发布时间:2025-05-31 06:22:27 点击量:
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第四章瓦楞纸板(Corrugatedboard)§4.1瓦楞纸板的种类§4.2生产瓦楞纸板的原料§4.3瓦楞纸板生产工艺与设备§4.4功能型瓦楞纸板1、本章学习要求掌握:瓦楞纸板的种类和特点、应用理解:瓦楞纸板原料—瓦楞原纸和箱纸板的性能指标和测试方法,并合理选择原纸和箱纸板掌握:瓦楞纸板的生产工艺和加工方法对瓦楞纸板的性能影响运用:熟练掌握瓦楞纸板的质量检测方法了解:功能性瓦楞纸板的加工方法、特点和应用2、学时:6学时3、授课方式:教授+实验按照国标GB/T6544-1999中的定义,瓦楞纸板(corrugatedfiberboard):由箱纸板和经过起楞的瓦楞原纸粘合而成的,用于制造瓦楞纸箱的一种复合纸板。面纸里纸芯纸夹芯纸瓦楞纸板
将瓦楞原纸加工成瓦楞形状以后按一定的方式与箱纸板粘合在一起而形成的多层纸板叫瓦楞纸板。构成
里纸(Innerlayer)瓦楞纸板历史1856年:英国人爱德华·西利(EdwardHealey)和爱德华·埃伦(EdwardEllen)在发明瓦楞纸专利时,只是用来作为礼帽的内衬,便于透气出汗。瓦楞衬纸是用带两个瓦楞辊的手摇成型机制造出来。1871年:美国人艾伯特·琼斯(AlbertL.Jones)最先在瓦楞纸上贴上一层衬纸,用于包装玻璃制品等易碎品,取名为“单楞单面瓦楞纸板”。1874年:美国人奥利弗·朗(OliverLong)发明了双面瓦楞纸板,使瓦楞包装技术获得了一次重大突破,避免了单面瓦楞容易变形的缺点,大大增强了瓦楞纸板的强度。1920年:瓦楞包装技术导入中国;这时,世界上瓦楞纸箱在运输包装容器中的比例已经达到20%以上。1937年:国内第一只三层瓦楞纸箱在上海制成,为南洋兄弟烟草公司做卷烟箱以代替木箱。1953年:山东潍坊百货采购供应站在上海百货站的协助下,首先试制成功能够替代木箱的瓦楞纸箱,填补了我国用瓦楞纸箱做以上外包装容器的空白。21世纪:运行速度超过400m/min、幅宽超过2800mm、多功能、高质量、全自动低消耗的瓦楞纸板生产线陆续开发成功,满足各种需要的新型瓦楞纸板正在被开发出来。特点1.可加工性极好2.使用方便3.刚柔兼备的保护性4.利于促销5.成本低廉6.符合可持续发展用它制造的纸箱和纸盒包装商品,在运输、储存方面与传统的木箱、金属桶比较,表现出许多优越性,因此被越来越广泛地应用。目前在纸制品包装发达国家,瓦楞纸板的比重几乎占整个包装材料的1/4~1/3。时间世界亚洲中国0020101800近年来瓦楞纸板产量(单位:亿m2)目前国内拥有瓦楞纸板生产线年世界瓦楞纸板产量达到2200亿平方米。中国瓦楞纸板产量占世界总产量的比例,1995年只为6.7%,2000年为9.8%,2004年提升到14.7%。中国瓦楞纸板产量2002年已经超过日本而成为亚洲最大和继美国之后的世界第二大瓦楞纸板生产国。1.瓦楞纸板向高强度、低定量发展2.印刷向高质精美方向发展3.瓦楞产品功能多样化4.瓦楞设备向着高精尖方向发展5.生产向专业化发展发展方向§4.1瓦楞纸板的种类(一)根据瓦楞的齿形分类1.V型瓦楞优点:V型瓦楞挺立好,坚硬可靠,用纸量小,粘合剂用量少。原理:V型瓦楞的波峰半径较小而尖,楞顶面与面纸板粘结面窄。缺点:芯纸波纹顶面容易压溃破裂,恢复能力缓冲性能较差,弹性不好。2.U型瓦楞优点:富有弹性,弹性范围内还原性好,有良好缓冲能力,粘结强度高。原理:U型瓦楞的波峰半径较大,楞顶面与面纸板粘结面稍宽。缺点:粘结剂和纸的用量较多,所受平面压力不如V型瓦楞。3.UV型瓦楞优点:抗压强度高,弹性好,恢复力强,粘结强度高。原理:UV型瓦楞的齿形弧度较V型大,较U型小结论:在同一压力下:变形量U>UV>V缓冲性能U>UV>V
