골판지

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배경

좋아하는 슈퍼마켓이나 할인점, 쇼핑몰에서 파는 대부분의 상품은 골판지 상자에 안전하게 포장되어 배송되었고, 많은 상품이 같은 상자에 진열되어 있어 개봉하여 사용할 수 있도록 제작되었습니다. 다른 품목은 골판지 또는 비골판지 상자에 포장되어 도착할 수 있습니다. 골판지는 다목적 포장재이기 때문에 매년 수백만 톤이 제품을 보호하고 전시하는 데 사용됩니다. 1992년 동안 미국에서 2,500만 톤 이상의 골판지가 생산되었습니다. 또 다른 600만 톤의 골판지 상자나 판지도 접는 상자에 사용하기 위해 생산되었습니다.

골판지는 3겹의 갈색 크라프트지로 구성된 뻣뻣하고 강하며 가벼운 소재입니다. 1884년 스웨덴의 화학자 Carl F. Dahl은 나무 조각을 펄프화하여 찢어지고, 쪼개지고, 터지지 않는 튼튼한 종이로 만드는 공정을 개발했습니다. 그는 찢어지고, 쪼개지고, 터지지 않는 강한 종이를 생산하기 때문에 크래프트 공정이라고 명명했습니다.

제지 공장에서 크라프트지 롤이 골판지 또는 전환 공장으로 운송됩니다. 공장에서는 여러 겹의 크라프트지를 주름 잡고 접착하여 골판지를 만든 다음 자르고 인쇄하고 접고 접착하여 상자를 만듭니다. 이 과정이 시작될 때 제지 공장에서 나온 크라프트 롤은 골판지라고 하는 거대한 기계에 적재됩니다. 일반적인 골판지의 길이는 축구장 길이(300피트(91.44미터))입니다. 크라프트지의 일부 롤은 골판지로 사용되며 다른 롤은 라이너로 사용됩니다. 골판지가 가열되고, 접착되고, 크라프트지를 눌러 골판지를 형성한 후, 골판지의 연속 시트를 넓은 상자 블랭크로 절단한 다음 인쇄, 절단 및 접착을 위해 다른 기계로 이동합니다. 마지막으로, 완성된 상자 배치는 식품 가공업자, 장난감 제조업체, 자동차 로 배송하기 위해 함께 묶입니다. 부품 유통업체 또는 골판지 포장에 의존하는 수천 개의 기업 중 하나입니다.

원자재

빠르게 자라는 소나무는 골판지를 만드는 데 사용되는 주요 원료입니다. 가장 큰 포장 회사는 나무가 성숙되고 수확되고 묘목으로 대체되는 수천 에이커의 땅을 소유하고 있습니다. 나무를 수확한 후에는 가지가 벗겨집니다. 트렁크만 트럭으로 펄프 공장으로 배송됩니다. 가장 큰 포장 회사는 나무를 크라프트지로 바꾸는 공장도 소유하고 있습니다. 제재소에서 수확된 나무 줄기는 우드 칩을 섬유질 펄프로 분해하는 데 사용되는 화학 물질 때문에 황산염 공정으로도 알려진 크래프트 공정을 거칩니다. 펄프화 및 기타 가공 후 섬유는 제지기로 직접 보내져 성형, 압착, 건조 및 롤링되어 넓고 무거운 크라프트지 롤로 보내져 골판지로 만들어집니다.

