从瓦楞机160年历程看瓦楞包装发展趋势

 一、瓦楞纸板生产线的百年发展过程

　　早在151年前，英国人发现了瓦楞结构，由此发明了瓦楞包装。

　　当今世界的瓦楞纸箱工业正在发生着日新月异的变化。瓦楞纸板生产线就是由卷筒原纸经过压制瓦楞、上胶、粘接定型、分纸压线、横切成规格纸板，经堆码输出等工序组成的流水作业线，简称瓦线。瓦楞纸板生产线从结构、速度、规格到控制，已经历了一个由简单到现代、由低速到高速和由机械化到计算机数字控制机电一体化的百年发展过程。

　　（一）早期手工操作的瓦楞包装技术

　　瓦楞纸于1856年在英国已有记载，英国人爱德华·希利（edwadciley）和爱德华·艾伦（edwadellen）兄弟将纸压成瓦楞波纹形状，作为帽子的内衬，用来透气并吸汗。今天的瓦楞包装技术，不论是材料选择，结构形式，制作方法，及至性能机理无不源于此，因此，这对瓦楞包装技术的发明与发展具有开创性的意义。

　　又过了十五年，1871年美国人阿尔伯特·琼斯（albertjones）发明了单面瓦楞纸板，用来加工纸箱，用于包装玻璃灯罩和类似的易碎物品，获得了美国第一个包装用瓦楞纸的专利权。这种单面瓦楞纸板（singlefacecorrugatedboard）材料的研制成功和应用，第一次使瓦楞技术开始进入包装材料的领域。

　　瓦楞包装技术的又一次重大突破是在1874年，美国的奥利佛·朗（oliverlong）始创在单面瓦楞纸的另一面粘贴上一层衬纸，制成双面的瓦楞纸板，获得单面瓦楞纸板专利。从而大大增强了瓦楞纸板的强度，使瓦楞纸板从单一功能的衬垫材料扩展到应用于制作瓦楞包装容器。

　　于1874年获得专利。该产品集缓冲特性、水平弹性和垂直强度于一体，适合用作玻璃瓶、灯具和瓷器的外包装材料。所有这些瓦楞纸都是由当时用作纸包装材料的薄麦秆纸制成。

　　robertthompson于1875年开始生产双面瓦楞纸板。1878年，henrydnorris与rober合伙，也生产双面瓦楞纸板。不久之后，美国人robergair也开始生产双面瓦楞纸板，并开发出了第一台模切压痕机，不过他与thompson和norris的专利纠纷长达10年，却处于不利的局面。这个问题在1888年得以圆满解决，gair承认thompson和norris享有专利权，并通过交纳特许使用金获取生产瓦楞纸板的权利。1881年，oliverlong的专利中第一次使用面纸支持瓦楞结构。1882年，rhthompson的专利，一台分两个阶段生产双面瓦楞纸板的机器。每张面纸被涂上一层糊胶，通过上胶机和毛刷辊，使用牵引绳上的夹具延长度方向牵引双面瓦楞纸板，纸板由手持刀具进行切割，作为纸厚度调节器，灵巧变速驱动器似乎有着双重功效。1889年，美国受理了第一项双面瓦楞纸板专利申请。1890年，rhthompson的专利，使用蒸汽加热瓦楞辊和楞尖上胶的改良单面机。有助于瓦楞更好成型的扩展接触系统。（100多年后，他才被“重新发现”）

　　设计工程师cflangston于1888年从英国威尔士移民到美国费城，在当地开办了一家机器制造工厂。他的第一个设计是剪切式纵切机，langston纸卷机即由此诞生。1895年，davidweber公司委托langston生产单面机。制造了幅面0.5米，适度6米/分钟的世界上第一台单面瓦楞机。值得一提的是，它是第一家涉足瓦楞机器设计的机器生产商，这也许是缘于对该产品的专利保护一直特别严格之故。1895年，第一个开槽瓦楞纸箱问世。同年，hinde和dauch推出了获得专利的climax牌瓶子瓦楞纸包装，该包装之后用来包装需要运输的玻璃灯罩。他们的这一创举对于将瓦楞纸的物品保护功能引入到铁路运输中起到了非常重要的作用。

　　1894年，罗伯特·盖亚（robertguya）研制的a型瓦楞纸板获得成功，使瓦楞纸板可以满足作为运输包装需求的瓦楞纸箱外包装使用。用a型瓦楞纸板制成的瓦楞纸箱首先在美国问世后，便在包装行业中崭露头角，受到包装用户的广泛认同，便很快地在美国及其他各地风行起来。1895年，瓦楞纸箱包装开始在美国的铁路运输系统受到重视。

