ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 3: กระบวนการผลิตแผ่นลูกฟูก การทำรอยพับ และการควบคุมรอยต่อกล่อง

ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 3 อธิบายกระบวนการผลิตด้วยเครื่องทำแผ่นกระดาษลูกฟูก หรือ Corrugator ตั้งแต่สถานี Single facer และ Double backer จนถึงการควบคุมรอยพับ ร่องสล็อต ช่องว่างรอยต่อ แถบกาว และกระบวนการไดคัท โดยใช้คำศัพท์เฉพาะทางที่พบในโรงงานผลิตแผ่นและกล่องกระดาษลูกฟูก

ตอนก่อนหน้าอธิบายวัสดุและชนิดลอนไว้แล้วใน ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 2: กระดาษผิว กระดาษทำลอน และคุณสมบัติของลอนแต่ละชนิด

กระบวนการผลิตแผ่นกระดาษลูกฟูกมีขั้นตอนอะไรบ้าง?

เครื่องทำแผ่นกระดาษลูกฟูกประกอบด้วยกระบวนการหลัก ได้แก่

• การคลายม้วนและปรับสภาพกระดาษผิวกับกระดาษทำลอน
• การขึ้นรูปกระดาษทำลอนให้เป็นลอนลูกฟูก
• การยึดชั้นลอนเข้ากับกระดาษผิว
• การทำให้แผ่นกระดาษลูกฟูกแห้ง
• การตัดแบ่งและทำรอยพับบนแผ่นกระดาษ

ก่อนเข้าสู่กระบวนการผลิต ผู้ปฏิบัติงานต้องเตรียมกระดาษผิวและกระดาษทำลอนให้มีสภาพเหมาะสมต่อการขึ้นรูปและการยึดติด เพราะคุณภาพของวัตถุดิบและสภาวะของกระดาษมีผลต่อความสมบูรณ์ของลอน แนวกาว และความเรียบของแผ่นสำเร็จรูป

น้ำหนักมาตรฐานของกระดาษที่นิยมใช้

กระดาษผิวและกระดาษทำลอนมีน้ำหนักมาตรฐาน หรือ Grammage หลายระดับ โดยเอกสารแสดงน้ำหนักที่ใช้กันทั่วไปดังนี้

กระดาษผิว Kraft/Test

• 95 กรัมต่อตารางเมตร
• 115 กรัมต่อตารางเมตร
• 125 กรัมต่อตารางเมตร
• 125 กรัมต่อตารางเมตร
• 170 กรัมต่อตารางเมตร
• 275 กรัมต่อตารางเมตร
• 400 กรัมต่อตารางเมตร เฉพาะ Kraft

กระดาษผิว Mottled/White

• 125 กรัมต่อตารางเมตร
• 140 กรัมต่อตารางเมตร
• 200 กรัมต่อตารางเมตร
• 140 กรัมต่อตารางเมตร
• 170 กรัมต่อตารางเมตร
• 200 กรัมต่อตารางเมตร

กระดาษทำลอน

• 90 กรัมต่อตารางเมตร
• 100 กรัมต่อตารางเมตร
• 127 กรัมต่อตารางเมตร

น้ำหนักมาตรฐานของกระดาษเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการกำหนดโครงสร้างแผ่น แต่สมรรถนะของแผ่นสำเร็จรูปยังขึ้นอยู่กับชนิดกระดาษ ชนิดลอน คุณภาพการขึ้นลอน และคุณภาพการยึดติดด้วย

สถานี Single facer ทำหน้าที่อะไร?

สถานี Single facer ทำหน้าที่ขึ้นรูปกระดาษทำลอนและยึดชั้นลอนเข้ากับกระดาษผิวหนึ่งชั้น โดยกระดาษผิวชั้นแรกที่นำมาประกบมักเป็นกระดาษผิวในของกล่องสำเร็จรูป

วัสดุที่ออกจากสถานีนี้เรียกว่า

แผ่นลูกฟูกหน้าเดียว หรือ Single face board

โครงสร้างดังกล่าวประกอบด้วยกระดาษผิวหนึ่งชั้นและชั้นลอนหนึ่งชั้น ในขั้นตอนนี้วัสดุยังมีความยืดหยุ่นและยังไม่เป็นแผ่นลูกฟูกที่มีความแข็งตึงสมบูรณ์