抗平压性能U<UV<V恢复性UV>U>V垂直压力(平行于瓦楞方向)平面压力平行压力(垂直于瓦楞方向)实验表明,这三种瓦楞受不同的平面极限压力,变形最厉害的是V型,其次是U型,UV型要稳定的多。(二)根据瓦楞楞型分类根据瓦楞楞型即:瓦楞的高度、单位长度、瓦楞个数分类,是国际上一种比较通行的方法。我国将瓦楞分为A、C、B、E、F五种,如下表所示:瓦楞楞型国家标准(GB/T
6544—2008)楞型瓦楞高度/mm瓦楞宽度/mm楞数(/个/300mm)压楞系数A4.5~5.08.0~9.534±31.58C3.5~4.06.8~7.941±31.50B2.5~3.05.5~6.550±41.38E1.1~2.03.0~3.593±61.30F0.6~0.91.9~2.6136±20-压楞系数γ:压楞前瓦楞原纸长度与压楞后瓦楞芯纸长度之比1.A型瓦楞特点:瓦楞高而宽,富有弹性,缓冲性好,垂直耐压强度高。缺点:平压性能不好。应用:利用其缓冲保护性来包装容易破裂的玻璃制品、水果、玩具等,也用作衬垫隔板。2.B型瓦楞特点:瓦楞低而密,单位长度上瓦楞个数多,具有光滑的印刷表面,平压和平行压缩强度高。缺点:缓冲性能不好,垂直支撑力低。应用:包装自身具有一定强度和支撑力的电器、罐头等商品。3.C型瓦楞特点:缓冲性好,具备一定的刚度。运用:代替A型瓦楞使用4.E型瓦楞特点:瓦楞纸板较薄,挺度好应用:一般用于制作纸盒作为销售包装;也可以单独使用作为安瓿(ānbù)缓冲隔纸。5.K型瓦楞---特大形瓦楞特点:楞高7mm,有良好的缓冲和耐冲击、耐捆扎性能。应用:箱衬隔板楞型平面耐压垂直耐压平行作用缓冲作用适印性能用途制品容器制品用途A41414纸箱纸盒运输包装销售包装C32323B23232E14141各楞型相对性能与用途瓦楞楞型组合要求生产多层瓦楞纸板时,为了取得各向耐压性能平衡,更好的保护商品,一般采用AB、CB、BE及ACB、BAA等楞型组合,以互为补充,更好地发挥各种楞型的物理性能。1.单楞单面双层瓦楞纸板
又称单面瓦楞纸板,在一层瓦楞芯纸表面粘上一层纸板而形成。常见有A、B、E楞。
应用:玻璃、陶瓷器皿、灯管、灯泡的缓冲保护。(三)根据瓦楞的层数分类2.单楞双面瓦楞纸板
又称三层瓦楞纸板,由一层瓦楞芯纸和内外两层面纸组成。适于作内箱、展销包装和一般运输包装。
由两层瓦楞芯纸、一层夹层和两层面纸组成。一般用它来制作包装较重、体积较大的物品的纸箱,主要用于运输包装,其特点是强度高,能承担重物的各向作用力。3.双楞双面(五层)瓦楞纸板4.三楞双面(七层)瓦楞纸板由三层芯纸、两层夹层和两层面纸组成。特点:重型商品包装、大型电器、小型机床。对于双楞以上的多层瓦楞纸板,考虑楞型组合时,将瓦楞数多的瓦楞芯纸贴在靠近印刷一面,因为其平整性好,抵抗外来破坏能力强;靠近商品侧贴合高而宽的瓦楞芯纸,利用其富有弹性,缓冲性能好。