高強瓦楞紙的表麵施膠(jiāo)
紙箱作為一(yī)種常用的包裝物早已在全世界廣泛應(yīng)用,隨著經濟的開(kāi)展與(yǔ)生活水平的逐步提高,對(duì)包裝物也(yě)提出了更高的質量要求。對於紙箱而言,大家期望它強(qiáng)度更高特別是(shì)在濕潤的(de)環境下仍可堅持很(hěn)高(gāo)的強度,在強度不變的情況下能做得更輕,這樣,商品的貯存(cún)會更安全,搬運也會變得(dé)更簡便。
紙箱包裝業的這種發展趨勢,對原紙提(tí)出了更高的質量(liàng)要求,瓦楞原紙更是首當(dāng)其中,為(wéi)了滿(mǎn)意客戶更高(gāo)的請求,瓦楞(léng)紙(zhǐ)生產商將(jiāng)從前在文化(huà)紙上廣泛使用的表麵施膠技術運用到瓦楞紙上,可(kě)是運用的意圖(tú)卻大不(bú)相同,文化紙的表麵施膠(jiāo)主要是為了取得非常好(hǎo)的打(dǎ)印書寫功能,改(gǎi)進外表強度,減輕掉毛掉粉現象,而瓦楞紙的表麵施膠則是為了取得更高環(huán)壓強度和(hé)非常好的抗水防潮功能。
表麵施膠後的瓦楞紙環(huán)壓強度值(zhí)會有大幅提高,通常可提高30%~50%;假如所用的廢紙(zhǐ)質料很差,經表麵(miàn)施膠後環壓(yā)強度甚至可提高100%,這種作用是從前在漿內添加任何助劑(jì)都難以達到的。在膠液中添加抗水防(fáng)潮性的抗水劑後(hòu),瓦楞紙的抗水防潮性也會大大提高,而要到達相同的作(zuò)用,運用漿內施膠劑的成本往往會高一倍乃至幾倍。
從2005年(nián)開始,表麵施膠技(jì)術在中國的瓦楞紙製造商中大規模推廣運用,運用這項技能的廠家可以說為中國填補(bǔ)了(le)空白,也獲取了明顯的利潤。如今高強瓦楞原紙仍然(rán)是(shì)包裝紙市場熱門紙種(zhǒng),新項目還在不斷上馬,這也必將對中(zhōng)國的瓦楞(léng)紙產能和質量起到極大的(de)推進作用。
下麵就表麵施膠對瓦楞紙的作用進行分析:
1. 表麵施膠機的機型及主要裝備
用於瓦楞原紙生產(chǎn)的表麵施膠機按上膠(jiāo)方法的不同可分為“料池式施膠機”和“膜轉(zhuǎn)移式施膠機”。這兩種施膠機也是(shì)現在瓦楞(léng)紙(zhǐ)生產廠家中(zhōng)運用最廣(guǎng)泛的,它們的不同之處首要在(zài)於紙機的生產速度上,通常而言料池式施膠(jiāo)機適用於車速800m/min以下的(de)紙機,而800m/min以上的紙機則(zé)多(duō)選用膜轉移式施膠機。
不管是料池式還是膜轉移式施膠機,它們選(xuǎn)用的構造大多都是斜列式構造(施膠上輥、施膠下輥相對方位構造),而從前廣泛運用的水平式、筆直式構造在當前的改造(zào)項目(mù)與新建項目中已根本見不到了。水平式構造具(jù)有料池容(róng)積大的優點,筆直式(shì)構造具有操作便(biàn)利流(liú)通的優點(diǎn),而斜(xié)列式構造集(jí)合折中了兩者的優點,得到了最廣泛的運(yùn)用。
斜列式構造的斜列角度通常在15~45°之間,小角度由(yóu)於料池容積(jī)較大也有利於接膠鬥的(de)規劃裝安裝,多用於料(liào)池(chí)式施膠機;大角度則多(duō)用於膜轉移式施(shī)膠(jiāo)機。由於角度大時有利於後(hòu)序設備(bèi)如弧形輥、轉向器的安置,操作修理更便利。而現在(zài)國內選用膜轉移式施膠機的800m/min車速以上的瓦楞(léng)紙機越來(lái)越多,其特有的施膠優越(yuè)性能將是今後發展方向。
膠液自身對設備(bèi)有(yǒu)一定的腐蝕作用,所以施膠機的輥體、機架、走台等通常選用不鏽鋼材(cái)料或進行包不鏽鋼處理。施膠上(shàng)、下輥為一(yī)條硬輥、一條軟輥,在從前的文化紙機上硬輥往往是外表鍍硬鉻處理(lǐ),而如今兩條輥都是進行包膠處理,硬輥的包膠硬度通常為P&J(趙氏硬度)0,軟輥(gǔn)的包膠硬度通常為P&J15擺布(bù),輥麵的中高則依據實際需要(yào)進行研磨(mó)。