골판지 공장에서는 완성된 상자를 만드는 데 몇 가지 다른 원료만 필요합니다. 옥수수 전분 접착제는 골판지를 라이너 시트에 접착하는 데 사용됩니다. 너무 많은 접착제가 사용되기 때문에 철도 차량이나 대형 탱커 트럭은 필요할 때까지 골판지 공장의 거대한 사일로에 저장될 건조 분말로 배달합니다. 사일로에서 뽑아낸 건조 옥수수 전분은 물 및 기타 화학 물질과 혼합되어 골판지로 펌핑되어 라이너 층이 추가될 때 골판지 매체에 퍼집니다. 다른 원료는 생산 후 골판지를 완성하는 데 사용됩니다. 파라핀이나 식물성 기름으로 만든 왁스는 식품을 담을 수 있는 내수성 또는 내유성 용기를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 제품 이름, 정보, 회사 이름 및 로고가 포함된 자체 지원 디스플레이를 위한 대담한 그래픽 디자인을 만들기 위해 밝은 색상의 잉크도 적용됩니다. 영업 사원과 디자이너 팀이 함께 작업하여 특정 상자 디자인을 자르고 인쇄하는 데 사용되는 다이라고 하는 제조 및 인쇄 패턴을 만듭니다. 다이는 패턴 샵에서 만들어지고 회전 다이 커팅 장비와 프린터로 옮겨져 상자 블랭크를 완성합니다.

디자인

크라프트지는 1906년부터 제조되었습니다. 그 이후로 펄프 가공, 제지 및 골판지 작업이 높은 효율성과 생산성으로 발전했습니다. 오늘날 골판지 산업에서 디자이너들은 4색 인쇄와 복잡한 다이 커팅이 필요한 혁신적인 용기를 만들고 있습니다. 이 혁신적인 컨테이너는 CAD(Computer-Aided Design) 프로그램과 같은 정교한 소프트웨어로 설계되어 패키징 디자이너가 제조를 시작하기 전에 다양한 패키지 디자인을 브레인스토밍할 수 있습니다. CAD 프로그램을 사용하는 설계자는 컴퓨터 설계 라이브러리에 저장된 다양한 설계를 불러오고 수정할 수 있습니다. 따라서 기존 패키지가 새로운 디자인을 생성할 수 있습니다. 많은 소매점에서는 이러한 가볍고 튼튼하며 다채로운 용기를 구매 시점 표시로 직접 사용합니다.

제조
프로세스

소나무 칩 펄프

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1 골판지 상자의 제조는 크라프트(황산염) 공정에서 목재 칩을 펄프화하는 것으로 시작됩니다. 먼저 나무 줄기는 껍질을 벗기고 작은 조각으로 찢습니다. 그런 다음 이 칩을 배치 소화조라고 하는 대형 고압 탱크에 넣고 수산화나트륨(NaOH)과 황산염, 황화물 및 아황산염과 같은 기타 여러 이온 화합물로 만든 용액 또는 액체에서 조리합니다. . 이 강알칼리성 화학물질은 리그닌, 개별 목재 섬유를 나무 줄기에 함께 고정시키는 접착제 같은 물질.

2 몇 시간 후 압력이 풀리면 나무 조각이 팝콘처럼 폭발하여 솜털 같은 섬유 덩어리가 됩니다.

크라프트지 만들기

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3 추가 세척 및 정제 단계 후 일관된 목재 ​​펄프 슬러리가 Fourdrinier 기계라고도 하는 제지 기계로 펌핑됩니다. 최대 600피트(182.88미터) 길이의 거대한 정사각형 구조인 이 기계에는 종이가 처음 형성되는 철망이 포함되어 있습니다. 다음으로, 종이는 물을 제거하는 거대한 증기 가열 롤러와 넓은 펠트 담요에 공급됩니다. 마지막으로 완성된 매체 또는 라이너는 선적을 위해 압연됩니다.

크라프트지 운송 및 보관

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4개의 골판지 롤은 다양한 골판지 공장의 생산 장비에 맞게 다양한 크기로 제공됩니다. 가장 일반적인 롤 크기는 너비가 67인치(170.18센티미터)이고 너비가 87인치(220.98센티미터)입니다. 더 무거운 87인치 롤의 무게는 최대 6,000파운드(2,724kg)입니다. 골판지 공장으로 운송하기 위해 87인치 용지 롤을 최대 22개까지 철도 박스카에 적재할 수 있습니다.

