一种高韧性的发泡复膜包装箱的制作方法

本发明涉及一种包装箱，尤其涉及一种高韧性的发泡复膜包装箱。

背景技术：

目前，包装箱一般采用瓦楞纸板进行制作，瓦楞纸板容易老化、破损、不防潮，且瓦楞纸板需要采用木材为原料进行制作，往往导致树木的过渡砍伐而破坏环境，不够环保。

因此，本行业一直努力寻求一些可代替瓦楞纸板的包装材料，假如完全采用塑料板，则成本过高，而且由于塑料板自身密度较高，制作出来的包装箱自身较重，不宜搬运，另外，较厚的塑料板难以翻折打包，较薄的塑料板则刚性难以达到包装要求，因此，塑料板难以代替瓦楞纸板作为包装材料，只是在某些特殊应用才采用塑料板进行包装，无法广泛推广应用。

而另外的PS发泡板虽具有重量轻、成本低的优点，但PS发泡板太脆，韧性不够，容易折断，只能作为某些板材的夹层或填充材料，不适合作为包装箱的包装材料。

另外一个重要的问题是回收问题，如果回收成本太高或者无法回收，则只能造成严重的污染，根本无法代替现有的纸箱。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高韧性的发泡复膜包装箱，这种高韧性的发泡复膜包装箱具有较高的韧性，具有防潮、抗老化、保温等优点，材料成本及回收成本也较低。采用的技术方案如下：

一种高韧性的发泡复膜包装箱，包括至少三块能够围成腔体并相互连接的侧板、至少一块连接在侧板下端的底板，至少一块连接在侧板上端的盖板，其特征是：所述侧板、底板、盖板均包括PS发泡板、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层、第一胶层和第二胶层；第一塑料薄膜层通过第一胶层复合在PS发泡板的其中一表面上，第二塑料薄膜层通过第二胶层复合在PS发泡板的另一表面上；PS发泡板包括第一发泡薄板、第二发泡薄板、中间塑料线层和中间胶层，第一发泡薄板、第二发泡薄板通过中间胶层复合在一起，中间塑料线层夹置在第一发泡薄板与第二发泡薄板之间；在各侧板的连接处、底板与侧板的连接处、盖板与侧板的连接处均设有折痕线。

上述折痕线可通过热压等方式形成。

上述在夹置中间塑料线层时，将中间塑料线层放置在第一发泡薄板与第二发泡薄板之间，第一发泡薄板、第二发泡薄板通过中间胶层复合在一起时，中间胶层熔化而渗透过中间塑料线层的间隙，从而使中间塑料线层的两面均分别与第一发泡薄板、第二发泡薄板复合在一起，从而在第一发泡薄板与第二发泡薄板之间夹置了第一塑料线层。

由于这种发泡复膜包装箱的侧板、底板、盖板均由PS发泡板（聚苯乙烯（Polystyrene））的两侧面分别复合第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层而构成，第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层具有较高的韧性，将PS发泡板夹置在中间，从两侧对PS发泡板进行保护，大幅度加强韧性，在按照折痕线翻折成包装箱时，第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层对PS发泡板进行限制和导向，避免折断；由于在各侧板的连接处、底板与侧板的连接处、盖板与侧板的连接处均设有折痕线，阻止PS发泡板翻折后的回弹，确保翻折成包装箱后能够保持固定形状；由于PS发泡板、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层、第一塑料线层都较轻，因此，这种发泡复膜包装箱具有瓦楞纸箱重量轻的优点，而且，在强度相当的情况下，这种发泡复膜包装箱所用材料的重量只是瓦楞纸箱的一半，因此，其材料成本较低；由于第一塑料薄膜层的不透水特点，因此，这种发泡复膜包装箱具有更好的防潮、抗老化性能；由于PS发泡板构成保温层，从而使得这种发泡复膜包装箱具有较好的保温效果；更重要的是，PS发泡板由第一发泡薄板、第二发泡薄板之间夹置中间塑料线层复合而成，中间胶层是透过中间塑料线层的将第一发泡薄板、第二发泡薄板粘合在一起的，这形成了一种类似于水泥板中夹置钢筋网的结构，大幅度增强了侧板、底板、盖板的内部应力，其抗拉伸能力、抗弯折能力都大幅度提高，具有更高的韧性；另外，第一发泡薄板、第二发泡薄板、中间塑料线层、中间胶层、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层、第一胶层、第二胶层是可进行统一回收处理的，其回收成本也较低。

