第2节
防划伤涂布纸箱

机械与电子产品中有很多精密零部件，有的表面甚至呈镜面，它们在包装箱内进行动态运输时，零件与纸箱内壁会发生反复摩擦、撞击、振动等相对运动，零件的表面极易被划伤。

尽管瓦楞纸箱本身是一种良好的缓冲材料，具备较大的弹性变形系数和塑变吸能特性，但它的表面较硬且粗糙，缺乏柔韧性，易使内装商品磨损。

例如，国内某厂生产的一款世界著名汽车的抛光车标，原来是用普通纸箱加隔片来运输的，但送到欧洲汽车总装厂时，发现很多零件表面已被划伤，成品率不足80%。

现在一般工厂解决这个问题的常用措施包括：

（1）用特殊塑胶袋包装零件或抽真空；

（2）零件外面包裹柔软的绵巾纸；

（3）纸箱内贴一层多孔轻质海绵（如EVA等）；

（4）零件与纸箱间加塞填充物。

零件制造厂在进行如上包装时，会增加包装材料及人工费用，送到装配厂后又要进行人工拆包，废弃的防护物还要作后续的废品处理。

本节介绍一种“防划伤涂布纸箱”的新产品：在纸箱里层的牛皮纸上，定量涂布一层特殊的化学涂料，使纸箱内表面形成一层薄膜，它具备优良的阻尼系数和耐摩擦性能，可有效保护内装物免遭损伤。

对瓦楞纸箱进行特种涂布加工，是近年来在美、日、欧兴起的一项新工艺。

从美国进口的新型涂布机，以及配套的“全自动涂布流水线”，如图2-2-1所示。国内有些企业采用刮刀式涂布（精度稍差），或经改造的印刷机也可实行一般性的涂布工艺。

进口涂布机工作的原理是：先在整卷原纸的表面定量涂上所需涂料，经过几组可调压力的滚轮挤压，同时用高温瞬间烘干，涂料中的有效成分被纸张表面吸收，在纸张的浅表层形成了一个新的物质层（见图2-2-2），而涂料中的水分则在烘干时被蒸发。这种原纸表面的涂层厚度可控、精确、均匀，与原纸结合牢固，可有效改变原纸表面的物理与化学性能。目前能进行涂布的品种已有几十款，而“防划伤纸箱”就是其中的一种。

有的涂料（或功能性油墨）虽然也可以在纸箱印刷机的常压常温下加工，但它们的缺陷是：涂液（或油墨）与纸箱表面的结合力较差，涂刷不均匀，涂层厚度较难控制。

防划伤涂布纸箱在正常使用情况下，一般有两种供应状态：

（1）在纸箱的内壁“单面”涂防划伤涂料；

（2）如内装物为较小零件，需在纸箱中加分割插片或分层用的垫板，则须在插片和垫板的“双面”都涂防划伤涂料（见图2-2-3）。

防划伤涂料能将原纸表面原有的凹坑、孔隙等缺陷填充补平，使纸张的表面由粗糙变得光滑，而且涂层本身还具有一定的黏性。

内装物与黏性涂层发生相对运动时产生的阻力，学术上称之为“动力学阻尼”，它与速度的平方成比例，这种黏性阻尼，可使运动能量衰减，大大减轻零件被划伤的可能性。

涂布加工的质量水平，在很大程度上，取决于涂料本身的优劣。美国MICHELMAN公司生产的NOMAR70AF涂料，它的主要成分是：40%的聚合物（内含粒径0.1～10µm的高硬度粒子）和60%的水。它的黏度是125～250cP·s，黏度检测情况为3#量杯15～20s流完。

“防划伤涂布纸箱”按产品性质、易损等级、运输条件等不同，其涂布量分为两类：①轻量涂布：每面涂布量10～20g/m ² ；②重量涂布：每面涂布量20～30g/m ² 。