5 공장에서 크라프트지를 등급별로 구분하여 배지용과 라이너용으로 사용한다. 이러한 다양한 등급의 골판지는 다양한 등급의 크라프트지를 결합하여 만들 수 있습니다. 지식이 풍부한 포장 전문가가 고객과 협력하여 계획 중인 골판지 컨테이너에 필요한 강도를 결정합니다. 그런 다음 공장에서 컨테이너 주문을 받으면 제품 엔지니어가 매체와 라이너의 조합을 지정하여 고객의 요구 사항에 맞는 판지를 생산합니다.

골판지

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6 숙련된 장비 작업자가 강력한 지게차를 사용하여 골판지 한쪽 끝에 있는 크라프트지 롤을 선택, 이동 및 적재합니다. 골판지 제조에는 크라프트지 만들기와 골판지라는 두 가지 주요 단계가 포함됩니다. 크래프트 종이는 나무 조각을 펄프화한 다음 생성된 종이 물질을 물을 제거하는 거대한 스팀 롤러를 통해 공급하는 것을 포함합니다.
골판지는 무거운 롤러를 사용하는 기계에서도 수행됩니다. 판지 한 롤을 골판지로 만든 다음 동일한 기계로 두 개의 다른 레이어(라이너) 사이에 접착합니다. 그런 다음 가열된 롤 위에 판지를 통과시켜 접착제를 경화시킵니다.

7 한 롤의 매체가 골판지 롤을 통과하도록 로드되고 라이너 롤이 골판지에 공급되어 골판지 매체와 결합됩니다. 다른 롤의 라이너는 브리지라고 하는 평평한 구조를 따라 주름진 롤 위로 이동합니다. 이 라이너는 나중에 과정에서 골판지에 접착됩니다.

8 대량 생산의 경우 추가 롤이 자동 스플라이서에 로드됩니다. 민감한 감지기는 골판지로 공급되는 롤 용지를 확인합니다. 롤이 거의 비어 있으면 골판지 제어 시스템이 스플라이서를 시작하고 새 롤의 용지는 기계를 통과하는 용지 끝에 결합됩니다. 따라서 골판지의 생산이 연속적이며 생산 속도가 손실되지 않습니다.

9 주름을 잡을 매체는 먼저 예열 롤러를 통과한 다음 주름 롤로, 주름기의 거대한 전기 구동 롤러로 공급됩니다. 175~180파운드(psi) 압력의 증기가 두 롤러 세트를 통해 강제로 전달되고 용지가 롤러를 통과할 때 온도가 화씨 350~365도(섭씨 177~185도)에 도달합니다.

10 골판지 롤은 I O 플루트 - 엄청나게 넓은 기어의 톱니와 같은 수평, 평행 능선. 뜨거운 종이가 골판지 롤 사이를 지나갈 때 플루트가 갇히고 구부러져 골판지의 중간 부분을 형성합니다. 각 골판지 기계에는 서로 다른 플루트 크기를 특징으로 하는 교체 가능한 골판지 롤이 있습니다. 다른 설치 골판지의 완성된 조각은 두 개의 라이너 레이어 사이에 끼워진 단일 골판지로 구성됩니다. 골판지의 플루트 크기는 골판지 매체의 너비를 변경합니다.

11 매체는 단면 접착제 스테이션이라고 하는 롤러 세트 옆으로 이동합니다. 여기에서 한 겹의 라이너가 매체에 접착됩니다. 전분 접착제는 매체의 주름진 가장자리에 조심스럽게 적용되고 라이너의 첫 번째 레이어가 추가됩니다. 단일 페이서에서 매체와 라이너는 동일한 절차에 따라 브리지의 다른 라이너 층이 추가되는 이중 지지대 접착제 스테이션으로 이동합니다. 골판지를 계속 통과하면서 판지는 접착제를 경화시키는 증기 가열 판을 통과합니다.