作为本发明的优选方案，所述侧板、底板、盖板均还包括第一塑料线层，第一塑料线层夹置在所述第一塑料膜层与PS发泡板之间。

作为本发明进一步的优选方案，所述侧板、底板、盖板均还包括第二塑料线层，第二塑料线层夹置在所述第二塑料膜层与PS发泡板之间。

第一塑料线层、第二塑料线层的材质和夹置方式均与上述中间塑料线层相同。由于在PS发泡板与第一塑料薄膜层之间夹置了第一塑料线层、在PS发泡板与第二塑料薄膜层之间夹置了第二塑料线层，与中间塑料线层同样，也形成了一种类似于水泥板中夹置钢筋网的结构，大幅度增强了侧板、底板、盖板的内部应力，其抗拉伸能力、抗弯折能力都进一步提高，具有更高的韧性。

上述中间塑料线层、第一塑料线层、第二塑料线层均可以是由沿第一方向排列的多条第一塑料线构成，也可以是由沿第一方向排列的多条第一塑料线及沿第二方向排列的多条第二塑料线所构成的塑料网；第一塑料线、第二塑料线均可以是一般意义上的塑料丝线，也可以是塑料绞股线，还可以是由多个块状塑料片依次连接并排列成线状，第一塑料线、第二塑料线均可以采用PE塑料线、PP塑料线等；中间塑料线层、第一塑料线层、第二塑料线层也可以直接采用无结网，当然也可以采用有结网，中间塑料线层、第一塑料线层、第二塑料线层均可以采用PE塑料网、PP塑料网等，具有较高的韧性。

作为本发明的优选方案，所述第一发泡薄板、第二发泡薄板、中间塑料线层、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层的熔点均为200℃±15℃。选择第一发泡薄板、第二发泡薄板、中间塑料线层、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层的熔点均为200℃±15℃，即是将第一发泡薄板、第二发泡薄板、中间塑料线层、第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层的熔点选择为相近，那么在回收时，无需经过各层分拆，就可以将发泡复膜包装箱整体（包括所有层）直接进行回炉，回收成本很低，远比纸箱的回收成本低，并且避免个别层因熔点较低而发生烧焦，回收后可以进行塑料造粒循环再利用，并且没有造纸的破坏生态和环境污染，回收基本零排放，更加绿色环保。另外，因为中间胶层、第一胶层、第二胶层的含量相当低，因此，可以不考虑中间胶层、第一胶层、第二胶层的熔点，即使中间胶层、第一胶层、第二胶层被烧焦而存在少量的黑点，对于塑料造粒再利用的影响不大，几乎可以忽略不计。

作为本发明的优选方案，所述折痕线上设有多个排气针孔。在折痕线上设置排气针孔，排出发泡复膜板中受挤压部分的空气，减少压线回弹，并进一步避免在PS发泡板与第一塑料薄膜/第二塑料薄膜之间产生气泡，从而避免第一塑料薄膜/第二塑料薄膜与PS发泡板发生剥离，确保发泡复膜板在压制折痕线后仍保持较高的刚性和韧性。

作为本发明的优选方案，所述中间胶层、第一胶层、第二胶层均为热熔胶层。由于采用热熔胶进行复合，避免可溶性胶受热产生气泡，从而确保复合后的侧板、底板、盖板具有平整的表面，确保韧性的连续性。

优选方案中，第一塑料薄膜层的内表面还复合有第一铝箔层。在第一塑料薄膜层的内表面复合第一铝箔层，使得这种发泡双复膜包装材料具有较好的金属质感，更美观高档，并满足某些特殊的包装要求，例如食品包装或防照射包装等，而且，第一塑料薄膜层对第一铝箔层进行保护，防止第一铝箔层被氧化。制作时，第一铝箔层先复合到第一塑料薄膜层的内表面，然后再将第一铝箔层与第一塑料薄膜层的结合体通过第一胶层复合到PS发泡板的其中一表面上。而第一铝箔层复合到第一塑料薄膜层的内表面，可以通过在第一塑料薄膜层的内表面进行镀铝，直接形成第一铝箔层，也可以采用现成的铝箔通过胶水复合到第一塑料薄膜层的内表面上。