　　（二）发展以单机生产的瓦楞包装技术

　　瓦楞结构被英国人发现后开始手工原始制作，而后制造设备，使用机械生产纸箱，并由单机到单面机，发展成为瓦楞生产线。1895年，位于印第安纳州安德森的sefton制造公司安装了对瓦楞纸板制造有着里程碑意义的瓦楞纸板生产线，该机器由jeffersontferres设计和制造。它采用燃气火焰加热的瓦楞辊，号称是第一台可持续作业的瓦楞纸板生产线，于当年获得专利。然而这台机器故障频频，因而于1900年进行了更新，变为使用蒸汽加热，但是横切部分仍然需要一名男工手拿尺子和锋利的刀具进行操作。速度为每分钟10英寸（合3米），幅宽约为18英寸（合450毫米）。

　　1897年，hide&dauch纸业公司在俄亥俄州sandusky地区使用当地制造的机器生产出了其第一张单面纸板。芯纸在瓦楞辊之间被压成型，并卷成纸卷，然后和面纸一起经过被称为“上胶装置”的第二道工序处理（即将胶水涂到楞尖），面纸与芯纸由此黏合成单面瓦楞纸板。然后，这些单面纸板又被重新卷成纸卷。之后的几年里，hinde&dauch又扩大了其产品类型，开始生产双面瓦楞纸板和纸箱。georgewswiftjr也于1901年进入瓦线生产领域。并向印地安那州的wdcoil、barkley和walker出售机器。

　　1902年，瓦楞包装纸箱被正式获许用于美国铁路运输包装；1903年，美国法定货运分类组织修订法规，接受瓦楞纸箱这种类型的包装物为运输包装容器。这一年法国人制造出双面瓦楞纸箱，应用于装运谷物和食品。

　　1906年前后又向fortewayne瓦楞纸业公司出售了几台双面机。swift设计了第一台瓦线用旋转切断机。在20世纪第一个10年里，瓦线幅宽达到了1米。1907年，在瓦楞技术初发源地的英国，开始引进经过美国人加以发展后的瓦楞包装技术，在英国生产出的首批瓦楞纸箱应市。日本于1914年开始生产瓦楞纸箱。1918年，mdknowlton公司的瓦楞纸板生产线获得专利。

　　（三）轮转式的单面瓦楞机组

　　1920年双瓦楞纸板问世，瓦楞纸包装制品的制造技术和使用发展非常迅速。二十世纪初的“普赖德哈姆案件”标志着纸箱包装的真正兴起，提示了木箱包装的缺陷与不足。第一次世界大战期间，木箱在运输包装箱中占了80%，而瓦楞纸箱只占20%，在第二次世界大战时，瓦楞纸箱在运输包装中已经占到80%。而木箱使用量急剧下降，瓦楞纸箱成为重要的运输包装容器。瓦楞包装制品的生产技术和设备与瓦楞纸箱的应用同步发展。20世纪20年代初，瓦楞制品的生产技术开始以单机生产代替早期的手工操作。

　　1922年，1.32米幅面的电动单面瓦楞机诞生。

　　1923年，出现了1.6米幅面的单面瓦楞机。

　　1925年，1.88米幅面的单面瓦楞机问世。

　　1938年，幅宽2.2米的单面瓦楞机推出。

　　到了20世纪40年代，连续轮转式的单面瓦楞机组问世。20世纪50年代，在世界经济、贸易迅速发展的形势的推动下，出现了将多道工序连贯作业的双面瓦楞纸板生产线。初始时期的纸板生产线的幅宽一般只有1000~1600mm，运行速度仅60~100m/min。单面瓦楞纸板问世后经过长达64年的发展，1950年，双瓦复合瓦楞纸板流水线诞生。1959年，制造出机械连动瓦楞纸板流水生产线。

（四）瓦楞纸板生产线的快速发展时期

 

　　20世纪60年代以后，瓦楞包装技术有了长足的进步，一些更先进的技术装备相继推出，出现了不少高效能高度自动化控制的瓦楞纸板生产线，1968年推出了幅宽2.2米，速度212米/分钟的含有无导爪单面瓦楞机和“双砍刀”横切机的现代瓦楞纸板生产线。从此瓦楞纸板生产线的技术进步就步入了快速发展的时期。凭借1970到2000年的大力发展，纸箱厂得以减少了成本并提高了利润。良好的操作加上先进的瓦线使瓦楞纸箱产量从1972年的每小时10000平方米提高到1985年的每小时17000平方米，到2000年，产量甚至达到了每小时30000平方米。此外，一些机械供应商对机器进行组件式设计，这样，在对设备进行升级时，操作员对生产的干扰可以降至低限度，生产成本也得以降低。此外，数字电子技术的快速发展对各行业的影响也日益明显，并被应用于整个瓦线加工工艺中。