การปรับสภาพกระดาษด้วยไอน้ำ

ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ กระดาษผิวและกระดาษทำลอนจะได้รับการปรับสภาพล่วงหน้าด้วยไอน้ำ เพื่อทำให้กระดาษอ่อนตัวและเหมาะกับการแปรรูป

กระดาษทำลอนจะผ่านระหว่างลูกลอนขนาดใหญ่ ซึ่งพื้นผิวของลูกลอนได้รับการออกแบบให้ตรงกับรูปทรงและขนาดลอนที่ต้องการ

เครื่องจักรรุ่นเก่าใช้ชุดนิ้วประคองลอน หรือ Fingers เพื่อยึดกระดาษทำลอนให้อยู่ในตำแหน่งระหว่างกระบวนการขึ้นลอน ส่วนเครื่องจักรรุ่นใหม่ใช้แรงดูดสุญญากาศเพื่อประคองกระดาษแทน

การใช้สุญญากาศช่วยลดโอกาสเกิดรอยกดบนกระดาษและช่วยให้สมรรถนะด้านความต้านแรงกดดีขึ้น

การทากาวที่ยอดลอน

เมื่อกระดาษทำลอนผ่านการขึ้นรูปแล้ว กาวจะถูกทาลงบนยอดลอน หรือ Flute tips

กระดาษผิวจะถูกกดเข้ากับยอดลอน โดยใช้ความร้อนและแรงกดร่วมกันเพื่อยึดพื้นผิวทั้งสองเข้าด้วยกัน ในขั้นตอนนี้มักใช้แรงกดค่อนข้างสูงเพื่อให้เกิดการยึดติดที่แข็งแรง

อย่างไรก็ตาม แรงกดดังกล่าวอาจทำให้แนวกาวมองเห็นทะลุผ่านกระดาษผิวได้ กระดาษผิวที่ประกบในสถานี Single facer จึงมักถูกกำหนดให้เป็นกระดาษผิวในของกล่องสำเร็จรูป

Bridge หรือส่วนพักสะสมแบบสะพาน

หลังออกจากสถานี Single facer แผ่นลูกฟูกหน้าเดียวจะถูกส่งเข้าสู่ชุดสายพานที่เรียกว่า Bridge

วัสดุจะถูกพาดและสะสมเป็นลักษณะคลื่นซ้อนกันระหว่างเคลื่อนที่ไปยังสถานี Double backer

หน้าที่หลักของ Bridge คือแยกการทำงานระหว่างสถานี Single facer และ Double backer เพื่อรองรับ

• ความแตกต่างของความเร็วระหว่างสองสถานี
• การเปลี่ยนม้วนกระดาษ
• การสะสมแผ่นลูกฟูกหน้าเดียวระหว่างกระบวนการ

Bridge จึงไม่ได้เป็นเพียงส่วนลำเลียง แต่เป็นส่วนที่ช่วยให้เครื่องจักรแต่ละช่วงสามารถทำงานต่อเนื่องได้ แม้ความเร็วหรือจังหวะการทำงานจะแตกต่างกัน

สถานี Double backer ทำหน้าที่อะไร?

ที่สถานี Double backer กาวจะถูกทาลงบนยอดลอนอีกด้านหนึ่งของกระดาษทำลอน จากนั้นจึงประกบกระดาษผิวนอกเข้ากับชั้นลอน

เมื่อกระดาษผิวถูกประกบทั้งสองด้าน จะได้แผ่นกระดาษลูกฟูกสองหน้า หรือ Double face board

เครื่อง Corrugator โดยทั่วไปอาจมีชุด Single facer มากกว่าหนึ่งชุด ทำให้สามารถนำชั้นกระดาษเพิ่มเติมมาประกอบรวมกันที่ Double backer เพื่อผลิตโครงสร้าง เช่น

• กระดาษลูกฟูกหนึ่งลอน หรือ Single wall
• กระดาษลูกฟูกสองลอน หรือ Double wall
• กระดาษลูกฟูกสามลอน หรือ Triple wall

