自動フレキソフォルダーグルアはさまざまな種類の包装材に対応できますか?

2025-09-29 08:12:08

自動フレキソ フォルダー グルアー (AFFG) は、印刷、折り、糊付けを単一の自動プロセスに統合することでカートン生産を合理化するように設計された、包装業界の多用途の主力製品です。包装メーカーの間でよくある質問は、これらの機械が、薄い板紙から厚い段ボール、さらにはコーティングされた材料やリサイクル材料などの特殊基材に至るまで、現在使用されている幅広い包装材料を処理できるかどうかです。簡単な答えは「はい」ですが、材料の適合性は、AFFG の機能と基板特性の慎重なマッチング、および機械コンポーネントとプロセスの的を絞った調整に依存します。この記事では、AFFG が処理できるパッケージング材料の種類、互換性に影響を与える重要な要素、およびさまざまな基板にわたってパフォーマンスを最適化するためのベスト プラクティスについて説明します。

1. AFFGに適合する包装材の種類

AFFG は、処理要件を決定する独自の物理的および化学的特性を持つ、幅広いパッケージング基板に対応できるように設計されています。各材料タイプの特性を理解することは、AFFG の運用を確実に成功させるための第一歩です。

1.1 板紙: 消費者向け包装の中核基材

板紙は AFFG で加工される最も一般的な材料で、食品や飲料の紙箱から化粧品や電子機器の包装に至るまで、あらゆるものに使用されています。厚さ、コーティング、繊維の組成によって分類されており、主に次の 3 つのタイプが市場を支配しています。

固体漂白硫酸塩 (SBS) 板紙: 漂白木材パルプから作られた、高品質で明るい白色の板紙。高解像度のフレキソ印刷 (フルカラー食品包装など) に最適な滑らかな表面と 0.2 ～ 0.5 mm の厚さを備えています。 SBS ボードは軽量で簡単に折りたたむことができるため、ほとんどの標準的な AFFG と互換性があります。ただし、耐湿性が低いため、接着剤の種類 (水性接着剤は反りを引き起こす可能性があります) と環境湿度 (最適な 40 ～ 60% RH) を慎重に制御する必要があります。

コーティングされた未漂白クラフト (CUK) 板紙: 印刷適性を向上させるために表面がコーティングされた (通常は粘土ベース) 耐久性のある茶色の板紙です。厚さの範囲は 0.3 ～ 0.6 mm で、シリアルの箱、医薬品の包装、小売用カートンによく使用されます。 CUK ボードは引張強度が高い (6 ～ 8 kN/m) ため、SBS ボードに比べて高速の AFFG 速度 (150 ～ 200 m/分) に耐えることができますが、未漂白の繊維によりウェブ搬送システムに埃が蓄積する可能性があり、頻繁な清掃が必要になります。

コーティングされていないリサイクルボード (URB): 70 ～ 100% のリサイクル繊維で作られた、厚さの範囲が 0.4 ～ 0.7 mm のコスト効率の高いオプションです。ノーブランドのパッケージ (発送用インサート、保存用カートンなど) に使用され、AFFG と互換性がありますが、表面が粗いため、インクの付着を確実にするために印刷圧の調整 (10 ～ 15% 増加) が必要な場合があります。 URB の繊維密度の変化により、折り曲げが不均一になる可能性もあり、折り曲げプレートのより頻繁な校正が必要になります。

1.2 段ボール: 耐久性の高い輸送用梱包材

段ボールは、2 枚の平らなライナーの間に挟まれた溝付き内層 (A 溝、B 溝、C 溝など) で構成されており、輸送用カートン、電子商取引包装、および工業用コンテナの定番です。 AFFG は段ボールを加工できますが、互換性はフルートのサイズと段ボールの厚さに依存します。

単層波形 (SWC): 最も一般的なタイプで、総厚は 1.5 ～ 5.0 mm (フルートのサイズによって異なります: A フルート = 4.5 ～ 5.0 mm、B フルート = 2.5 ～ 3.0 mm、C フルート = 3.5 ～ 4.0 mm)。 SWC は、その重量 (150 ～ 300 g/m²) に対応するための頑丈なウェブ搬送システム (強化コンベア、高トルク モーター) を備えた中高速 AFFG (120 ～ 180 m/min) と互換性があります。主な調整には、ウェブの滑りを防ぐためにニップ ローラーの圧力を高める (板紙の場合より 20 ～ 30% 高くする) ことや、より速く接着するために (水性接着剤の代わりに) ホットメルト接着剤を使用することが含まれます。