　　20世纪80年代，由于机械生产商的经验更丰富，设计理念也趋于平稳和成熟，70年代推出的那些新产品被得以不断的改进。接下来的10年中，机械供应商意识到了这是一个提高产品产量和质量的契机，于是就加倍关注新机器的研究和开发。提高瓦线上纸幅的张力控制以及对纸幅的精确校准也成了他们的另一目标。从80年代到90年代，机械供应商和纸箱厂的操作人员都在埋头于解决这些技术难题以及瓦楞纸箱加工工艺的中央控制问题。尽管80年代很多技术都处于试验阶段，试验失误也时有发生，但在提高上胶，糊胶性能及其控制方面都有了一定的进步。再加上经改良的更精确的驱动马达控制和机械设计以及各种新材料的应用，纸板质量和生产速度都得到了很大的提高。

　　80年代中期，在机械设计和电子控制这两大新兴技术的推动下，瓦线生产领域又涌现出了一股创新热潮。新的瓦线运转更快，幅宽更宽，性能更可靠，在使用相同或较少劳动力的情况下提高了生产率，因其配有次品自动检测系统与设备维护自动控制系统，废品率大为降低，产品质量得到了大幅度的提高。

　　这些突破得益于机械硬件在精度和强度方面的提高，还包括新型数字电子控制，步进电动机驱动和频控交流驱动所带来的突破性革新。同时，人们对于瓦楞工艺中的物理和化学过程、机器的振动原因以及机器内部的控制也有了更深一层的认识。

　　二、瓦楞纸板生产工艺的技术进步

　　（一）早期的瓦线

　　单面瓦楞纸板的生产是一个独立的工序，与第二层面纸的上胶工艺分离，然后根据纸板规格分切、压痕和横切。单面瓦楞纸卷传输到涂胶机，然后制成双面瓦楞纸板，再通过平面热板，纵切机和终端的横切机来切成一定尺寸的成品纸板。这些设备的幅宽约1米，纸板在单独的机器上进行压痕切割开槽，通常采用横杆式手动操作的机器。当然，这些工艺的顺序可以进行变化，但是主要原理是不变的。

　　早期的单面机没有压力辊，而是将瓦楞芯纸挤压定形，然后送到上胶的面纸处粘合，这两个工序是独立的。这样，瓦楞楞距和楞高会有很大的差异，形成楞尖与面纸粘合处的间隙。正是由于瓦楞楞型偏于粗糙和过多的涂胶量，才得以籍此“填补”这间隙。后来，压力辊式单面机出现了，安装在其上面的天桥，为单面瓦楞纸幅提供了可变的缓冲空间，从而使纸幅的输送显得非常灵活。同样，这之前独立的工序诸如将底层面纸粘合到单面瓦楞纸板、加热、切割（当时使用旋转刀具）和手工堆码，就可联线安装，纸板的生产成为一个连续过程。这个技术发展宣告了瓦楞纸板生产线进入现代发展时期。与造纸机一样，瓦线也被分为2个部分。一个是湿部，用来制造纸板并且蒸汽加热，包括从单面机到双面机端头。另一个是干部，纸板在干部按尺寸要求进行纵切横切以及堆码，然后运到加工区。

　　（二）到70年代

　　纸板生产线又成为行业发展的焦点，一种新兴生产方式开始登上历史舞台。日本开发出了第一条“无间歇瓦线”，把生产线的纸板产量和质量，以及生产灵活性都提到了一个新的高度。该生产线对订单大小无限制，甚至能完成单个纸箱订单的生产，而且纸箱记数公差被完全消除（过去交货时，10%左右的数量公差是很常见的）。由于无需停机更换订单，翘曲纸板大大减少。过去，85英寸（或许是87英寸）是瓦线能加工的标准幅宽（这是美国标准对该行业巨大影响的一个体现）。但是，这样的生产线在当时已经过时，取而代之的是欧洲的幅宽为244厘米（或是96英寸）的生产线，幅宽更大，自动化程度更高，生产操作连续不断。

　　（三）80年代的瓦线

　　瓦线发展过程中的主要成就：20世纪80年代中期之前，瓦线（瓦楞纸板生产线）发展过程中所取得的主要成就有：60年代开始使用淀粉糊胶；自动堆码机；无导爪式单面机；自动纵切压痕机；中央控制理念；预热器和双面热输入的快速调节；直接驱动横切机。除了淀粉糊胶的应用之外，70年代的瓦线经历了很多其他方面的发展，其中北美纸箱企业联盟（cid）在促进这些重大的创新方面起到了举足轻重的作用。