优选方案中，所述第一塑料薄膜层的外表面还复合有第二铝箔层。在第一塑料薄膜层的外表面复合第二铝箔层，使得这种发泡双复膜包装材料具有较好的金属质感，更美观高档，并满足某些特殊的包装要求，例如食品包装或防照射包装等。制作时，第二铝箔层先复合到第一塑料薄膜层的外表面，然后再将第二铝箔层与第一塑料薄膜层的结合体通过第一胶层复合到PS发泡板的其中一表面上。而第二铝箔层复合到第一塑料薄膜层的外表面，可以通过在第一塑料薄膜层的外表面进行镀铝，直接形成第二铝箔层，也可以采用现成的铝箔通过胶层复合到第一塑料薄膜层的内表面上。

优选方案中，所述第二铝箔层的外表面还复合有保护膜。在第二铝箔层的外表面复合保护膜，对第二铝箔层进行保护，防止第二铝箔层被氧化，也可以将保护膜作为印刷的表面。

上述复合第一铝箔层、第二铝箔层后，并不影响回收，在回炉过程中，第一铝箔层、第二铝箔层由于熔点较高不会被融化，可以在回炉过程中进行过滤而将第一铝箔层、第二铝箔层分离出来。

上述第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层均可采用PP薄膜、PE薄膜。由于PP薄膜（聚丙烯）、PE薄膜（聚乙烯）的延展性较好，采用PP薄膜或PE薄膜作为第一塑料薄膜层、第二塑料薄膜层，使得这种发泡双复膜包装材料具有更好的韧性。

上述折痕线采用的压线工艺包括如下步骤：

步骤（1）牵引发泡复膜板自后向前输送；

步骤（2）对发泡复膜板进行预热；

步骤（3）采用从动的纵向V型压线轮在发泡复膜板上压制出沿输送方向延伸的纵向折痕线及纵向折痕线两侧的折痕扩展部；

步骤（4）采用纵向平面压线轮对纵向折痕线两侧的折痕扩展部进一步压实；

步骤（5）对纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却定型；

步骤（6）采用横向压线轮组与发泡复膜板作同步运动，并且使横向压线轮组沿与输送方向垂直的方向从发泡复膜板表面滚过，在发泡复膜板上压制出横向折痕线。

优选方案中，所述步骤（3）与步骤（4）之间还增加了步骤（M1）对纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却预定型。对刚压制出来的纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却预定型，避免纵向折痕线及折痕扩展部快速回弹。

优选方案中，压线工艺还包括步骤（M2）在纵向折痕线上设置纵向排气针孔。在纵向折痕线上设置排气针孔，排出发泡复膜板中受挤压部分的空气，减少压线回弹，并进一步避免在PS发泡板与塑料薄膜之间产生气泡，从而避免塑料薄膜与PS发泡板发生剥离，确保发泡复膜板在压线后仍保持较高的刚性和韧性。步骤（M2）可以设置在所述步骤（1）—步骤（6）的任一步骤上，或者设置在步骤（1）—步骤（6）的任意两个步骤之间。设置纵向排气针孔，可以在纵向V型压线轮、纵向平面压线轮、用于加热的辊筒、用于牵引的辊筒、用于冷却的辊筒上设置锥形针，也可以设置独立的针轮，当发泡复膜板从锥形针下面经过时，锥形针在发泡复膜板上刺出纵向排气针孔。

优选方案中，所述步骤（6）还包括在所述发泡复膜板上设置横向排气针孔。可以在横向压线轮组的任意一个压线轮上设置锥形针，也可以在横向压线轮组上增加独立的针轮，当横向压线轮组从发泡复膜板上滚过时，在发泡复膜板上刺出横向排气针孔，同样用于排气、减少回弹、避免塑料薄膜与PS发泡板发生剥离。

上述横向压线轮组包括压轮座、第一横向平面压线轮、横向V型压线轮和第二横向平面压线轮，第一横向平面压线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮均可转动安装在压轮座上，第一横向平面压线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮沿同一直线依次排列，并且第一横向平面压 线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮的轴线相互平行设置。进一步的，横向压线轮组还包括三个弹性下压机构，所述第一横向平面压线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮分别可转动安装在相应的弹性下压机构下端，弹性机构的上端安装在所述压轮座上。通过独立的弹性下压机构分别对第一横向平面压线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮施加向下的压力，确保第一横向平面压线轮、横向V型压线轮、第二横向平面压线轮均能够真正压在发泡复膜板上，避免横向V型压线轮被两侧的第一横向平面压线轮、第二横向平面压线轮架空而无法压制出较深的横向折痕线。弹性下压机构一般采用被动气缸。被动气缸与一般气缸的区别仅在于，被动气缸的进气口和出气口在常态下是封闭的。