膠輥在(zài)從前多(duō)是裝備刮刀的,而如今根本上都不配了。這首要有兩方麵的原(yuán)因:一是刮刀(dāo)會加快(kuài)輥(gǔn)子的磨損,縮短(duǎn)了(le)輥(gǔn)子的研磨周期,輥子損耗加大;二是引紙時(shí)和發(fā)作斷紙時刮刀處簡單卡紙,難於整理,添加了操作難度。
施膠(jiāo)機後序設備的裝備也(yě)較(jiào)為重要(yào),慣例是在施膠機(jī)後邊裝備一條導輥和一條弧形輥,然後紙幅進入兩個低溫鍍鉻缸烘幹燥;假如將施膠機的(de)標高規劃高一點、與後烘幹(gàn)部(bù)緊湊一點,則可省去導(dǎo)輥隻(zhī)留下一條弧形輥,這樣結構更為簡練。弧形(xíng)輥最(zuì)好帶傳動,即便是(shì)多節鍍鉻弧形輥最好也帶傳動,特別是速度搞的。
現代高速紙機在施膠以後則多是裝備(bèi)氣墊轉向器。氣浮(fú)幹燥器,它能為紙幅供給一個安(ān)穩的張力又舒展紙幅且與紙幅(fú)不觸摸,一起將施膠後的紙頁進行預幹燥,紙頁外表的膠液經預熱開始固化後可(kě)大大(dà)減輕對後(hòu)序設備和織物的粘髒。
2. 表麵施膠機的操作
施膠機的操作從(cóng)前(qián)多是先(xiān)合輥運轉後再引紙,這種方法適合低速(sù)紙機,但常會碰到(dào)紙頁粘輥、纏輥的問題(tí),在低速(sù)紙機上靠操(cāo)作工的熟練技能仍能引過紙,而(ér)在高速紙機上則較為費事。高速紙機選用先引紙後合輥再上膠的(de)方法,如今的傳動操(cāo)控精度完全可以滿意施膠機的操作要求,有一點要注意的是施膠後的張力控製,假如沒有裝備張力主動檢測係統,則需(xū)人工調控速差來控製紙頁的張力,通常紙頁施(shī)膠以後後烘(hōng)幹部的速差要升0.6~1.6m/min來保持紙(zhǐ)幅的張緊狀況。 假如配有張力主動檢測控製係統,要注意張力值(zhí)是通過導輥底座(zuò)上的負荷傳感器(qì)的壓力測量值換算而來的,因而紙幅隻有在(zài)全幅運轉的狀況下(xià)才可投入主動(dòng)運轉。施膠機的加壓方法多選用氣胎加壓,根據(jù)車速和幅寬,料池式施膠機線壓力(lì)30~80kn/m,搬運膜式施(shī)膠(jiāo)機線壓(yā)力50~100kn/m。
料(liào)池式施膠機在(zài)高速運轉時常會(huì)遇到料池內(nèi)膠液擾動(dòng)的問題,這主要是由於接近輥麵和紙麵的(de)膠液會(huì)被輥和紙(zhǐ)頁加(jiā)快向壓區運轉,而紙頁隻能吸收(shōu)一小部分膠液,壓區(qū)限製了膠(jiāo)液的通過(guò)量,大多數膠液會從輥麵和紙麵中間區(qū)域反衝回去,恰是這種流體力學作用力產生了(le)料池擾動,車速越高(gāo)作用力越大,容(róng)易產生跳膠和紙(zhǐ)頁施膠不(bú)勻的現象。操作時堅持足夠高的料池液位(wèi)可(kě)減輕此現象。高速紙機通常選用搬運膜施膠機,由於搬運膜施(shī)膠機是(shì)通過預計量進行膠液施塗的(de),沒有了料池也就不會有料池擾動的問題了。
施膠機在高速運轉時常有輥麵甩膠的現象,這主要是輥麵附著膠液的離心力大於膠滴附著力所造成的,車速越(yuè)高時,離心(xīn)力越大。輥徑增大時,離心力則會減小。加大施膠輥的直徑可防止或減輕甩膠問題(tí),但也要考慮經濟合(hé)理性(xìng),由於加(jiā)大施膠輥的直徑時投資與運行成本(běn)都會明顯上(shàng)升。
3. 表麵施膠膠液的製備
可用(yòng)於表麵施膠的(de)成膜劑種類(lèi)有澱粉、CMC、聚乙烯醇等,澱(diàn)粉最廉價,也變成瓦楞紙生產商運用最(zuì)廣泛的表(biǎo)麵施膠劑,雙麵掛膠量通常在4~5 g/m2,有些廠家乃至將掛(guà)膠量控製在(zài)6g/m2以上,這麽可取得更(gèng)高的環壓強度。