防划伤的涂布质量要求很高，一般须做到：

（1）涂布定量允差小于5%；

（2）表面粗糙度≤3μm；

（3）尘埃度≤1个/米 ² ；

（4）交货水分8%±1%；

（5）纸面平整，涂布均匀，不应有肉眼能看得到的褶皱、破损、斑痕、鼓泡、硬块及条痕等外观缺陷；

（6）正常使用条件下，涂布层的防划伤功能应保持两年。

涂布后的防划伤纸箱，必须进行两次严格的鉴定测试，即“耐磨性测试”与“摩擦系数测试”，由于前者没有相应的国家标准，所以目前一般都采用美国标准“ASTM D5264”《印刷与涂布材料耐磨性测试》，在专用的进口测试仪上进行（见图2-2-4）。

（1）耐磨性测试（按美国标准ASTM D5264执行）

①试样尺寸：3英寸×6英寸；

②摩擦头的重量：2磅（约合0.91千克）；

③摩擦速度：42圈/分钟；

④摩擦材料对（副）：通用硬质工程塑料与涂布层纸板。

（2）摩擦系数测试（按国家标准GB 10006—2021《塑料 薄膜和薄片 摩擦系数的测定》执行）

①试样尺寸：63mm×63mm；

②试验头重量：2磅（约合0.91千克）；

③加压重量：202克；

④测试速度：（100±10）毫米/分钟。

对测试结果的评判，最起码要满足如下两点：

（1）摩擦次数≥300圈，表面无任何划伤痕迹；

（2）摩擦系数μ≥0.18。

只有达到如上质量标准时，涂布纸箱才能判断为合格，允许出厂。

当涂布好的原纸转入下道工序加工时，对涂层的保护不可忽视，如在流水线上复合纸板（接触高温）、外表面印刷（可能接触碱性油墨）、模切与结合（可能刮蹭涂层）等。

“防划伤涂布纸箱”每批次质量是否稳定，须按GB/T 2828.1—2015规定，进行加严检验。

（1）常规产品每隔3～6个月，随机抽样一次，涂布纸送SGS作常规测试（目前国内其他第三方权威机构还不具备该测试条件）；

（2）当客户有特殊要求时，随时送检。

“防划伤涂布纸箱”是一项全新的高科技产品，在国内还是“第一个吃螃蟹者”，没有任何经验可以借鉴，以往使用该类特种纸箱的用户，都是从欧美国家直接进口的。

在试制过程中，先后解决了以下问题：

（1）涂层的精密控制与均匀性；

（2）快速烘干温控技术；

（3）涂层与纸张本体的结合牢度；

（4）涂层表面的功能寿命（应达两年以上）；

（5）解决纸箱后道的印刷、模切、黏结、封箱等问题。

上述这些措施，使包装箱的物理与化学性能，都得到了优化与改善，而且生产成本低廉，每平方米仅增加成本几毛钱，既可接受一卷纸的小订单，更适宜于大批量的工业化连续生产。

牛皮纸在经过防划伤涂布后，不但可为纸箱内装物提供优良的防划伤保护，而且纸箱的环压强度、耐破强度、耐折度、表面吸水性等其他技术性能指标，也有不同程度的提高，它与传统的防护措施相比，具有安全可靠、使用方便等优点。

“防划伤涂布瓦楞纸箱”属环保产品，不含重金属，不污染环境，可回收再生利用，经SGS检测，符合欧盟RoHS指令，包装物中的有害物质含量远远小于100ppm。

目前，这款新产品的主要客户群，分布在汽车零部件、精密电子、镜面零件、塑料电镀抛光件等行业，与传统用“贴海绵”“包绵巾纸”“抽真空”等方法相比，具有突出的优势，正在被越来越多的客户所认识与使用。 H2t4joVkumVb9XsqdkS5csmddaH6TJItciK7AESiv2sPLicAwEg3GUdgcqHaDROC