　　20世纪80年代后期，2.8米宽瓦线在沉寂了数十年后，重新开始流行。richardpratt的visy纸板厂即是始作俑者，当时它希望从新型机器中提高产量。visy在全球范围内已经享有高的平均时速和产量。然而，这样的效率对于即将在墨尔本附近coolaroo的计划安装设备来说仍然不够。当时langston和bhs能制造这样宽幅的瓦线，到90年代为止，该宽幅的瓦线占bhs总制造的25%。bhs也有制造3.3米宽幅瓦线的意向。世界首台3.3米瓦线于2002年夏天在欧洲调试完成。它不是millugator，其原纸卷是通过公路运输。总体而言，增加宽幅这一重要的技术进步对单面机和横切机提出了更高的要求，其他机器只需一定的巩固和加强就可。目前世界上较先进的瓦楞纸板线，纸板加工幅宽扩大到2800~3300mm，运行速度高达375~400m/min，可以制作出三层、五层、七层纸的由不同楞型任意组合的各类瓦楞纸板。目前，与纸板生产线相配套的制箱技术与设备也发展得比较完善，集印刷、开槽、切角、压线、修边、粘箱等综合功能的印刷开槽粘接联动机，可连续套印多种颜色，操作速度每分钟可加工纸箱250~280只。其他各种与制造瓦楞包装容器相应的技术设备，如模切、折叠、钉合、粘箱、涂布、胶黏剂、印刷、制版、设计、检测等诸多环节的高新技术和设备几乎应有尽有。目前，较高的制造技术能有效地保证瓦楞包装制品的内在质量，较高的生产效率使瓦楞纸包装具有较低的生产成本，加上越来越高的瓦楞纸包装设计水平，使瓦楞纸包装在各种产品的包装领域中更多更好地展示了其优越的包装功能。瓦楞纸板生产上裁切标记的发展为预印纸箱的使用带来了可能。工艺流程自动化程度越来越高，大量使用电脑设计和机电一体化控制。
（四）瓦楞楞型的发展史

 

　　双瓦楞纸板出现后的半个多世纪里，瓦楞结构的科学发展更加完美、成熟，西方的瓦楞结构技术传到中国，也只有三十年的历史，如今已基本达到了现代水平。

　　第一种研发的楞型楞高约4.5毫米，是a楞。该楞型在19世纪和20世纪之交大量使用。b楞于1910年问世，楞高约2.5毫米。这两种楞型在20世纪60年代之前是三层和五层纸板的标准型号。这个以字母排序分型号的系统，并不完全依照瓦楞楞型的高度而命名瓦楞。随着另一种楞型的诞生而被打乱。该新楞型的高度介于a楞和b楞之间，楞高3.5毫米，称为c楞。上世纪60年代，e型瓦楞诞生。f型瓦楞出现在90年代早期，在之后的五、六年时间内余下的瓦楞楞型也纷纷诞生。在2000年年末，当时细小的瓦楞--o型瓦楞问世。到目前为止，有十种瓦楞楞型成为行业公认的标准。

　　下表列出了瓦楞楞型、楞高、楞距和瓦楞率（生产单位长度纸板所需的瓦楞芯纸长度，又被称为牵引因数）。许多纸箱厂开发了自己的瓦楞楞型以满足客户特定的需求。不同厂家生产的瓦楞纸板或不同用途的纸板的这些数据各不相同，下表中的数据都是行业中公认的标准。

　　通过使用双楞或多楞单面机和各种类型的纸张，理论上可生产出几千种瓦楞纸板，并可从中选出一种适合任何产品包装的纸板。瓦楞辊作为瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的关键功能性部件，同时从结构形式、精度质量、经济指标、制造材料和制造工艺等也在不断的进步和迅速发展。

　　（五）早期瓦线上的黏合剂

　　早期的机器使用膏状黏合剂，其中含有淀粉颗粒的糊胶。约在1900年，硅酸钠（即硅酸苏打）黏合剂开始用作纸板黏合，该物质通过将白沙溶入苏打灰制成，生成物可溶于水。固化后类似玻璃（俗称“水玻璃”的由来）并且固化速度很快--这个速度对早期瓦线来说已足够了。该单面机有一套可互换的“传输辊”，每个辊长度不一，都比要加工的纸张幅宽略小。传输辊的目的在于与一个上胶辊一起旋转，后者又与另外一个底部浸入硅酸钠胶盘的辊接触。传输辊决定了通往涂胶辊的胶膜的幅宽，而涂胶辊将胶涂在楞尖上。芯纸则通过黄铜半月形“导爪”被托附在瓦楞辊上。

　　（六）瓦楞工业的发展趋势

　　早在160年前，英国人发现了瓦楞结构，由此发明了瓦楞纸品包装。又经过15年，美国人发明了单面瓦楞纸板问世。在而后的半个多世纪里，瓦楞结构的科学发展更加完美、成熟，已成为整个商品包装的半壁江山。西方的瓦楞结构技术传到中国，也只有皿十年的历史，如今已基本达到了现代水平。