การให้ความร้อนขั้นสุดท้ายและการทำให้เย็น

เมื่อประกอบกระดาษผิวครบทั้งสองด้านแล้ว แผ่นกระดาษลูกฟูกจะมีความแข็งตึงมากขึ้น

แผ่นจะถูกส่งผ่านระหว่างสายพานแบนยาวสองชุด เพื่อให้ความร้อนขั้นสุดท้ายและทำให้เย็นลง กระบวนการนี้ช่วยให้กาวเกิดการยึดติดและทำให้แผ่นอยู่ในสภาพพร้อมเข้าสู่ขั้นตอนตัดแบ่ง

หลังจากนั้นจึงดำเนินการดังนี้

• ตัดแต่งขอบแผ่น
• ตัดแบ่งตามความกว้างที่กำหนด
• ตัดตามความยาวที่ต้องการ
• ทำรอยพับตามแนวฝาปิด
• จัดเรียงแผ่นสำเร็จรูปเพื่อรอการแปรรูปหรือประกอบกล่อง

การทำรอยพับของแผ่นกระดาษลูกฟูก

การทำรอยพับ หรือ Scoring เป็นการกดแนวลงบนแผ่นกระดาษลูกฟูก เพื่อให้พับขึ้นรูปเป็นตัวกล่องและฝาปิดได้ตามตำแหน่งที่ออกแบบไว้

รูปแบบการทำรอยพับขึ้นอยู่กับการออกแบบกล่อง โดยเริ่มจากรอยพับตามแนวฝาปิดด้านบนและด้านล่าง ซึ่งเรียกว่า Reverse scores

รอยพับแบบสามจุด

รอยพับแบบสามจุด หรือ Three-point score ใช้ในกรณีที่ฝาปิดกล่องถูกพับไปในทิศทางเดียวเพื่อปิดกล่อง

รอยพับแบบเยื้องจุดต่อจุด

รอยพับแบบ Off-set point-to-point score ใช้กับการพับฝาที่มีลักษณะใกล้เคียงกัน โดยตำแหน่งแรงกดของลูกทำรอยพับจะเยื้องกัน

รอยพับแบบห้าจุด

หากฝาปิดต้องถูกพับออกด้านนอกก่อน รูปแบบการพับอาจทำให้เกิดแนวแตกไม่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะเมื่อใช้กระดาษที่มีน้ำหนักสูง ในกรณีดังกล่าวนิยมใช้ รอยพับแบบห้าจุด หรือ Five-point score เพื่อให้เกิดแนวพับที่เหมาะสมกว่า

วิธีประกอบรอยต่อกล่องกระดาษลูกฟูก

รอยต่อของกล่องสามารถประกอบได้หลายวิธี ได้แก่

• การติดกาว
• การติดเทป
• การเย็บลวด
• การเย็บด้วยลวดแบบ Stitching

การติดกาว

การติดกาวเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างง่าย รวดเร็ว และให้รอยต่อที่แข็งแรง จึงเป็นวิธีประกอบรอยต่อที่ใช้กันมากที่สุด

ในบางกรณีสามารถใช้การติดกาวสองแนว หรือ Double gluing เพื่อเสริมความแข็งแรงบริเวณมุมกล่อง

การติดเทปและการเย็บลวด

การติดเทป การเย็บลวด และการเย็บแบบ Stitching เป็นกระบวนการกึ่งอัตโนมัติที่ทำงานช้ากว่าการติดกาว

การเย็บลวดมักใช้กับ

• กล่องกระดาษลูกฟูกสามลอน
• แผ่นที่ผ่านการเคลือบแวกซ์
• วัสดุที่ไม่เหมาะกับการติดกาวตามปกติ

การติดเทปใช้กับกล่องขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถป้อนผ่านเครื่องติดกาวได้ หรือใช้ในกรณีที่ไม่ต้องการให้แถบกาวเกิดการเกยซ้อน

ค่าความคลาดเคลื่อนของแผ่นที่ทำรอยพับและเซาะร่อง

ภาพแสดงตัวอย่างร่องสามลักษณะ ได้แก่

• ร่องลึกเกินไป
• ร่องตื้นเกินไป
• ร่องที่ถูกต้อง

การควบคุมความลึกร่องและตำแหน่งรอยพับมีผลต่อการพับขึ้นรูป หากร่องลึกหรือตื้นเกินไป หรือรอยพับไม่อยู่กึ่งกลางร่อง ฝาปิดอาจพับได้ไม่ตรงตามแบบ