单瓦楞纸箱用A型楞或C型楞为最好双瓦楞纸箱用A、B型楞或B、C型楞相组合的瓦楞最为合理靠箱面的用B型楞,这样,该种瓦楞纸板便能承受较大的冲击力,同时还能提供较好的印刷表面靠箱里面使用A型楞或C型楞,弹性好,缓冲力强包装瓦楞纸箱选用B型楞为宜,具有成本低,印刷效果好等优点瓦楞纸板使用要求(四)我国对瓦楞纸板的分类规定根据GB/T6544—2008,我国将瓦楞纸板分为单瓦楞、双瓦楞和三瓦楞三大类,单瓦楞和双瓦楞根据使用原纸质量不同,分为两个等级;根据其最小综合定量分为五个种类,三瓦楞分为两个等级和四个种类。S—单瓦楞纸板(三层瓦楞纸板)S-1.1~S-1.5—分别为单瓦楞纸板优等品的第1类~第5类S-2.1~S-2.5—分别为单瓦楞纸板合格品的第1类~第5类D—双瓦楞纸板(五层瓦楞纸板)D-1.1~D-1.5—分别为双瓦楞纸板优等品的第1类~第5类D-2.1~D-2.5—分别为双瓦楞纸板合格品的第1类~第5类T—三瓦楞纸板(七层瓦楞纸板)T-1.1~T-1.4—分别为三瓦楞纸板优等品的第1类~第4类T-2.1~T-2.4—分别为三瓦楞纸板合格品的第1类~第4类代号瓦楞纸板最小综合定量/(g/m2)优等品合格品类级代号耐破强度(不低于)(KPa)边压强度(不低于)(KN/m)类级代号耐破强度(不低于)(KPa)边压强度(不低于)(KN/m)S250S-1.16503.00S-2.14502.00320S-1.28003.50S-2.26002.50360S-1.310004.50S-2.37503.00420S-1.411505.50S-2.48503.50500S-1.515006.50S-2.510004.50D375D-1.18004.50D-2.16002.80450D-1.211005.00D-2.28003.20560D-1.313807.00D-2.311004.50640D-1.417008.00D-2.412006.00700D-1.519009.00D-2.513006.50T640T-1.118008.00T-2.113005.00720T-1.2200010.0T-2.215006.00820T-1.3220013.0T-2.316008.001000T-1.4250015.5T-2.4190010.0(GB/T6544—2008)本课时重点与要求:1.瓦楞纸板的分类2.各种瓦楞的特征、性能与用途思考题:瓦楞纸板是怎样分类的?各种瓦楞有何特征、性能与用途?小结1.超强瓦楞纸板(X-PLY)
七层,其中三个瓦楞芯相互交错,类似于三层胶合板。与普通七层瓦楞纸板比较,其纵横向耐压差较小,戳穿强度、耐破强度等有所提高,挺度、耐折抗弯强度要高出15~16%,平行压缩强度则高出92%,但边压强度有所降低。适合包装体积、质量大的产品。不适合机械自动化生产。(五)瓦楞纸板新品种平压强度、边压强度和戳穿强度分别为普通瓦楞纸板的3-4倍、1.5-1.8倍、1.6倍,耐寒耐湿,应用于水果、水产、冷冻食品的包装,但由于瓦楞芯层涂布了热固型树脂,故对包装后的纸箱回收造纸的处理带来了许多的困难。2.强化瓦楞纸板两层瓦楞原纸夹一层热固型塑料,然后压制成瓦楞时的高温熔融树脂,然后冷却固化,与面纸粘结,形成高强度、耐湿性的瓦楞纸板。3.蛇型瓦楞纸板(SerpentineCorrugatedboard)瓦楞纸板的楞峰成蛇形弯曲。最大优点是:①消除了瓦楞纸板垂直压缩强度与平行压缩强度差.②压楞后不与面纸粘结楞形也能保持长期不变。纵横向强度相近,瓦楞楞型保持性好,适合于作玻璃制品的内衬缓冲。楞
