尋找紙盒覆膜起褶的“真兇”

徐世垣

兒童玩具包裝大多是由瓦楞紙板制成的折疊紙盒，一般在玩具制造倉(cāng)庫(kù)存放時(shí)間較長(zhǎng)，為了防止紙盒印刷圖案發(fā)生磨損或污染，通常需要用聚丙烯（OPP）薄膜進(jìn)行覆膜處理。但紙盒經(jīng)過長(zhǎng)期存放后，其覆膜表面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的褶皺現(xiàn)象，從而引起客戶的不滿甚至遭到投訴。為了更好地避免此類情況發(fā)生，筆者以具體案例為例分析紙盒發(fā)生褶皺的原因及影響因素，供業(yè)界參考。

紙盒褶皺案例

某玩具包裝紙盒的制作時(shí)間是某年5月，在玩具廠儲(chǔ)存8個(gè)月后，臨近圣誕節(jié)時(shí)紙盒表面的OPP薄膜出現(xiàn)嚴(yán)重的褶皺現(xiàn)象，引起了客戶的投訴。

經(jīng)鑒定，被投訴的紙盒圖案印刷墨層過于濃厚，而且實(shí)地印刷區(qū)域的覆膜部位褶皺明顯。經(jīng)分析認(rèn)為造成紙盒覆膜起皺的原因可能有兩個(gè)：首先，由于墨層較厚，因此可能是OPP薄膜與油墨中所含溶劑相互反應(yīng)產(chǎn)生膨脹，從而導(dǎo)致紙盒表面的薄膜褶皺幾乎像蜘蛛網(wǎng)一樣擴(kuò)展；其次，由于薄膜褶皺主要是順著瓦楞紙板楞向伸展，因此也有可能是瓦楞紙板的尺寸產(chǎn)生了變化，從而導(dǎo)致紙盒覆膜出現(xiàn)褶皺。

影響因素分析

1.氣候?qū)垙埨w維的影響

由于紙張纖維可膨脹，所以紙張具有吸濕性，即當(dāng)其周圍氣候狀況發(fā)生改變時(shí)，紙張會(huì)從空氣中吸收水分，并再向空氣釋放水分。因此，當(dāng)紙張的含水量與環(huán)境的相對(duì)濕度差別較大時(shí)，瓦楞紙板就會(huì)變得翹曲，而且尺寸也會(huì)沿著纖維的方向在縱向和橫向上發(fā)生不同程度的變化。

環(huán)境的相對(duì)濕度與當(dāng)時(shí)的天氣情況有關(guān)，即使是封閉的房間也會(huì)出現(xiàn)很大波動(dòng)，這種波動(dòng)在沒有空調(diào)的房間會(huì)影響紙盒的儲(chǔ)存條件。

2.氣候?qū)ν对V包裝的影響

該玩具包裝在玩具廠的存儲(chǔ)時(shí)間為整個(gè)夏季，因此一直處于室內(nèi)環(huán)境相對(duì)濕度較高的時(shí)期。然而，投訴的時(shí)間在圣誕節(jié)前后，正處于中歐地區(qū)的采暖期，這個(gè)時(shí)期在封閉的房間內(nèi)，環(huán)境濕度會(huì)下降到20%。

為了找到紙盒覆膜起褶的真正原因，對(duì)在上述氣候變化下的生產(chǎn)條件進(jìn)行了模擬，即將已經(jīng)起褶的紙盒暴露在濕度為20%的空調(diào)房間內(nèi)，短短24小時(shí)后發(fā)現(xiàn)，紙盒覆膜已出現(xiàn)嚴(yán)重的褶皺（如圖1所示）?？梢酝茰y(cè)，由于包裝儲(chǔ)存的環(huán)境濕度發(fā)生變化，導(dǎo)致瓦楞紙板出現(xiàn)收縮，而薄膜沒有隨之收縮，因此出現(xiàn)褶皺。

反過來說，在環(huán)境相對(duì)濕度相對(duì)較高條件下儲(chǔ)存紙盒，必然會(huì)使薄膜的褶皺明顯減少。因此將紙盒儲(chǔ)存空間的濕度調(diào)整到65%～70%范圍內(nèi)， OPP薄膜的褶皺幾乎消失，如圖2所示，但當(dāng)環(huán)境濕度高于80%起薄膜開始繃緊。

盡管OPP薄膜與瓦楞紙板之間黏合緊密，但在不同氣候條件下，瓦楞紙板失水收縮會(huì)導(dǎo)致紙盒覆膜起褶，在瓦楞紙板吸水膨脹時(shí)不會(huì)形成褶皺。

解決方案分析

OPP覆膜起褶與瓦楞紙板干燥程度和印刷條件有關(guān)。與薄膜相比，瓦楞紙板纖維材料具有受氣候條件影響最為明顯的膨脹/收縮性能。在環(huán)境濕度變化的過程中，計(jì)算出纖維材料垂直于生產(chǎn)方向的膨脹/收縮率為0.6%～0.8%，而其平行于生產(chǎn)方向的膨脹或收縮率極值很小，約為0.1%。這種在縱橫方向不同的尺寸變化會(huì)導(dǎo)致紙盒在玩具廠干燥環(huán)境中儲(chǔ)存時(shí)，在最大收縮方向形成褶皺。

由于上述過程遵循物理定律（天然纖維材料的吸收/解吸），不可能提供簡(jiǎn)單的解決方案，因此客戶只有將其中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)的室內(nèi)濕度調(diào)整為65%～70%的范圍，紙盒覆膜起褶的問題便可迎刃而解。