ช่องว่างรอยต่อของกล่องลอน B และลอน C

เมื่อประกอบกล่องกระดาษลูกฟูกหนึ่งลอน ต้องควบคุมช่องว่างของรอยต่อ หรือ Gap โดยเอกสารระบุค่าดังนี้

การวัดช่องว่างต้องวัดในตำแหน่งที่รอยต่อกล่องอยู่ใกล้กันตามภาพอ้างอิง

ช่องว่างที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าค่าที่กำหนดอาจแสดงถึงความคลาดเคลื่อนของขนาดแผ่น การทำรอยพับ การเซาะร่อง หรือการประกอบรอยต่อ

กล่องไม่เป็นฉากและรอยต่อแบบหางปลา

รอยต่อกล่องอาจเกิดลักษณะไม่เป็นฉาก หรือ Out-of-square และอาจเกิดรอยต่อแบบหางปลา ซึ่งเรียกว่า Fishtail หรือ U joint

การตรวจสอบทำได้โดยวัด

• การเยื้องแนวของรอยต่อ
• ผลต่างระหว่างช่องว่างด้านบนกับช่องว่างด้านล่าง

ผลต่างสูงสุดที่ยอมรับได้คือ 3 มิลลิเมตร หากผลต่างเกินค่าดังกล่าว กล่องอาจมีรูปทรงไม่เป็นฉาก ส่งผลต่อการพับ การปิดฝา และการขึ้นรูปเป็นกล่องสำเร็จรูป

การซ้อนเกยของรอยต่อ

การซ้อนเกย หรือ Overlap เกิดขึ้นเมื่อขอบของแผ่นที่รอยต่อเคลื่อนซ้อนทับกัน

• ไม่ยอมรับการซ้อนเกย ไม่ว่าจะเกิดขึ้นในปริมาณเท่าใด

การตรวจสอบทำโดยวัดบริเวณรอยต่อที่เกิดการซ้อนทับ หากพบการเกยซ้อนถือว่าไม่เป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนด

การควบคุมแถบกาว

แถบกาว หรือ Glue tab เป็นส่วนของแผ่นคลี่ที่ใช้ติดยึดผนังกล่องเข้าด้วยกัน

ข้อกำหนดในเอกสารระบุว่า

• ความกว้างต่ำสุดที่ยอมรับได้ของแถบกาวคือ 27 มิลลิเมตร
• ตัวอย่างในภาพแสดงพื้นที่แถบกาวกว้าง 32 มิลลิเมตร
• แถบกาวที่ยื่นเลยรอยพับแนวนอนด้านตัวผู้มากกว่า 1.5 มิลลิเมตร ไม่สามารถยอมรับได้

แถบกาวที่ยื่นเกินแนวรอยพับจะขัดขวางการพับแบบขั้น หรือ Step folding และอาจทำให้กล่องไม่เป็นฉาก

การใช้เทปเสริมแรง

เทปชนิดไวต่อแรงกดและเทปกระตุ้นด้วยความร้อนถูกนำมาใช้แทนเทปทากาวมากขึ้น เนื่องจากนำไปใช้งานได้ง่ายกว่า เทปยังใช้ในกระบวนการผลิตเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ได้แก่

• เสริมความแข็งแรงให้กล่อง
• เสริมบริเวณช่องจับสำหรับการยกถือ
• ทำแนวฉีกเปิดง่าย
• เปลี่ยนบรรจุภัณฑ์ RRP จากกล่องให้เป็นถาด
• ช่วยให้จัดเรียงสินค้าบนชั้นวางได้ง่ายขึ้น

การติดเทปดังกล่าวสามารถทำได้เฉพาะตามทิศทางการเดินเครื่องของ Corrugator เท่านั้น

รหัสและรูปแบบกล่องกระดาษลูกฟูกที่ใช้กันทั่วไป

รหัสเหล่านี้ใช้สำหรับระบุโครงสร้างกล่องและช่วยให้ผู้ผลิต นักออกแบบ และลูกค้าสื่อสารรูปแบบบรรจุภัณฑ์ได้ตรงกัน