型厚度mm厚度比%边压强度N抗压强度比%垂直耐压N平行耐压NB型E型蛇形瓦楞3.221.842.0蛇型瓦楞纸板与普通瓦楞纸板技术指标的比较将单楞单面瓦楞纸板按楞向纵横粘贴而成的四层单面瓦楞纸板。瓦楞纸板缓冲性好,无纵横向强度差,适合包装玻璃、陶瓷等易碎品。不适合用自动化生产线.双拱形瓦楞纸板由两层瓦楞原纸涂胶、贴合后再经压楞成为双层瓦楞,最后与面纸粘贴成为双拱形瓦楞纸板。这种瓦楞纸板与强化瓦楞纸板类似,具有很高的平压强度和抗弯曲性能,也解决了瓦楞纸箱用后回收问题。6.双芯瓦楞纸板增加瓦楞胁部抗变形能力7.骨骼形瓦楞纸板(BoneprofileCorrugatedboard)8.瓦中瓦纸板(增强夹心瓦楞纸板)
用瓦楞纸板制作成瓦楞芯,然后用瓦楞纸板作为面层、里层纸,以获得高强度、高缓冲性能。瓦中瓦纸板9蜂窝纸板
(1)定义:蜂窝纸板是根据自然界蜂巢结构原理制作的,它是把瓦楞原纸用胶粘结方法连接成无数个空心立体正六边形,形成一个整体的受力件-纸芯,并在其两面粘合面纸而成的一种新型夹层结构的环保节能材料。(2)特点:①质轻、用料少、成本低。蜂窝夹层结构与其他各种板材结构相比,具有最大的强度/质量比,因而其制成品的性能/价格比好,这是蜂窝纸板成功的关键。②高强度,表面平整,不易变形。蜂窝夹层结构近似各向同性,结构稳定性好,不易变形,其突出的抗压能力和抗弯能力是箱式包装材料需要的最重要的特性。③抗冲击性、缓冲性好。蜂窝纸板由柔性的纸芯和面纸做成,具有较好的韧性和回弹性,独特的蜂窝夹芯结构提供了优异的缓冲性能,在所有的缓冲材料中具有更高的单位体积能量吸收值,高厚度的蜂窝纸板可替代现己大量使用的EPS塑料泡沫缓冲垫。④吸声、隔热。蜂窝夹层结构内部为封闭的小室,其中充满空气,因此具有很好的隔声保温性能。⑤无污染,符合现代环保潮流。蜂窝纸板全部由可循环再生的纸材制作,使用后可以百分之百地回收再利用。(3)生产缠绕式:采用两卷芯纸,其中一卷两面错位涂胶,通过八角滚筒缠绕卷曲,卷至厚度60120mm,经烘干后裁切,制成芯纸块,再裁切成一定长度的蜂窝芯纸条,经芯条拼接形成连续的芯纸。层叠式:这种工艺是将卷筒状芯纸分切成一定规格尺寸的单张纸页,将错位上胶的单张纸页层黏结起来,放到压力机上保持一定的时间使其黏结固化,形成芯纸块,经切条机切成芯条,再通过芯条拼接形成连续的芯纸。(3)生产本课时重点与要求:1.了解新型瓦楞纸板的结构2.熟悉新型瓦楞纸板的优缺点思考题:
开发新型瓦楞纸板有哪些意义?小结§4.2生产瓦楞纸板的原料(一)瓦楞原纸生产原料----半化学浆,草浆,废纸浆。半化学浆生产的瓦楞原纸挺度较废纸浆高出一倍。瓦楞原纸、箱纸板和粘合剂是生产瓦楞纸板的主要原料,它们的质量决定了瓦楞纸板的强度,因此要合理选择合适的原料。瓦楞原纸的要求(1)瓦楞芯纸由瓦楞原纸加工制成瓦楞形状,制成瓦楞纸板以后它将提供纸板的弹性、平压强度,并影响垂直压缩强度。因此瓦楞原纸具有较好的耐破度、耐折度和横向压缩强度等。(2)在外观上,瓦楞原纸纤维组织要均匀,纸幅间厚薄要一致,纸面平整,无突出纸面的硬块,纸质坚韧,具有一定的耐压、抗张、抗戳穿耐折叠的性能。不能有皱槽、裂口和窟窿等纸病,否则它们和浆块、硬质杂质一样大大增加生产中的断头故障,影响产品质量。瓦楞原纸的要求(3)为了增强粘结强度,原纸要具有一定的吸收性,所含水分应控制在8%~12%。