上述纵向V型压线轮、横向V型压线轮均包括轮体以及处于轮体周向上的轮面，轮面的纵截面为V型，轮面的纵截面包括两条斜线边和连接在两条斜线边下端的弧线边，两条斜线边与竖直方向之间的夹角相等，弧线边与两条斜线边均平滑过渡连接。在压制纵向/横向折痕线的过程中，纵向V型压线轮/横向V型压线轮向下对发泡复膜板施压并从发泡复膜板的表面滚过，在纵向V型压线轮/横向V型压线轮与发泡复膜板的接触处，弧线边向下挤压的同时，两条斜线边均对弧线边两侧的发泡复膜板向两侧挤压扩展，使得弧线边下压的两侧产生一个渐变的过渡，对折痕线两侧的发泡复膜板进行减薄，形成折痕扩展部，并避免发泡覆膜板在弧线边下压处的两侧产生突然的凹陷而撕裂，从而在发泡复膜板上压制出较深的纵向/横向折痕线并避免造成发泡复膜板的局部断裂。

上述纵向平面压线轮、第一横向平面压线轮、第二横向平面压线轮是指压轮的轮面为圆筒面，即是压轮的轮面任一点到压轮的轴线之间的距离都相等。

附图说明

图1是本发明实施例一的包装箱结构示意图；

图2是本发明实施例一中侧板、底板、盖板的层状结构示意图；

图3是本发明实施例二中侧板、底板、盖板的层状结构示意图；

图4是本发明实施例三中侧板、底板、盖板的层状结构示意图；

图5是横向压线轮组的结构示意图；

图6是纵向V型压线轮/横向V型压线轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1、图2所示，这种高韧性的发泡复膜包装箱，包括四块能够围成腔体并相互连接的侧板1、四块分别连接在相应侧板1下端的底板2，四块分别连接在相应侧板1上端的盖板3；上述侧板1、底板2、盖板3均包括PS发泡板101、第一PE薄膜层102、第二PE薄膜层103、第一胶层104和第二胶层105；第一PE薄膜层102通过第一胶层104复合在PS发泡板101的其中一表面上，第二PE薄膜层103通过第二胶层105复合在PS发泡板101的另一表面上；PS发泡板101包括第一发泡薄板1011、第二发泡薄板1012、中间塑料线层1013和中间胶层1014，第一发泡薄板1011、第二发泡薄板1012通过中间胶层1014复合在一起，中间塑料线层1013夹置在第一发泡薄板1011与第二发泡薄板1012之间；在各侧板1的连接处、底板2与侧板1的连接处、盖板3与侧板1的连接处均设有折痕线4；折痕线4上设有多个排气针孔5。

第一发泡薄板1011、第二发泡薄板1012、中间塑料线层1013、第一PE薄膜层102、第二PE薄膜层103的熔点均为200℃±15℃。

上述第一PE薄膜层102、第二PE薄膜层103可采用PP薄膜或其它塑料薄膜代替。

上述中间胶层1014、第一胶层105、第二胶层106均采用热熔胶层。

上述折痕线采用的压线工艺包括如下步骤：

步骤（1）牵引发泡复膜板自后向前输送；

步骤（2）对发泡复膜板进行预热；

步骤（3）采用从动的纵向V型压线轮7在发泡复膜板上压制出沿输送方向延伸的纵向折痕线及纵向折痕线两侧的折痕扩展部；

步骤（4）采用纵向平面压线轮对纵向折痕线两侧的折痕扩展部进一步压实；

步骤（5）对纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却定型；

步骤（6）采用横向压线轮组8与发泡复膜板作同步运动，并且使横向压线轮组8沿与输送方向垂直的方向从发泡复膜板表面滚过，在发泡复膜板上压制出横向折痕线。

优选方案中，所述步骤（3）与步骤（4）之间还增加了步骤（M1）对纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却预定型。对刚压制出来的纵向折痕线及折痕扩展部进行冷却预定型，避免纵向折痕线及折痕扩展部快速回弹。

