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有关瓦楞纸板生产技术经验之谈

作者: 金鹏印机 日期:02月03日 浏览次数:

 一、概述

    辩证唯物主义认为,劳动创造了人类。当今社会人类的生存离不开生产活动,而一切生产活动都离不开产品包装,古今中外无不如此。所谓包装的定义是:“为在流通过程中保护产品、方便存储、促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物的总称。”在整个包装所用材料中,纸制品包装所占比例最大为45.25%,其它依次为玻璃、塑料、木制品和金属材料包装。而在纸制品包装中,瓦楞纸板(箱)包装又占绝大多数。

    瓦楞纸板包装容器在功能上具有优越于其它种类包装的10种特性:

    造型结构的可塑性──可以任意裁切、冲孔、折叠等;包装使用的方便性──使用起来材质轻、结构巧、质地柔韧;刚柔兼备的保护性──能成为包装物与外力作用之间理想的保护介体;美化商品的促销性──能制出各种变异结构及美观的装潢印刷;流动作用的适宜性──能采用不同定量、不同等级原纸,生产出不同大小的容器;包装成本低廉性──主要材料为原纸;利用资源有效性──与传统木制品相比,瓦楞纸箱原纸耗用的木材只占木制品包装的30%;易于回收利用性──基本原材料为原纸,使用后可以方便地回收,回收再生利用率可达75%;优越的绿色环保性──使用后瓦楞纸板可燃烧、无毒害、降解快、不会对环境造成污染;仓储运输经济性──由于是可折叠的轻质硬体包装,可以有效利用仓位和运输装载空间。

    综观我国纸箱行业的现状,可以用12个字来概括,即:快速发展,产能过剩,前途光明。纸箱行业在过去25年中经历了第一次大变革,从今年起,将进入第二次大变革,这场变革的特征就是调整。

    我国纸箱行业进入初级工业化阶段是从1995年开始的,当时生产线600条;2000年为1600条;至2005年达4000条。

    1995年世界瓦楞纸板产量是1104亿m2,2000年为1253亿m2,2003年是1395亿m2,年增长率3.3%。2000年世界产量排前三位依次是:北美洲(占34%)、亚洲(占31%)、欧洲(占27%)。我国瓦楞纸板的产量1995年是74亿m2,2000年上升到123亿m2,2003年则达到158亿m2,是亚洲总产量的34%,占世界11.3%。1995年至2000年,我国纸板产量平均增长率为12%,世界平均增长率是2%;2000年至2003年我国的纸板产量年增长率是9%,世界年增长率是3%。我国1996年产量是80亿m2,只及日本一半,2003年是158亿m2,已超过日本。

    我国五层以上纸箱占总量80%以上,美国三层箱占89.4%,日本三层为84.6%,多用两层纸等于浪费2/5的纸。这是因为西方国家已认识到,必须节约有限的木材资源。采用高强度、低克重的原纸已成为必然趋势。

    上海烟草集团已完成了跨地域的联合重组,将成为中国烟草总公司下属几个龙头企业的排头兵。作为其主要专业配套工厂,上海白玉兰烟草材料有限公司承担了集团85%以上纸箱包装生产任务。

    二、原始楞型的确定、生产线原纸的选配和粘合剂的调配

    瓦楞形状是指瓦楞齿形轮廓的波纹形状,它的区别在于波峰与波谷圆弧半径大小。形状有三种:U形、V形和UV形。U形的峰、谷半径较大;V形较小;UV形处于中间状态。不同楞形具有不同性能特点。

   综观以上三种瓦楞形状的优缺点,U形和V形的利弊是显而易见的,而UV形状的综合性能是适应大多数瓦楞包装的普遍要求,其优越性彰显无疑。因此,我国及世界各国大多使用UV形瓦楞。

    了解了瓦楞形状概况后,再从以下两方面简介纸板生产线原纸选配原则:

    1.等级选配──应选用质量等级近似的瓦楞纸和箱板纸生产纸板。选用高等级箱板纸和低等级瓦楞纸制成的瓦楞纸板,容易造成塌楞。

    2.定量选配──实验表明,提高瓦楞纸的定量有利于降低成本。在保持强度不变情况下,瓦楞纸定量每增加1g/m2,则两面箱板纸也可降低1g/m2,因此许多厂家都采用高定量瓦楞纸生产纸箱。但定量过高的瓦楞纸与低定量箱板纸生产出的瓦楞纸板会出现表面不平整,产生明显瓦楞条纹的现象,影响外观质量和印刷效果。因此,一般箱板纸与瓦楞纸的定量比控制在2:1比较好。如果选配瓦楞纸定量过低,粘合后瓦楞齿形会改变,由圆弧形变成矩形结构,影响纸板厚度、边压强度和缓冲性能。

    有关瓦楞纸板生产线粘合剂的调配:纸板生产线粘合剂主要有淀粉(或木薯粉)、糊化剂(NaOH)、交联剂(硼砂)和其它增强剂组成。其实淀粉本身不具有粘结功能,只有淀粉分子中较活泼的羟基被有限地氧化为醛基、酮基、羧基,分子中的官键部分发生断裂,聚合化降低才具有良好的溶水性、亲和力和粘接性,经碱化后成为性能良好的淀粉粘合剂。一般情况下,单面瓦楞纸板生产淀粉用量为:150kg/t一170kg/t;三层用量为:170kg/t一200kg/t;五层、七层对粘合剂要求比较高,淀粉用量200kg/t一300kg/t。工业烧碱(NaOH)用量根据加入淀粉液中主体载体搅拌后,粘合剂的粘度而定。同等条件下,烧碱用量大,粘度高;烧碱用量小,粘度则降低。硼砂能使各种配料产生分子结构变化形成络合物,具有交联增粘作用。而增强剂(又称干燥剂)用量在粘合剂中,每吨用量低于2kg,起不到应有的作用;每吨胶用量高于8kg,又容易产生纸板发脆现象。正常用量为3kg/t一6kg/t。

    三、瓦楞纸板生产过程中产品易出现的问题及解决方法

    纸板翘曲

    一般情况下,瓦楞纸板翘曲变形有6种现象,最为常见的有:

    1.横向上翘曲

    产生原因为:里原纸含水率太高(或面纸含水率低);单面瓦楞粘合水分过多;里、面纸的定量等级过于悬殊。

    解决方法:(1)增加里纸在单面机滚筒烘缸上的缠绕面;(2)减少里纸在双层预热器上的缠绕面;(3)关闭部分平板烘缸蒸汽阀门;(4)提高复合机运行速度;(5)缩小刮胶辊、施胶辊与下瓦楞辊之间的间隙,减小单面瓦楞的施胶量;(6)更换严重超出水分要求的里纸。

    2.横向下翘曲

    产生原因为:面纸原纸含水率太高;加热部位的温度和速度失常。

    解决方法:(1)增加面纸在双层预热器上的加热缠绕面;(2)使用粘度较好的粘合剂,减少复合机的上胶量;(3)减少单面机里纸在滚筒烘缸上的缠绕面;(4)减低复合机处的生产车速;(5)正确调节生产线车速和平板烘缸蒸汽阀门使之匹配;(6)更换严重超出水分要求的面纸。

 

    纸板假性粘合

    所谓纸板假性粘合是指纸板离机后面纸、里纸与瓦楞纸能随意剥离的一种现象。

    产生的主要原因有:(1)粘合剂粘度不够或已变质;(2)瓦楞机或复合机车速过快;(3)瓦楞机压力辊压力不匀或瓦楞辊已磨损;(4)复合涂胶机胶辊间隙过大;(5)纸张含水率太高。解决方法:(1)提高、稳定粘合剂质量,有关资料提示粘合剂粘度冬季一般为60S一90S;夏季一般为90S一120S。七层箱一般要比三层箱粘度慢305左右;(2)确保蒸汽压力1.0MPa一1.2MPa,各辊体及平板烘缸温度为160℃左右;(3)国产瓦楞辊在产量达300万长米一350万长米时,须及时更换。