　　过去四十年中，飞速创新是瓦楞纸箱工业的一个特点。回首这四十年，我们可以发现一些总的趋势：纸板重量不断降低；回收性废纸取代原生材料，应用率日益上升；计算机辅助设计技术和纸箱行业的技术进步促使模切纸箱设计应用不断增加；高强度材料在很多领域开始取代木材，并获得较大的发展；新楞型的不断开发，这主要是因为纸箱厂能在很短的时间内完成不同楞型瓦楞辊的更换，以及瓦楞纸板在很多领域都是盒纸板的有力竞争者。自动化控制、生产设备速度的大大提升和数码技术的应用成为纸箱厂发生巨大变化的主要推动力。

　　尽管瓦楞纸箱只有100多年历史，然而，由于瓦楞纸箱具有质轻、抗压、耐戳穿、抗撕裂和缓冲、防震、易加工成型等机械性能；以及良好的装潢印刷适性，能够再循环再利用，对环境无污染等优点；既经济又轻便且易堆放，所以其使用范围越来越广，发展速度越来越快。目前，瓦楞柢板已成为现代包装中使用广泛的包装材料之一，无论是用于生产资料还是生活资料，无论是运输包装还是销售包装，由其加工而成的瓦楞纸箱则成为商品包装的大宗商品，是出口商品和国内市场商品包装的必备之物，成为现代商业和贸易上使用广泛的包装容器，也是当今世界各国所采用的重要的包装形式之一。

　　三、我国瓦楞生产线的五十年发展轨迹

　　（一）五十年的沿革

　　我国的瓦楞纸箱工业在世界上起步较晚，但发展迅速变化巨大。1954年才开始推广使用瓦楞纸箱，较日本晚40年，较美国晚60多年。而且技术起点低，一开始沿用日本20世纪30年代的单机，工序间全靠手工连接，没有流水作业。直到20世纪70年代中后期，这种情况才有所改观。

　　1975年北京纸箱厂率先从日本引进了内田制作所株式会社（uchida&co.，ltd.）的d3型双层瓦楞纸板生产线，新幸机械制作所株式会社（uchida&co.，ltd.）的prf-1425ah型双色印刷开槽机和丸松株式会社（marumatsuinc.）的糊盒机：1983年又从日本引进了市川机械制作所株式会社（ichikawmachineryco.ltd.）的prf-2400ah型双色印刷开槽机和半自动针箱机；此后，青岛纸箱厂、天津外贸纸箱厂等纷纷引进国外（主要是日本）成套的瓦楞纸板、纸箱生产设备，这期间我国也开始自行制造瓦楞纸板生产线并有一些国内纸箱生产厂成功使用。至1985年之前，先后有35家瓦楞纸箱生产厂在技术改造中引进更新的瓦楞纸箱主要生产设备达63台套，其中包括有19条双层瓦楞纸板生产线成套设备。

　　80年代，计划经济时期发展起来的老一代瓦楞生产企业，被市场经济新崛起的瓦楞生产企业蚕食替代，替代与反替代的竞争长达十年之久才基本结束。1985年以后，我国的瓦楞纸箱制造行业的发展步伐加快，改革开放后更是以前所未有的规模和速度迅猛发展。据不完全统计，到1987年我国瓦楞纸板自动生产线的数量已经由1984年的19条猛增了99条，其中进口76条，国产23条，在经济比较达的沿海省份占70条，广东上得多，达31条。到1997年，我国已有瓦楞纸板生产线约600条，其中不乏美国兰斯顿、日本三菱、意大利阿格纳蒂、德国bhs等世界上著名的纸箱设备制造公司出品的和国内外（包括港台）其他制造厂生产的各类先进流水线。代表瓦楞生产力水平的是瓦楞纸板生产线，而衡量瓦楞纸板生产线的现代化水平，既要看生产线的数量，还要看生产线的档次，质量。

　　我国国家标准gb12070-89《中、低速瓦楞纸板生产线》中规定了瓦楞纸板生产线的标记方法，由瓦线的代号“wj”及表示性能的主参数组成。第一主参数为高速度，第二主参数为有效幅宽，数字表示生产瓦楞纸板的瓦楞数。比如高速度为100m/min，有效幅宽为1600mm，生产双楞瓦楞纸板的瓦线标记为wj100-1600-2。
（二）增长速度与瓦线过剩

 

　　我国的纸板设备由瓦楞单机到瓦楞单面机组，再到瓦楞生产线三个时期共经历了20多年，而且一直在快速发展，至今已出现了较为严重的过热、过多、过剩的现象，今后将全面进入大调整。低档瓦楞机及单面机组基本上应逐渐退出。