การไดคัทกล่องกระดาษลูกฟูก

กล่องที่มีรูปแบบซับซ้อน เช่น มีแนวตัดหรือรอยพับเป็นมุมและเส้นโค้ง ต้องใช้กระบวนการไดคัท

เครื่องไดคัทอาจเป็น

เครื่องไดคัทแบบแท่นราบ

ให้ความแม่นยำสูงกว่า เหมาะกับงานที่ต้องการตำแหน่งตัดและรอยพับที่ละเอียด

เครื่องไดคัทแบบหมุน

ทำงานได้เร็วกว่า เหมาะกับการผลิตที่ต้องการความเร็วสูง

รอยพับจะถูกกดลงบนแผ่นด้วยใบทำรอยพับ หรือ Scoring rule ส่วนแม่พิมพ์สามารถออกแบบเป็นพิเศษเพื่อเพิ่มคุณลักษณะเฉพาะของกล่องได้

กล่องไดคัทจึงมีต้นทุนสูงกว่ากล่องแบบฝาชนมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม กระบวนการไดคัทอาจกดลอนให้แบนและทำให้ความต้านแรงกดลดลงได้

จุดสำคัญในการควบคุมกระบวนการผลิตกล่องลูกฟูก

จุดที่ผู้ควบคุมเครื่องและฝ่ายคุณภาพควรให้ความสำคัญ ได้แก่

• การปรับสภาพกระดาษผิวและกระดาษทำลอน
• รูปทรงและความสมบูรณ์ของลอน
• การทากาวตรงยอดลอน
• แรงกดและความร้อนในการประกบ
• การทำงานของ Bridge ระหว่าง Single facer กับ Double backer
• การอบยึดติดและการทำให้เย็น
• ขนาดความกว้างและความยาวของแผ่น
• ตำแหน่งรอยพับและความลึกร่อง
• ช่องว่างของรอยต่อ
• การไม่เป็นฉากและลักษณะหางปลา
• การซ้อนเกยของรอยต่อ
• ความกว้างและตำแหน่งของแถบกาว
• ผลกระทบจากการไดคัทต่อโครงสร้างลอน

สรุปความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 3

การผลิตแผ่นกระดาษลูกฟูกเริ่มจากการปรับสภาพกระดาษผิวและกระดาษทำลอน จากนั้นจึงขึ้นลอนและประกบกระดาษผิวชั้นแรกที่สถานี Single facer ก่อนส่งผ่าน Bridge ไปยังสถานี Double backer เพื่อประกบกระดาษผิวนอก

แผ่นที่ประกอบสมบูรณ์จะผ่านการให้ความร้อน การทำให้เย็น การตัดแต่ง การตัดแบ่ง และการทำรอยพับ ก่อนเข้าสู่การแปรรูปเป็นกล่อง

คุณภาพกล่องสำเร็จรูปขึ้นอยู่กับการควบคุมทั้งขนาดแผ่น รอยพับ ร่องสล็อต ช่องว่างรอยต่อ การไม่เป็นฉาก การซ้อนเกย และแถบกาว ส่วนงานที่มีรูปทรงซับซ้อนต้องใช้กระบวนการไดคัท ซึ่งอาจมีผลทำให้ลอนถูกกดแบนและลดความต้านแรงกดของแผ่นได้

ตอนต่อไป: รูปแบบกล่องกระดาษลูกฟูกชนิดต่าง ๆ และหลักการเลือกโครงสร้างกล่องให้เหมาะกับผลิตภัณฑ์

บทความที่เกี่ยวข้อง: ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 4: รูปแบบกล่อง RSC กล่องไดคัท และการกำหนดขนาดกล่อง · ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 2: กระดาษผิว กระดาษทำลอน และคุณสมบัติของลอนแต่ละชนิด · ความรู้เรื่องกระดาษลูกฟูก ตอนที่ 1: โครงสร้าง Single-wall และ Double-wall · เตรียมโรงงานให้พร้อมสำหรับการตรวจ BRCGS Packaging Materials · คลังบทความทั้งหมด