优选方案中，压线工艺还包括步骤（M2）在纵向折痕线上设置纵向排气针孔。在纵向折痕线上设置排气针孔，排出发泡复膜板中受挤压部分的空气，减少压线回弹，并进一步避免在PS发泡板与塑料薄膜之间产生气泡，从而避免塑料薄膜与PS发泡板发生剥离，确保发泡复膜板在压线后仍保持较高的刚性和韧性。步骤（M2）可以设置在所述步骤（1）—步骤（6）的任一步骤上，或者设置在步骤（1）—步骤（6）的任意两个步骤之间。设置纵向排气针孔，可以在纵向V型压线轮、纵向平面压线轮、用于加热的辊筒、用于牵引的辊筒、用于冷却的辊筒上设置锥形针，也可以设置独立的针轮，当发泡复膜板从锥形针下面经过时，锥形针在发泡复膜板上刺出纵向排气针孔。

优选方案中，所述步骤（6）还包括在所述发泡复膜板上设置横向排气针孔。可以在横向压线轮组的任意一个压线轮上设置锥形针，也可以在横向压线轮组上增加独立的针轮，当横向压线轮组从发泡复膜板上滚过时，在发泡复膜板上刺出横向排气针孔，同样用于排气、减少回弹、避免塑料薄膜与PS发泡板发生剥离。

如图5所示，上述横向压线轮组8包括压轮座801、第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803和第二横向平面压线轮804，第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804均可转动安装在压轮座801上，第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804沿同一直线依次排列，并且第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804的轴线相互平行设置。进一步的，横向压线轮组8还包括三个弹性下压机构，所述第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804分别可转动安装在相应的弹性下压机构下端，弹性机构的上端安装在所述压轮座801上。通过独立的弹性下压机构分别对第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804施加向下的压力，确保第一横向平面压线轮802、横向V型压线轮803、第二横向平面压线轮804均能够真正压在发泡复膜板上，避免横向V型压线轮803被两侧的第一横向平面压线轮802、第二横向平面压线轮804架空而无法压制出较深的横向折痕线。弹性下压机构一般采用被动气缸。被动气缸与一般气缸的区别仅在于，被动气缸的进气口和出气口在常态下是封闭的。

如图6所示，上述纵向V型压线轮7、横向V型压线轮803均包括轮体701以及处于轮体701周向上的轮面702，轮面702的纵截面为V型，轮面702的纵截面包括两条斜线边7021和连接在两条斜线7021边下端的弧线边7022，两条斜线边7021与竖直方向之间的夹角相等，弧线边7022与两条斜线边7021均平滑过渡连接。在压制纵向/横向折痕线的过程中，纵向V型压线轮7/横向V型压线轮803向下对发泡复膜板施压并从发泡复膜板的表面滚过，在纵向V型压线轮7/横向V型压线轮803与发泡复膜板的接触处，弧线边7022向下挤压的同时，两条斜线边7021均对弧线边7022两侧的发泡复膜板向两侧挤压扩展，使得弧线边7022下压的两侧产生一个渐变的过渡，对折痕线两侧的发泡复膜板进行减薄，形成折痕扩展部，并避免发泡覆膜板在弧线边下压处的两侧产生突然的凹陷而撕裂，从而在发泡复膜板上压制出较深的纵向/横向折痕线并避免造成发泡复膜板的局部断裂。

上述纵向平面压线轮、第一横向平面压线轮、第二横向平面压线轮是指压轮的轮面为圆筒面，即是压轮的轮面任一点到压轮的轴线之间的距离都相等。

实施例二

如图3所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别仅在于：侧板1、底板2、盖板3均还包括第一塑料线层106，第一塑料线层106夹置在第一PE薄膜层102与PS发泡板101之间。第一塑料线层106的熔点为200℃±15℃。

实施例三

如图4所示，在其它部分均与实施例二相同的情况下，其区别仅在于：侧板1、底板2、盖板3均还包括第二塑料线层107，第二塑料线层107夹置在第二PE薄膜层103与PS发泡板101之间。第二塑料线层107的熔点为200℃±15℃。

上述中间塑料线层1013、第一塑料线层106、第二塑料线层107均可以是由沿第一方向排列的多条第一塑料线构成，也可以是由沿第一方向排列的多条第一塑料线及沿第二方向排列的多条第二塑料线所构成的塑料网；第一塑料线、第二塑料线均可以是一般意义上的塑料丝线，也可以是塑料绞股线，还可以是由多个块状塑料片依次连接并排列成线状，第一塑料线、第二塑料线均可以采用PE塑料线、PP塑料线等；中间塑料线层1013、第一塑料线层106、第二塑料线层107也可以直接采用无结网，当然也可以采用有结网，中间塑料线层1013、第一塑料线层106、第二塑料线层107均可以采用PE塑料网、PP塑料网等，具有较高的韧性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。