高強瓦楞紙的表面施膠
紙箱作為一種常用的包裝物早已在全世界廣泛應(yīng)用，隨著經(jīng)濟的開展與生活水平的逐步提高，對包裝物也提出了更高的質(zhì)量要求。對于紙箱而言，大家期望它強度更高特別是在濕潤的環(huán)境下仍可堅持很高的強度，在強度不變的情況下能做得更輕，這樣，商品的貯存會更安全，搬運也會變得更簡便。
紙箱包裝業(yè)的這種發(fā)展趨勢，對原紙?zhí)岢隽烁叩馁|(zhì)量要求，瓦楞原紙更是首當其中，為了滿意客戶更高的請求，瓦楞紙生產(chǎn)商將從前在文化紙上廣泛使用的表面施膠技術(shù)運用到瓦楞紙上，可是運用的意圖卻大不相同，文化紙的表面施膠主要是為了取得非常好的打印書寫功能，改進外表強度，減輕掉毛掉粉現(xiàn)象，而瓦楞紙的表面施膠則是為了取得更高環(huán)壓強度和非常好的抗水防潮功能。
表面施膠后的瓦楞紙環(huán)壓強度值會有大幅提高，通?？商岣?0％~50％；假如所用的廢紙質(zhì)料很差，經(jīng)表面施膠后環(huán)壓強度甚至可提高100％，這種作用是從前在漿內(nèi)添加任何助劑都難以達到的。在膠液中添加抗水防潮性的抗水劑后，瓦楞紙的抗水防潮性也會大大提高，而要到達相同的作用，運用漿內(nèi)施膠劑的成本往往會高一倍乃至幾倍。
從2005年開始，表面施膠技術(shù)在中國的瓦楞紙制造商中大規(guī)模推廣運用，運用這項技能的廠家可以說為中國填補了空白，也獲取了明顯的利潤。如今高強瓦楞原紙仍然是包裝紙市場熱門紙種，新項目還在不斷上馬，這也必將對中國的瓦楞紙產(chǎn)能和質(zhì)量起到極大的推進作用。
下面就表面施膠對瓦楞紙的作用進行分析：
1. 表面施膠機的機型及主要裝備
用于瓦楞原紙生產(chǎn)的表面施膠機按上膠方法的不同可分為“料池式施膠機”和“膜轉(zhuǎn)移式施膠機”。這兩種施膠機也是現(xiàn)在瓦楞紙生產(chǎn)廠家中運用最廣泛的，它們的不同之處首要在于紙機的生產(chǎn)速度上，通常而言料池式施膠機適用于車速800m/min以下的紙機，而800m/min以上的紙機則多選用膜轉(zhuǎn)移式施膠機。
不管是料池式還是膜轉(zhuǎn)移式施膠機，它們選用的構(gòu)造大多都是斜列式構(gòu)造（施膠上輥、施膠下輥相對方位構(gòu)造），而從前廣泛運用的水平式、筆直式構(gòu)造在當前的改造項目與新建項目中已根本見不到了。水平式構(gòu)造具有料池容積大的優(yōu)點，筆直式構(gòu)造具有操作便利流通的優(yōu)點，而斜列式構(gòu)造集合折中了兩者的優(yōu)點，得到了最廣泛的運用。
斜列式構(gòu)造的斜列角度通常在15~45°之間，小角度由于料池容積較大也有利于接膠斗的規(guī)劃裝安裝，多用于料池式施膠機；大角度則多用于膜轉(zhuǎn)移式施膠機。由于角度大時有利于后序設(shè)備如弧形輥、轉(zhuǎn)向器的安置，操作修理更便利。而現(xiàn)在國內(nèi)選用膜轉(zhuǎn)移式施膠機的800m／min車速以上的瓦楞紙機越來越多，其特有的施膠優(yōu)越性能將是今后發(fā)展方向。
膠液自身對設(shè)備有一定的腐蝕作用，所以施膠機的輥體、機架、走臺等通常選用不銹鋼材料或進行包不銹鋼處理。施膠上、下輥為一條硬輥、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，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，軟輥的包膠硬度通常為P＆J15擺布，輥面的中高則依據(jù)實際需要進行研磨。