    搓板现象

    所谓搓板现象是指制成后的瓦楞纸板,在其表面面纸上沿楞峰与楞峰的脊背之间产生内凹现象,形状如同家用搓衣板一般,故称之为搓板现象。

    瓦楞纸板产生搓板现象的根本原因,主要应归咎于粘合剂上胶不当,由聚集到楞峰两侧的过量胶水影响所致。这种情况对于定量低的箱板纸危害尤其突出。

    控制纸板搓板现象的具体方法有:调整面纸的定量,改用定量较高的箱板纸是消除、减轻搓板状最直接有效的办法(但会增加成本);采用高品质粘合剂可以减少楞峰的施胶量;控制好面纸在预加热器上的加热缠绕面,因为箱板纸过于干燥对胶水的摄取量较多,易产生搓板现象;调节好复合胶水机施胶辊和纸导辊的平行度和它们之间的间隙,严格导辊(压辊)的压力程度,防止塌楞后上胶量增大。

    纸板含水量的控制

    在生产瓦楞纸板过程中,纸板含水量控制十分重要,当水分过高时,加工出的纸板会出现偏软、不挺、成箱后易塌箱等。当水分偏低时,加工出的纸板发硬、发脆、成箱后易爆裂。纸板水分的控制是一件比较复杂的事情,它主要由以下两方面因素决定:

    对进厂原纸的水分要严格控制,按现行标准:原纸交货状态的水分应为(8±2)%。而存放原纸最好设立单独库房,温度一般在(18±3)℃,湿度一般在(35±5)%。千万不能放在露天,否则易引起水分变化且两端与中间不一样。

    温度是影响瓦楞纸板质量的决定因素之一。它既能调整原纸的水分,又能使原纸升温,是糊液固化的重要条件。因此纸板生产线设置许多预热器和平板烘缸,用来调节原纸和单面纸含水率,并使糊液固化最终达到粘合的目的。

    为有效控制成品瓦楞纸板水分,必须关注以下事项:

    如果纸板水分过高,预热辊温度达不到要求,须增加锅炉蒸汽压力,使之供出的蒸汽达到饱和蒸汽,一般情况下蒸汽压力应该保持在1.1Mpa±0.2Mpa。

    如果水分偏低,就要调节导纸辊,减少预热面积,同时要充分利用单面机上喷雾装置(湿润辊),对原纸进行喷雾,增加原纸水分,使之达到标准要求。

    平板烘缸在工作时,不到万不得已时,不能停车。单面机要更换原纸前应提速,在桥架上多积累些纸;复合机在接到信号后应降速,待单面机完成接纸后,再行提速。若设备发生故障等必须停车时,应将输送毛毯提升,以防停留在平板烘缸上纸板水分过度流失。

 

    对于单面机而言,要调节好上胶辊与刮胶辊的间隙。一般情况下,上胶辊与刮胶辊的间隙为0.2mm一0.25mm,涂胶辊与主瓦楞辊在热机状态下的间隙应比所用瓦楞纸的厚度大0.02mm。对于双面机而言,刮胶辊和上胶辊的间隙也为0.2mm一0.25mm,压辊与上胶辊之间间隙应比所通过的单面瓦楞纸板高度小0.05mm一0.1mm,且两辊两端间隙应保持一致,可用塞尺测量。

    四、结束语

    以上是本人近十年来从事瓦楞纸箱生产技术管理,结合学习有关专业书籍后的一些体会及尚未成熟的思考,如有不妥,敬请各位专业人士指正。

    总之,只要我们的操作者努力学习、刻苦钻研、仔细观察、认真调整,就一定能生产出合格的瓦楞纸板来。

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