二重壁波形 (DWC): 重量物 (電化製品、家具など) に使用される、より厚く耐久性のあるオプション (5.0 ～ 8.0 mm)。 DWC には、拡張された折りたたみプレート (厚さに対応するため) と強力な接着剤システム (高粘度のホットメルト接着剤: 1,500 ～ 2,000 cP) を備えた特殊な AFFG が必要です。 DWC の生産速度は通常、適切な折り畳みと接着を確保するために 80 ～ 120 m/分に制限されており、機械はたるみを防ぐためにウェブに対する追加のサポート (追加のアイドラー ローラーなど) を必要とする場合があります。

1.3 特殊材料: AFFG の能力の拡大

AFFG 設計の進歩により、特殊材料を含む互換性が拡張され、ニッチなパッケージングのニーズに応えます。

プラスチック フィルム (PET、PP など): 薄いプラスチック フィルム (0.05 ～ 0.1 mm) は、柔軟な包装 (スナック パウチなど) に使用されますが、改質 AFFG を使用して硬質カートンに加工することもできます。主な変更点には、帯電防止バーの追加 (フィルムの貼り付きを防止するため)、および溶剤ベースまたは UV 硬化型インク (プラスチック表面に水ベースのインクがビーズ状になる) を使用することが含まれます。折り曲げには、プラスチックを柔らかくするために折り曲げプレートを加熱 (40 ～ 50°C) する必要があり、接着には (プラスチック層を接着するための) 溶剤ベースの接着剤が使用されます。ただし、プラスチック フィルムは引張強度が低い (2 ～ 3 kN/m) ため、AFFG 速度は 50 ～ 80 m/min に制限されます。

金属化基材: 高級包装 (チョコレート箱、ギフトセットなど) 用に、薄い金属層 (アルミニウムなど) でコーティングされた板紙またはプラスチック。金属化された基材は AFFG と互換性がありますが、慎重な取り扱いが必要です。金属層は傷つきやすいため、ニップ ローラーは柔らかいゴム (ショア A 硬度 60 ～ 65) で裏打ちする必要があり、印刷シリンダーは金属コーティングの剥離を避けるために粘着性の低いインクを使用します。接着には、金属層の劣化を防ぐために (熱ベースの接着剤の代わりに) 感圧接着剤が使用されます。

環境に優しい素材 (例: 成形繊維、堆肥化可能なボード): 持続可能な包装として、成形繊維 (再生紙パルプから作られた) と堆肥化可能なボード (植物由来の繊維) の人気が高まっています。 AFFG はこれらの材料を加工できますが、構造剛性が低いため、低速 (60 ～ 100 m/分) と改良された折り畳み機構 (破れを防ぐための丸い折り畳みプレートなど) が必要です。環境に優しい認定を維持するために、接着には水ベースの堆肥化可能な接着剤が使用されますが、乾燥時間が長くなる可能性があり、AFFG 内の延長された硬化ゾーンが必要になります。

2. AFFG 材料の適合性に影響を与える主な要因

AFFG が特定の包装材料を取り扱うには、材料の厚さと剛性、表面特性、感湿性、機械的強度という 4 つの重要な要素を調整する必要があります。これらの領域のいずれかの位置がずれていると、品質上の問題 (折り間違い、印刷の接着不良など) や機械の損傷につながる可能性があります。

2.1 材料の厚さと剛性

厚さと剛性は、AFFG のコンポーネントが材料を物理的に処理できるかどうかを決定するため、最も基本的な適合性要素です。

厚さの範囲: AFFG の材料厚さの最大容量は、通常 0.2 ～ 8.0 mm (標準モデル) または最大 10 mm (高耐久モデル) です。この容量より厚い用紙を使用すると、折りユニット内で詰まったり、ニップローラーが損傷したりすることがあります。例えば、最大厚さ 5mm の標準 AFFG では、折り板の隙間を広げるなどの変更を加えなければ、5mm を超える厚さの二重段ボールを加工することはできません。

剛性 (剛性): 曲げ抵抗 (N·m²) によって測定され、剛性は材料がどの程度うまく折りたたまれ、機械に送り込まれるかに影響します。硬い素材（厚い段ボール、硬質プラスチックなど）を折りたたむにはより大きな力が必要となるため、高トルクの折りたたみモーターと調整可能な折りたたみプレート圧力を備えた AFFG が必要になります。柔軟な素材 (薄いプラスチック フィルム、軽量の板紙など) はウェブ搬送システム内で座屈する可能性があり、張力制御の調整 (柔軟な素材の場合は張力を低くする) と、位置を維持するための追加のガイド ローラーが必要になります。

2.2 表面特性（平滑性、コーティング、気孔率）

素材の表面特性は、印刷品質、接着剤の接着、​​ウェブの搬送に影響を与えます。

平滑度：パーカー プリント サーフ (PPS) テストによって測定されます (単位: μm)。平滑度は、インクの転写と印刷の鮮明さを決定します。滑らかな表面 (SBS ボード、コーティングされたプラスチックなど) では、高解像度の印刷には、より低い印刷圧力 (1 ～ 2 bar) とより細いアニロックス ローラー (200 ～ 300 LPI) が必要です。粗い表面 (コーティングされていない再生ボード、成形可能な繊維など) では、インクが表面の凹凸に確実に浸透するように、より高い印刷圧力 (2 ～ 3 bar) と粗めのアニロックス ローラー (100 ～ 150 LPI) が必要です。