膠輥在從前多是裝備刮刀的，而如今根本上都不配了。這首要有兩方面的原因：一是刮刀會加快輥子的磨損，縮短了輥子的研磨周期，輥子損耗加大；二是引紙時和發(fā)作斷紙時刮刀處簡單卡紙，難于整理，添加了操作難度。
施膠機后序設(shè)備的裝備也較為重要，慣例是在施膠機后邊裝備一條導(dǎo)輥和一條弧形輥，然后紙幅進入兩個低溫鍍鉻缸烘干燥；假如將施膠機的標高規(guī)劃高一點、與后烘干部緊湊一點，則可省去導(dǎo)輥只留下一條弧形輥，這樣結(jié)構(gòu)更為簡練?；⌒屋佔詈脦鲃樱幢闶嵌喙?jié)鍍鉻弧形輥最好也帶傳動，特別是速度搞的。
現(xiàn)代高速紙機在施膠以后則多是裝備氣墊轉(zhuǎn)向器。氣浮干燥器，它能為紙幅供給一個安穩(wěn)的張力又舒展紙幅且與紙幅不觸摸，一起將施膠后的紙頁進行預(yù)干燥，紙頁外表的膠液經(jīng)預(yù)熱開始固化后可大大減輕對后序設(shè)備和織物的粘臟。
2. 表面施膠機的操作
施膠機的操作從前多是先合輥運轉(zhuǎn)后再引紙，這種方法適合低速紙機，但常會碰到紙頁粘輥、纏輥的問題，在低速紙機上靠操作工的熟練技能仍能引過紙，而在高速紙機上則較為費事。高速紙機選用先引紙后合輥再上膠的方法，如今的傳動操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后的張力控制，假如沒有裝備張力主動檢測系統(tǒng)，則需人工調(diào)控速差來控制紙頁的張力，通常紙頁施膠以后后烘干部的速差要升0.6~1.6m/min來保持紙幅的張緊狀況。 假如配有張力主動檢測控制系統(tǒng)，要注意張力值是通過導(dǎo)輥底座上的負荷傳感器的壓力測量值換算而來的，因而紙幅只有在全幅運轉(zhuǎn)的狀況下才可投入主動運轉(zhuǎn)。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30~80kn/m，搬運膜式施膠機線壓力50~100kn/m。
料池式施膠機在高速運轉(zhuǎn)時常會遇到料池內(nèi)膠液擾動的問題，這主要是由于接近輥面和紙面的膠液會被輥和紙頁加快向壓區(qū)運轉(zhuǎn)，而紙頁只能吸收一小部分膠液，壓區(qū)限制了膠液的通過量，大多數(shù)膠液會從輥面和紙面中間區(qū)域反沖回去，恰是這種流體力學作用力產(chǎn)生了料池擾動，車速越高作用力越大，容易產(chǎn)生跳膠和紙頁施膠不勻的現(xiàn)象。操作時堅持足夠高的料池液位可減輕此現(xiàn)象。高速紙機通常選用搬運膜施膠機，由于搬運膜施膠機是通過預(yù)計量進行膠液施涂的，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(zhuǎn)時常有輥面甩膠的現(xiàn)象，這主要是輥面附著膠液的離心力大于膠滴附著力所造成的，車速越高時，離心力越大。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，但也要考慮經(jīng)濟合理性，由于加大施膠輥的直徑時投資與運行成本都會明顯上升。
3. 表面施膠膠液的制備
可用于表面施膠的成膜劑種類有淀粉、CMC、聚乙烯醇等，淀粉最廉價，也變成瓦楞紙生產(chǎn)商運用最廣泛的表面施膠劑，雙面掛膠量通常在4~5 g/m2，有些廠家乃至將掛膠量控制在6g/m2以上，這么可取得更高的環(huán)壓強度。