原澱粉的來源主要是穀物與薯類,穀物中的玉米澱粉、薯類中的木薯澱粉是格價較為低廉的,在工業(yè)範(fàn)疇應用很(hěn)廣泛,從表麵澱粉膠液的熬製作用和上機運用作用來看,木薯澱粉要優於玉米(mǐ)澱粉。
瓦楞紙生產用的表麵膠液通常都是用原澱粉在工廠內自行熬製,澱粉的熬製方法有間歇(xiē)法和連續法。
間歇法是用澱(diàn)粉蒸煮鍋一批一批地熬製,最高溫(wēn)度操控在95℃即可,不必超越100℃;連續法是用泵將澱粉懸浮液泵入噴(pēn)發蒸煮器與高溫蒸(zhēng)汽混(hún)合蒸煮,蒸汽溫度通常在130℃左右,也有用更高溫(wēn)度蒸汽的。
間歇法(fǎ)通常都要(yào)加降解劑進行降解,連續法依據技(jì)術(shù)的不同可加亦可不加降(jiàng)解劑進行降解,終究降解到生產所需的粘度。澱粉降解劑常用(yòng)的有通常氧化劑、生物酶等。氧化劑(jì)以過硫酸銨最為廉價,運用最廣,相對澱粉用量0.l%~0.2%。經氧化(huà)降解的(de)澱粉膠液終究呈(chéng)弱酸性,若(ruò)考慮(lǜ)酸性較強對其它添加的(de)功能型表麵施膠劑有影響,也可加少量燒堿調理pH值至中性。
生物酶轉化法的操作稍難(nán)一點(diǎn),酶的添加量通常是微量的,在最佳溫度時酶的降解作用十分劇烈,當反響到結尾時,必定要及時添加適量強氧化劑或急速升溫來(lái)殺滅酶菌以停止其降解反響。
熬製好(hǎo)的膠(jiāo)液(yè)經稀釋、溫控合格後即可上機運用,通常料池式施膠機所用的膠液濃度7%~10%;搬運膜式施膠機所用的膠液濃度12%~16%,兩種形式所用膠液的粘度和溫度基本相同,粘度15~30mPa•s,溫度60~70℃。
瓦楞紙僅僅用澱粉膠液進行表麵施膠(jiāo)是不行的,由於澱粉膠液(yè)進行表麵施膠隻能提高環壓強度,並不具(jù)備抗水防潮功能,並(bìng)且澱粉自身是親水(shuǐ)性物質,在濕潤環(huán)境下它會吸水致使瓦楞紙(zhǐ)的環壓強度大幅下降。通常生產中要添加功能型表麵施(shī)膠劑,如(rú)抗水劑等,國內現在所用(yòng)的抗水表麵施(shī)膠(jiāo)劑種類也很複雜,質量較好的(de)仍是(shì)少量幾個進口商品,關於抗水功能通常工廠以Cobb值來檢測,Cobb值操控(kòng)在(zài)80g/m2以下(xià),用質(zhì)量較好的抗(kàng)水表麵施(shī)膠劑可輕鬆操控在40g/m2以下;也有工廠用耐水度來進行(háng)控製,耐水(shuǐ)度都(dōu)操(cāo)控在30s以(yǐ)上,有些工廠乃至(zhì)操控在60s以(yǐ)上。
在進行表麵施膠以後環壓強度、抗水性能都有大幅提高,濕部漿內幹強劑(jì)通(tōng)常不必再添加了,硫酸鋁(lǚ)、鬆香膠液或AKD可大幅減少用甚至不再添加,因(yīn)而化學品方麵(miàn)的成本可大幅的下降。由於經表麵施膠後紙頁回濕,需要後烘幹部進行再次烘幹,因而噸紙汽耗會添加30%左右,噸紙電耗也稍微有所增加。
生(shēng)產任何紙種都一樣,纖維材料的配比對紙(zhǐ)的質量起著決定性的作用,瓦楞紙也不例外,一些工廠依靠表麵施膠來改進質量,忽(hū)略材料配比,甚至大幅降低原料(liào)質(zhì)量,致使質量、產值都無法提高,這一點是不可取的。同時瓦楞紙生產中纖維的淨化處理、纖維的打漿、紙頁(yè)的成形、紙(zhǐ)機的速比等關鍵因素仍然要高度重視,不然紙頁自身如(rú)有先天性的缺陷,即便上了表麵施膠也是無法彌補的,這也是(shì)現(xiàn)在市場上高強瓦楞原紙質(zhì)量參差不齊的首要原(yuán)因。
瓦楞原紙表(biǎo)麵施膠的主要意義在於達到(dào)了(le)漿內施膠難以到達的作用,得到了造紙工作者和廣大消費者的認同,必將促進中國瓦楞紙行業(yè)大的進步。