　　中国的瓦楞纸板生产线创造了历史高纪录，从而进入中国瓦楞产业工业化时期。未来十年或者更长时间，中国瓦楞工业将是工业化的提升期。据不完全统计，到2003年全国拥有瓦楞纸板生产线已达到3000条上下，单面瓦楞纸板机7000余台。广东地区1100条，沿海及长三角地区1000条，内地1000条，全国有近20000家瓦楞生产厂家。2004年，我国的瓦楞生产线甚至已经冲到了3500-4000条。2009年巳达到5000条。其中三分之一是八十年代中期和九十年代初期的老线，以使用十多年到二十年，基本已经老化，不能使用。按中国市场的实际需要，目前生产线多余2/3。近十年来，国内瓦楞纸箱机械工业发展很快，已有十多个线生产厂，我国大的瓦线制造企业是湖北京山轻工机械厂，2003年实现销售11.5亿元，售出三、五、七纸板生产线256条。据统计，目前，我国瓦楞纸板生产线国外进口瓦线占8%、台湾产占15%，国产线占77%，其中国内市场份额中，湖北京山占27%，排第一；东光占24%，位列第二。湖北京山其单面机市场占有率达到37%。河北东光主要是针对中小型企业，占有率较为稳定为20%。其余品牌市场较为分散，如；广东万联、富利；首都机械厂；肇庆西江、嘉隆包机集团；辽宁丹东轻机厂、河北邯单等市场占有率都维持在个位数。2009年由于采购设备的进项税可以抵扣，企业的设备购买能力和购买意愿增加，设备生产企业在增值税改革的过程中是间接受益者。

　　东光中包、首都航天机械厂幅宽1.6m、速度100m/min的瓦楞纸板（箱）生产线已有少量出口俄罗斯、印尼、泰国等国家。肇庆嘉隆包机集团也有出口。清醒的行家分析认为中国的瓦线已到顶点，预计今后三、五年销售会继续回落。说明我国瓦线已严重过剩。是瓦楞工业发展的障碍。

　　如今，我国拥有的瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机从装机数量到增长速度，包括规格结构之多、技术水平高低之悬殊、质量档次之杂，均已居世界第一。同时，我国每年中低档次的瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的制造和销售数量也已跃居世界级别。瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的速度从20-350米/分钟，门幅从350-2800毫米，加热方式有用电、液化气、导热油到蒸汽加热，结构从导爪式、真空内吸附、真空外吸附到气垫正压式，运行控制从简单机电到全自动计算机数字控制，技术性能从简陋的弹簧加压到世界上先进的（如bhs、agnati、mitsubishi等）世界级品牌的全电脑控制气垫正压式全自动设备等样样都有，高、中、低各档次共存。由此也带来了运行中的大大小小各式各样的瓦楞辊及应运而生的各种层次的供应服务商，形成了五花八门、鱼龙混杂的局面。

　　目前，我国瓦楞纸板的生产设备大体有三类。一是传统的单机，都是单一的生产工艺，要经过配料、裁切、拼接、压楞、裱胶、贴压、干燥等多道工艺而成型瓦楞纸板，这种工艺在广东、江浙、上海、京津等发达地区基本被淘汰。二是单面瓦楞机组，这是我国20世纪80年代后期发展起来的，替代传统的单机生产瓦楞纸板，是一大进步，适应于中小纸箱企业，生产效率、产品质量都比单机提高了一步，适应性强。随着瓦楞纸板生产流水线的发展，瓦楞单面机组生产效率、产品质量又落后一步。三是瓦楞纸板生产流水线，它的特点是：将整个瓦楞纸板生产过程中的各种设备有机地结合起来，实现自动化、连续化生产。生产出来的瓦楞纸板平整、含水量低、楞型挺括、质量好、速度快，为纸箱成型后道工序提供了良好的质量保证。所以，我国的瓦楞纸箱工业（包括设备制造业和器材与服务业等）不得不面对并必须熟悉如此繁杂的各种瓦楞纸箱生产线和单面瓦楞机以及瓦楞辊的不同的结构、型式、功能和安装、使用以及维护保养方法。

　　美国现有瓦线660条，纸箱生产企业1500家，日本25家瓦楞生产企业拥有瓦线477条，年产量134亿平方米，欧洲现有瓦线811条，纸箱企业735家，年产量405亿平方米，他们都经过多年过剩的调查后，已相对合理。

　　四、瓦楞机设备发展趋势

　　（一）瓦楞纸板生产线的趋势

　　我国瓦楞纸箱制造设备的发展方向一是宽幅高速成套设备，以满足市场发展的需求；二是在中轻型瓦楞纸板箱设备生产方面要注重成套性，拓展计算机技术的应用深度和广度，重在提高性能，提高可靠性。

　　当前市场上被普遍应用的各种规格的瓦楞纸板生产线将被继续沿用，不同的是会加入更多的自动控制设备，以提高其产量及灵活性。使用低克重的原纸，配备不同楞型自动切换设备，自动接纸，提高机器的可靠性，这些都是为了减少设备的停机时间。依赖于经济实惠，功能强大的计算机系统，机器控制系统也会越来越先进。操作更加方便，能够自动检测系统故障，并给出解决方案。

