科创中国

行业领域

制造业,造纸和纸制品业

需求背景

近年来国家对环境保护的高度重视，节能减排、低碳环保政策在各个行业得到了充分落实，在包装行业国家已多次发布“降塑令”。“限塑令”的推行，使得纸箱包装应用愈发广泛，并不断通过技术进步、工艺革新，采用纸箱包装在一定范围替代原来采用的塑料包装，纸箱包装在包装应用领域不断扩大，并且呈现出了快速发展的趋势性。

但因纸箱包装现有的材料、工艺不能满足各种行业特性需求，纸箱包装在生产及流通环节因其破损率高，对内容物保护性差，在应用领域拓展上受到很大局限，特别是纸质纸箱的抗压性和防水性往往不能达到实际应用中的要求，如何提升纸箱包装的抗压性能及防水性能，亟待研发出高抗压性能及高防水性能纸箱生产设备，从而使生产出的纸箱产品既有通用性，又具特异性，更好地满足不同领域的应用需求。

目前，我国在提高纸箱的防水性能、抗压性能方面还没有找到很好的解决方案，普遍解决做法有两种：一是把纸箱包装作为外包装，内容物再加装具有防水性能的非纸质材料的内包装，例如内包装采用泡沫箱、塑料箱等，这种方法有效的解决了冷链包装需求，但不可避免的带来了成本上升和不可降解材料增加造成的二次污染危害；二是提高纸箱配材克重、增加纸质厚度或者增加覆膜、上油工艺加以改善，但同样造成包装成本上升，无法满足节能降耗的要求。

近年来，在一些特殊行业，如航空航天、航海物流、珍贵文物、冷链运输等包装领域，对纸箱包装需求日益增加，但对包装的抗压性、防水性要求极高，依据现有传统工艺和材质是无法生产出满足高强度抗压要求的纸箱包装的。

通过技术变革、设备更新，生产出适应市场需求的高抗压性能及高防水性能的纸箱产品，不断拓宽纸箱应用领域，很好的满足市场需求，开展高抗压性能及高防水性能纸箱设备的研发项目具有十分广阔的前景和十分重要的意义。

需解决的主要技术难题

研发高抗压性能及高防水性能纸箱设备，需在现有纸箱生产设备、生产工艺及生产材料的基础上，能够大幅提高纸箱产品的抗压性能和防水性能两大性能，并需要本项目研发的高抗压性能及高防水性能纸箱设备具有监测功能要求，具备如下功能、达到如下要求：

1、增加抗压设备组件

提高抗压在现有纸箱生产设备的基础上，添加增加抗压设备组件，达到纸箱叠放效果，实现提高纸箱抗压强度的预期目标。

2、增加防水工艺硬件设备

改善现有生产线硬件设备，增加防水工艺制作环节，使纸箱一次性达到预设防水性能。

3、数据检测功能

可随时检测、记录生产线纸板的温度、湿度、抗压强度数据。

4、具有数据监测异常报警

纸板温度、湿度、抗压强度变化超出设定范围时，将发出异常警告。

5、生产工序联控保护及异常报警

当个组机器出现异常，会保护性停机，并提供报警代码，警示个组异常。

6、数据采集监控功能

根据采集检测数据可形成数据记录曲线，随时查看不合格发生频次。

期望实现的主要技术目标

实现以下技术指标要求：

1、抗压性能

新研发的纸箱生产设备，能同时适配柔版凸版印刷和预印凹版印刷。适用柔版凸版印刷及预印凹版印刷时，要求所产纸箱抗压检测值均须达到≥6000N。

2、防水性能

所产新型抗压防水纸箱防水性能检验标准须满足：浸水时间需要达到60分钟，吸水性须≦80ɡ/㎡。

3、数据检测异常报警功能

实时监测生产纸板温度、湿度、抗压强度。热板生产温度须控制在160°～180°之间；湿度控制在8%～11%之间；抗压强度不能低于6000N。以上三项数值变化超出设定范围则蜂鸣器发出紧急报警，提示开启调节装置。

4、联控保护及异常报警功能

生产中出现断纸、缺胶、堵塞时，立即保护性停机，蜂鸣器发出报警，数控屏显示事故机组序号，提供异常代码，提示机组异常原因。

5、不合格品监控功能

于生产终端，显示屏可同屏查看实时生产中的温度、湿度、抗压强度三条数据变量记录曲线，并通过可视化数据，进行生产操作。抗压数据不合格时蜂鸣器报警，提示出现不合格产品，确保不合格品不流入下道工序。

需求解析

解析单位：河北省保定市 解析时间：2023-12-20

涂媛

保定市知识产权协会

部长

综合评价

此需求描述已足够清晰，需要解决如下问题: 1、增加抗压设备组件 提高抗压在现有纸箱生产设备的基础上，添加增加抗压设备组件，达到纸箱叠放效果，实现提高纸箱抗压强度的预期目标。 2、增加防水工艺硬件设备 改善现有生产线硬件设备，增加防水工艺制作环节，使纸箱一次性达到预设防水性能。 3、数据检测功能 可随时检测、记录生产线纸板的温度、湿度、抗压强度数据。 4、具有数据监测异常报警 纸板温度、湿度、抗压强度变化超出设定范围时，将发出异常警告。 5、生产工序联控保护及异常报警 当个组机器出现异常，会保护性停机，并提供报警代码，警示个组异常。 6、数据采集监控功能 根据采集检测数据可形成数据记录曲线，随时查看不合格发生频次。

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