コーティングの種類: コーティングされた材料 (粘土でコーティングされた CUK ボード、金属化フィルムなど) は水性インクや接着剤をはじく可能性があるため、溶剤ベースまたは UV 硬化可能な代替品が必要です。コーティングは表面の摩擦を増加させ、ウェブの滑りを引き起こす可能性もあります。これは、グリップを向上させるためにテクスチャード加工されたニップローラースリーブ (溝付きゴムなど) を追加することで解決されます。

多孔性: 材料が液体 (インク、接着剤など) を吸収する能力は、乾燥時間と接着強度に影響します。多孔質の素材 (コーティングされていない板紙、再生板紙など) は水性接着剤をすぐに吸収するため、十分な接着を確保するにはより高い接着剤塗布量 (10 ～ 15% 多い接着剤) が必要です。非多孔質材料 (プラスチック、金属化基材など) は接着剤を吸収しないため、AFFG では、吸収ではなく冷却または圧力によって接着するホットメルト接着剤または感圧接着剤が使用されます。

2.3 耐湿性

多くの包装材は湿気に弱く、寸法、剛性、印刷適性が変化する可能性があります。 AFFG は欠陥を回避するために、この感度を考慮する必要があります。

吸湿性素材 (SBS ボード、木材パルプベースの段ボールなど): これらの素材は環境湿度に応じて水分を吸収または放出し、反りや寸法変化を引き起こします。たとえば、SBS ボードを相対湿度 70% にさらすと、幅が 1 ～ 2% 膨張し、折り曲げミスが発生する可能性があります。 AFFG は、次の方法でこれを軽減します。(1) 加工前に材料を温度管理された部屋 (20 ～ 25°C、相対湿度 40 ～ 60%) で 24 時間プレコンディショニングします。 （２）低水分接着剤（例えば、水分が１％未満のホットメルト接着剤）を使用する。 (3) 余分な湿気を除去するために、折りユニットに乾燥ファンを追加します。

耐湿性材料 (例: コーティングされたプラスチック、ワックスがけされた板): これらの材料は湿気をはじき、これは利点となります (冷凍食品の包装など) が、接着剤が玉状になったり接着できなくなる可能性があります。 AFFG は特殊な接着剤 (ワックス付きボード用のワックスと互換性のあるホットメルト接着剤など) を使用し、接着剤の接着を改善するために材料の表面を加熱することがあります (30 ～ 40°C)。

2.4 機械的強度（引張強度および引裂強度）

材料の機械的強度によって、AFFG 加工の応力 (ウェブ張力、折り曲げ力、ニップ圧力など) に耐える能力が決まります。

引張強度: 材料が破断するまでに耐えることができる最大の力 (kN/m で測定)。引張強度が低い材料 (薄いプラスチックフィルム: 2 ～ 3 kN/m、軽量板紙: 3 ～ 4 kN/m) では、破れを避けるためにウェブ張力を低くする必要があり (2 ～ 5 N/m)、AFFG 速度が 50 ～ 100 m/min に制限されます。高張力材料 (例: CUK ボード: 6 ～ 8 kN/m、単層波形: 8 ～ 10 kN/m) は、より高い張力 (5 ～ 10 N/m) とより速い速度 (150 ～ 200 m/min) に耐えることができます。

引裂き強度: 材料の引裂きに対する抵抗力 (N で測定)。引き裂き強度が低い材料 (リサイクルボード、堆肥化可能なボードなど) は折り曲げ部分で引き裂きやすいため、丸い折りプレート (半径 2 ～ 3 mm) と遅い折り速度 (最大の 50 ～ 80%) が必要です。引き裂き強度の高い素材 (段ボール、プラスチック強化板紙など) は、鋭い折り目や高速な速度にも耐えることができます。

3. AFFG コンポーネントと材料の互換性のための調整

多様な包装材料を扱うために、AFFG には特定のコンポーネントと的を絞った調整が必要です。これらの変更により、品質や効率を損なうことなく、機械が材料の特性に適応するようになります。

3.1 Web トランスポート システム: マテリアルの重量と剛性の取り扱い

コンベア、ニップローラー、張力制御装置で構成されるウェブ搬送システムは、AFFG 内で材料を移動させるために重要です。さまざまな材料に対する主な変更には次のものがあります。