공백을 상자로 만들기

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12 골판지 끝에서 슬리터 스코어러가 판지를 다듬고 상자 블랭크라고 하는 큰 시트로 자릅니다. 상자 블랭크는 넓은 토스트 조각처럼 슬리터 스코어러에서 튀어나와 자동 스태커로 미끄러져 큰 롤링 플랫폼에 로드됩니다. 여기에서 완성된 컨테이너로 변환할 다른 기계로 운송됩니다. 숙련된 생산 작업자가 컴퓨터 터미널과 프린터를 사용하여 골판지에서 생산된 각 상자 블랭크 스택에 대한 작업 티켓을 준비합니다. 작업 티켓을 사용하여 작업자는 스택을 flexos 라고 하는 올바른 제조 기계로 라우팅할 수 있습니다. (이름은 플렉소그래피 기계의 약자입니다). 플렉소는 상자 블랭크를 처리하는 넓고 평평한 기계입니다.

13 인쇄 다이 및 다이 커팅 패턴 I 3은 고무 또는 주석의 크고 유연한 시트에 패턴 샵에서 준비됩니다. 다이와 패턴은 플렉소의 대형 롤러에 로드되고 상자 블랭크는 자동으로 이를 통해 공급됩니다. 각 블랭크가 플렉소의 롤러를 통과할 때 다듬고, 인쇄하고, 자르고, 득점하고, 프린터-폴더-접착제에서 접고 접착하여 상자를 만듭니다. 플렉소에서 완성된 상자는 자동으로 쌓이고 밴딩 기계로 보내져 배송을 위해 포장됩니다. 골판지 공장의 기타 장비에는 독립형 다이 커터, 인쇄 스테이션이 있는 다이 커터, 과일, 야채 및 육류 용기에 왁스 코팅을 적용하는 커튼 코터로 알려진 기계가 포함됩니다. 간단한 단색 인쇄 및 다이 커팅만 필요한 상자 블랭크는 독립형 다이 커터, 인쇄 스테이션 및 커튼 코터를 통해 실행되어 방수 또는 기름 방지 용기를 생산할 수 있습니다.

품질 관리

품질 관리는 골판지를 만드는 데 사용되는 크라프트지의 공급업체에서 시작됩니다. 크래프트지는 부드럽고 강해야 합니다. 종이가 골판지를 통과하여 박스 블랭크로 만들어진 후, 개별 블랭크는 스택에서 당겨지고 테스트됩니다. Cobb 테스트는 라이너와 매체의 수분을 측정합니다. 접착제 강도, 파열 강도, 압축 및 매우 정확한 치수 테스트는 제조 공정의 품질을 결정합니다. 뒤틀림 테스트는 상자 블랭크의 평탄도를 결정하여 각 블랭크가 플렉소 기계를 통해 원활하게 이동할 수 있도록 합니다. 숙련된 작업자가 플렉소 기계를 통해 상자 블랭크 배치를 실행할 때 개별 상자를 당겨서 검사합니다. 자르기, 자르기 및 채점은 정확해야 합니다. 판지 손상은 허용되지 않습니다. 또한 컬러 인쇄에 사용되는 다양한 컬러 잉크 층이 완벽하게 정렬되어야 합니다.

미래

미래의 골판지 용기는 나무가 아닌 재활용 포장재로 생산된 크라프트지를 사용하여 제조될 것입니다. 재활용 및 기타 환경 친화적인 프로세스는 골판지의 미래에 계속해서 중요해질 것입니다. 오늘날, 콩기름과 생분해성 왁스 및 기타 코팅을 기반으로 하는 잉크가 용기 제조에 사용되기 시작했습니다. 선도적인 포장 회사는 이미 사용한 용기의 잉크를 제거하고 펄프화하여 신선하고 깨끗한 크라프트지를 만드는 제지 공장을 운영하고 있습니다.