原淀粉的來源主要是谷物與薯類，谷物中的玉米淀粉、薯類中的木薯淀粉是格價較為低廉的，在工業(yè)范疇應(yīng)用很廣泛，從表面淀粉膠液的熬制作用和上機運用作用來看，木薯淀粉要優(yōu)于玉米淀粉。
瓦楞紙生產(chǎn)用的表面膠液通常都是用原淀粉在工廠內(nèi)自行熬制，淀粉的熬制方法有間歇法和連續(xù)法。
間歇法是用淀粉蒸煮鍋一批一批地熬制，最高溫度操控在95℃即可，不必超越100℃；連續(xù)法是用泵將淀粉懸浮液泵入噴發(fā)蒸煮器與高溫蒸汽混合蒸煮，蒸汽溫度通常在130℃左右，也有用更高溫度蒸汽的。
間歇法通常都要加降解劑進行降解，連續(xù)法依據(jù)技術(shù)的不同可加亦可不加降解劑進行降解，終究降解到生產(chǎn)所需的粘度。淀粉降解劑常用的有通常氧化劑、生物酶等。氧化劑以過硫酸銨最為廉價，運用最廣，相對淀粉用量0.l％~0.2％。經(jīng)氧化降解的淀粉膠液終究呈弱酸性，若考慮酸性較強對其它添加的功能型表面施膠劑有影響，也可加少量燒堿調(diào)理pH值至中性。
生物酶轉(zhuǎn)化法的操作稍難一點，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(jié)尾時，必定要及時添加適量強氧化劑或急速升溫來殺滅酶菌以停止其降解反響。
熬制好的膠液經(jīng)稀釋、溫控合格后即可上機運用，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℃。
瓦楞紙僅僅用淀粉膠液進行表面施膠是不行的，由于淀粉膠液進行表面施膠只能提高環(huán)壓強度，并不具備抗水防潮功能，并且淀粉自身是親水性物質(zhì)，在濕潤環(huán)境下它會吸水致使瓦楞紙的環(huán)壓強度大幅下降。通常生產(chǎn)中要添加功能型表面施膠劑，如抗水劑等，國內(nèi)現(xiàn)在所用的抗水表面施膠劑種類也很復(fù)雜，質(zhì)量較好的仍是少量幾個進口商品，關(guān)于抗水功能通常工廠以Cobb值來檢測，Cobb值操控在80g/m2以下，用質(zhì)量較好的抗水表面施膠劑可輕松操控在40g/m2以下；也有工廠用耐水度來進行控制，耐水度都操控在30s以上，有些工廠乃至操控在60s以上。
在進行表面施膠以后環(huán)壓強度、抗水性能都有大幅提高，濕部漿內(nèi)干強劑通常不必再添加了，硫酸鋁、松香膠液或AKD可大幅減少用甚至不再添加，因而化學品方面的成本可大幅的下降。由于經(jīng)表面施膠后紙頁回濕，需要后烘干部進行再次烘干，因而噸紙汽耗會添加30％左右，噸紙電耗也稍微有所增加。
生產(chǎn)任何紙種都一樣，纖維材料的配比對紙的質(zhì)量起著決定性的作用，瓦楞紙也不例外，一些工廠依靠表面施膠來改進質(zhì)量，忽略材料配比，甚至大幅降低原料質(zhì)量，致使質(zhì)量、產(chǎn)值都無法提高，這一點是不可取的。同時瓦楞紙生產(chǎn)中纖維的凈化處理、纖維的打漿、紙頁的成形、紙機的速比等關(guān)鍵因素仍然要高度重視，不然紙頁自身如有先天性的缺陷，即便上了表面施膠也是無法彌補的，這也是現(xiàn)在市場上高強瓦楞原紙質(zhì)量參差不齊的首要原因。
瓦楞原紙表面施膠的主要意義在于達到了漿內(nèi)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。
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