コンベヤベルト: 標準のゴムベルト (60 ショア A) は板紙には使用できますが、段ボールの場合は重量を支えるために強化ベルト (ポリエステル強化ゴムなど) が必要です。プラスチック フィルムでは、静電気の発生を防ぐために帯電防止ベルト (カーボンファイバーでコーティング) が使用されています。柔軟な素材の場合、コンベアはウェブを平らに保ち、座屈を防ぐために真空カップ (吸引圧力 0.3 ～ 0.5 bar) を追加する場合があります。

ニップ ローラー: ニップ ローラーの材質と圧力は、材料の種類に基づいて調整されます。

板紙: 柔らかいゴム製スリーブ (60 ～ 65 ショア A)、圧力 1 ～ 2 bar。

段ボール: 硬質ゴム製スリーブ (70 ～ 75 ショア A)、圧力 2 ～ 3 bar (フルートをわずかに圧縮し、グリップを向上させるため)。

プラスチック フィルム: シリコン スリーブ (50 ～ 55 ショア A)、圧力 0.5 ～ 1 bar (フィルムの傷や伸びを避けるため)。

張力制御: AFFG は手動または自動 (PID ベース) の張力制御を使用します。ほとんどの板紙では、張力は 3 ～ 7 N/m に設定されます。段ボールの場合、5 ～ 10 N/m。プラスチックフィルムの場合、2～5 N/m。自動化システムは張力をリアルタイム (応答時間 <0.1 秒) で調整して、材料強度の変動に対応し、破れや滑りを軽減します。

3.2 フレキソ印刷ユニット: 表面とインクの要件への適応

インクが素材の表面に確実に付着し、高品質の印刷が生成されるように、印刷ユニットを調整する必要があります。

アニロックス ローラー: ローラーのライン数 (LPI) とセルの体積 (BCM) は、材料の滑らかさに合わせて調整されます。

滑らかな素材 (SBS ボード、プラスチック フィルム): 200 ～ 300 LPI、3 ～ 5 BCM (細かいインクの詳細用)。

粗い素材 (再生ボード、段ボール): 100 ～ 150 LPI、8 ～ 12 BCM (厚いインク層の場合)。

インクの種類: インクの選択は、材料の多孔性とコーティングによって異なります。

多孔質材料 (板紙、未塗装板紙): 水性インク (環境に優しく、速乾性)。

非多孔質材料 (プラスチック、金属化フィルム): 溶剤ベースまたは UV 硬化型インク (吸収ではなく化学反応によって結合します)。

熱に弱い素材 (堆肥化可能なボード、薄いプラスチック): 低温 UV 硬化型インク (素材の変形を避けるため、80°C 未満で硬化します)。

印刷圧力: 素材を損傷することなくインクが均一に転写されるように調整されます。

薄い材料 (プラスチック フィルム、軽量板紙): 0.5 ～ 1 bar。

厚い素材 (段ボール、硬質プラスチック): 2 ～ 3 bar。

コーティングされた材料 (CUK ボード、金属化された基板): 1 ～ 2 bar (コーティングの傷を避けるため)。

3.3 折り曲げと接着ユニット: 適切な折り目と接着を確保する

折り畳みおよび接着ユニットは、材料の厚さ、剛性、接着剤の適合性に合わせて調整する必要があります。

折りたたみプレート: プレートのギャップと角度は材料の厚さに合わせて調整されます。

薄い材料 (0.2 ～ 0.5 mm): ギャップ 0.3 ～ 0.6 mm、角度 90° (鋭い折り目)。

厚い材料 (5.0 ～ 8.0 mm の二重波形): ギャップ 6.0 ～ 9.0 mm、角度 85° (引き裂きを避けるためにわずかに丸みを帯びた折り目)。

柔軟な素材 (プラスチック フィルム): 折りプレートを加熱 (40 ～ 50 °C) して素材を柔らかくし、鮮明な折り目を作成します。

接着剤システム: 接着剤の種類、塗布量、乾燥方法は材料の特性に合わせて調整されます。

水性接着剤: 多孔質板紙に使用されます (塗布量 5 ～ 10 g/m²)。乾燥時間は 10 ～ 15 秒かかります (ファンまたは熱風を使用)。

ホットメルト接着剤: 非多孔質材料 (プラスチック、段ボール) および湿気に敏感な材料 (SBS ボード) に使用、塗布量 3 ～ 8 g/m²、乾燥時間 2 ～ 3 秒 (急速に冷却)。

感圧性接着剤: 金属化基材およびプラスチック フィルムに使用され、塗布量 2 ～ 5 g/m²、圧力によって接着します (乾燥時間は必要ありません)。

接着アプリケーター: ローラー アプリケーターはほとんどの材料に使用できますが、スプレー アプリケーターは次の場合に使用されます。

小型または複雑なカートン (化粧箱など) に接着剤を正確に塗布します。

多孔質素材 (リサイクルボード) により、粗い表面全体に接着剤が均一に塗布されます。