠、贴压、风干等部分组成。粘接胶多为聚醋酸乙烯乳胶，粘防水型纸板时，应加入少量的聚丙烯酸，手工粘结时最好用热熔胶。
　　
　　③胶带粘接成箱：箱坯不需设置搭接舌，将箱坯对接后，用强度较高的增强胶带粘贴即可。
　　随着被包装物对包装的要求越来越严格，不允许钉子锈浊而污染内容物，需冷藏的商品更如此。另外为了便于对包装纸箱的回收处理，最近一些发达国家已禁止使用金属钉、OPP或其它薄膜胶带，取而代之的是热熔胶及水乳型、紫外光固化型粘接材料，而我国高能耗，高污染，高成本的溶剂型压敏胶仍在包装用标签的制作中使用，大部分封箱胶带采用水性丙烯酸乳液压敏胶，高能耗，粘结强度低。

[时间：2001-10-23  作者：金银河  来源：《中国印刷物资商情》2001-8]