　　各种幅宽的机器都会有所发展，包括超宽型瓦线，如大型纸箱厂应用的宽达3.5米的瓦线，又包括宽1.8~2.5米，生产能力250~300米/分钟的小型机器，这些小型机器往往花费少，自动化控制设备简单，精度不高，但可以调节或升级。这种设备的长度越短越好，湿部也无须两层，可用于新兴市场或特殊领域；承接一些特殊的订单，或协助主要瓦线分担一部分工作；由纸板厂过渡到纸箱厂添置的第一台机器；发展中国家；客户较多的纸板加工厂；瓦线的开发应侧重于；提高纸板质量；减少设备停机时间；减少浪费；简化操作；提高产量效率。

　　一些大企业、集团企业的瓦楞生产线，正向高档次、高质量、高水平方向发展；正由国产设备想我国台湾产设备及国外引进设备转移。瓦楞生产线的竞争，将由国内企业之间的竞争转向我国台湾和国外设备制造商之间的竞争，这是今后瓦线新的发展趋势。

　　（二）机械结构与操作过程简化

　　计算机和传感器以及新型传动机构等取代笨重的电器控制柜和驱动装置，使零部件数量减少、结构简化，从而体积也随之缩小。微电子技术、传感器技术和电子计算机控制技术的应用，形成高新技术与传统技术的复合，改善了包装机械的结构，提高了工作质量、精度、速度和可靠性，还促进包装机械和包装生产线系统向智能化、高度自动化发展。

　　计算机还将赋予包装机以自动监控、动态检测、故障诊断与显示、报警和失控保护等功能，使包装机的可靠性大为提高。采用计算机控制系统设计的包装机，大大减少了操作按钮和手柄，并有程序控制等功能。使操作过程简化，易学易用。常规包装机多采用异步电动机驱动，实际上多处与轻负载工作状态，能源浪费大。计算机控制系统用变频电动机代替了异步电动机，随机调整变频电动机的输出功率，一般可节约40%的能源，从而使效益得到提高。

　　我国已能生产a&b、e&e、e&b等楞形和三层、五层、七层瓦楞纸板加工设备，幅宽达1.6m~2.5m，生产线速度已提高到180m/min，稳速工作时达到100m/min~120m/min。
 （三）瓦楞生产线高档化（宽幅、高速、成套设备）

 

　　瓦楞纸箱业的发展在很大程度上依靠技术装备水平的提高。瓦楞纸箱技术装备是瓦楞纸箱业的基础和依托，而纸板成型设备是关键设备，是纸箱生产企业技术装备水平的标志。发达国家早已淘汰了单机和单面机，取之代之的是联动生产线，这也是我国瓦楞加工行业的发展方向和必然趋势。因为用其生产操作，一是工序多，劳动强度大；而是生产规模小，产量低；三是不能保证质量，这样必然造成效益低下。当今，生产线也在加快更新换代，升级提档。（1）向高速、高效、宽幅、低耗、封闭无污染、计算机控制、多功能的方向发展。（2）瓦线设备的零部件生产将向通用化、系列化、标准化和专业化方向发展。（3）高新技术的广泛应用，瓦楞使纸板生产线制造设备功能日趋先进、可靠性进一步增强。

　　尤其是日益增多的高档引进设备所无法回避的维护保养、修理更新的技术、时间和成本等问题，同时也伴随着由此而不可避免产生的各种认识误区所带来的各种实际问题的困扰。不断地寻找和选择技术可靠并值得信赖的专业供应和维护服务厂商，也成为纸箱行业关心的重要事项。

　　（四）计算机技术在瓦线的应用

　　计算机技术已开始应用到生产线，以方便进行生产管理和规格调整，提高整线技术水平。由于瓦楞棍的专用加工设备和工艺水平的提高，使用寿命延长至3000万米以上。国内产品虽然进步很大，但与国外先进技术的差距仍然不小，国外先进机型快速度达到350m/min，大幅宽已达3.3m。另外，国内中低速、中轻型瓦楞纸板生产线的综合指标如能耗等方面也有较大差距。

　　包装机械设计普通使用仿真设计技术；把各种机器单元以数据库形式存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，由计算机自动合成三维模型，再把实际生产的指标和数据、可能发生的故障等输入计算机。计算机三维模型即可依照实际工作情况进行操作，演示出生产能力、废品率、生产环节匹配、生产线瓶颈在何处等，还可根据用户意见进行修改模型直到用户满意。采用计算机仿真技术后，大大缩短了包装机械的设计周期及新产品开发周期。

　　五、瓦楞结构及其设备的科学发展

　　（一）从瓦楞结构到蜂窝复合结构

　　运用瓦楞结构的科学原理制造瓦楞纸箱，经过世界范围内的包装行家近150年的努力、实践和不断深化，使瓦楞结构发展到了极限，再发展就必须开发新的天地。

　　美国人在发现了蜂窝结构后，由此发明了铝合金蜂窝板，并应用于现代军事工业。而后转为民用，发明了蜂窝纸板，加工成蜂窝包装。另外，又发展了多种蜂窝复合材料，如瓦楞蜂窝复合纸板等。开拓了广阔的市场领域，创造了科学奇迹。

　　我国蜂窝纸板研制技术开始于20世纪80年代。瓦楞与蜂窝结构的科学发展，经长期实践验证，为社会创造了巨大财富。近年来，中国包装界有志之士在瓦楞结构和蜂窝结构的启发下，研发了新型结构，也有称为“瓦中瓦”。

　　中国的蜂窝技术先由军工单位从国外引进，用于军工产品，而后军转民，试制出蜂窝复合纸板，并开发了蜂窝制品包装。但发展不快、企业不大、产品不多、困难不少。

　　（二）凹凸结构纸板生产线

　　对现有的瓦楞纸板生产线进行换棍改装，换上凹凸辊可以生产多层凹凸纸板，换下凹凸辊，再装上瓦楞辊，又生产瓦楞纸板。f型瓦楞单面机，也可换上凹凸辊，成为凹凸单面机。已有瓦楞单面机改装为凹凸单面机生产产品的经验，基本原理相同。至于后道设备，可以用瓦楞、蜂窝后道设备通用。瓦楞同凹凸在一条生产线上，换辊互用，这是世界首创。

　　从历史角度，分析“凹凸”结构是充分利用纸材的延伸性，经辊筒结构拉伸成型，这是纸张成型技术的一大“突破”，是一大发明。称凹凸结构为继瓦楞、蜂窝之后的一种新的结构。

　　（三）新一代低碳冷定型瓦楞机生产线

　　英国人发明“瓦楞”，是第一次浪潮，已有100多年历史；美国人发明“蜂窝”，为第二次浪潮，亦有半个多世纪的进程；如今中国人发明“冷定型瓦楞生产线”，成第三个浪潮。但必须看到：瓦楞纸箱的产量是上去了，而企业的文明同现代国际水平相比，还处在全球现代化瓦楞工业的初级阶段。因此，中国瓦楞行业更需要研究先进国家的现代发展史，研究瓦楞工业发展的趋势，走具有中国特色的科学发展道路，继瓦楞、蜂窝之后的第三代瓦楞机。

　　低碳冷定型瓦楞生产线在都市型瓦楞工业中，环保也为可持续发展带来了设备与技术的优势。一种新型的瓦楞纸板生产线应运而生，这就是低碳冷定型瓦楞纸板生产线，其系列产品包括冷定型瓦楞单机、低碳单瓦生产线、冷定型瓦楞纸板生产线。它实现了高效、节能、环保的功能，中国人谱写了世界瓦楞工业发展新的历史。冷定型单机顾名思义就是不用任何加热设备生产单面瓦楞纸板，也就是纸板生产线的主机。冷定型单机专利曾在日内瓦国际专利成果博览会获得专利金奖。瓦楞包装行业是一个规模大、能耗高、污染源大的行业。冷定型技术的推广应用，降低了产业成本，节约能耗，绿色环保，为都市型瓦楞纸箱行业开辟了一条“绿色通道”。进一步推动包装行业的技术进步。

　　低碳、节能、节水、保护环境、利于建设节约型社会，符合包装循环经济与可持续发展战略。

　　新一代冷定型电磁波纸板生产线的性能更优于微波纸板生产线，且它能集中印刷、开槽、压痕于一体，电脑跟踪切割，可为用户每年节约几百万的制造成本。

　　低碳冷定型瓦楞机是集多项发明专利于一体的我国现有知识产权，属世界首创。为全球瓦楞工业的发展做出了新的选择，开辟了新的领域。

　　结语

　　发达国家瓦楞纸箱现代化的经验表明，纸箱行业的发展与纸箱机械行业的发展相辅相成。为此，瓦楞纸箱机械的制造行业，必须从现在起，由数量型向质量型，由中低档为中高档，包装机械行业的大而全，小而散的产业结构，必须通过改组、重组、兼并等磨合，提高瓦楞纸箱机械的档次水平。在未来十年，包装装备向机电一体化、智能化、自动化控制方向发展。以包装工业中急需的量大面广的成套技术装备为重点，填补国内空白；以微电子和计算机技术为先导，引进新技术，增强自主开发能力，促进机械技术和电子技术的结合，推动包装装备机电一体化，进而向包装机械智能化迈进。