若水分过高,加工纸箱时就会出现纸身软、挺力差、压不起楞、吸胶性差、不粘合等现象;水分过低,纸发脆,压楞时易出现原纸破裂现象。(4)制作瓦楞纸板所用的面纸和瓦楞原纸与其它纸张最根本的区别在于:不论面纸还是瓦楞原纸都不是以它们固有的形态使用的,而是在加工成瓦楞纸板后才形成它特有的性能和使用价值,因此不仅在物理性能与外观方面要符合一定标准,还要具有良好的加工性能,比如高速粘合适应性等。2.瓦楞原纸的主要技术指标(GB/T13023-2008)瓦楞原纸分平板和卷筒纸两种,卷筒纸直径为800~1000mm指标名称单位规格定量g/m²A等B等C等D等112.0±6.0160.0±8.0127.0±6.0180.0±9.0140.0±7.0200.0±10.0紧度≥g/cm³0.500.45横向环压指数N·m/g112g/m²≥7.15.53.83.3127~140g/m²≥7.76.34.43.5160~200g/m²≥9.27.75.53.5纵向裂断长≥km4.303.752.702.15交货水分%8.0±2.0环压强度:将试样插入试样座内形成环形,然后在两压板之间进行压缩,在压溃时所能承受的最大压力,以N/m或kN/m表示。①试样与仪器12.7mm×152mm纵横向各10条;环压机(电子压缩试验仪),取样器;
环压强度和环压指数环形试样边缘受压直至压溃时所能承受的最大压缩力②操作步骤插入试样,将试样座置于压板正中,并调零启动,至试样压溃,记数③计算环压强度:R=F/LN/m环压指数:r=R/GN•m/g瓦楞芯的平压强度瓦楞芯平压强度(CorrugatingMediumstrength):采用与环压强度测试用的相同规格试样,将其在一定温度和压力下经槽纹仪压制成瓦楞形状,用胶带固定瓦楞,然后置于环压机内测试瓦楞压塌时的最大压力,以N表示。(二)箱纸板箱纸板用来作瓦楞纸板的面层和里层,制成箱后它就是纸箱箱面、箱里,因此要求箱纸板具有较高的耐压、耐折、耐磨耐戳穿等强度性能和一定的耐水性,纸质坚挺而富有韧性,同时还必须具有良好的外观性能及适印性能。普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品一等品合格品牛皮箱纸板优等品一等品箱纸板分为①牛皮箱纸板和②普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板两类,五个等级。性能指标见(P44)指标名称单位规
≤g/m235.0/40.040.0/50.0交货水分%8.0±2.0表2等级原料用途牛皮箱纸板一般要求全部用针叶木硫酸盐浆(牛皮浆)来生产。国外:100%针叶木硫酸盐浆;国内:50%针叶木硫酸盐浆,其他为废纸浆或草浆。精细、贵重和冷藏物品包装用的出口瓦楞纸板(特号)、国内高档商品的包装纸板(一号)普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品、一等品采用50%、30%长纤维浆挂面,废纸浆、草浆、半化学浆作底层。出口物品包装用的瓦楞纸板较大物品包装用的瓦楞纸板合格品一般用半化学浆、草浆、废纸浆生产。一般物品包装用的瓦楞纸板制造轻载瓦楞纸板(三)瓦楞原纸与箱纸板的选配(1)质量选配
一般应选用质量等级近似的瓦楞原纸和箱纸板来生产瓦楞纸板。瓦楞原纸差:瓦楞易变形,厚度降低、挺度、强度降低。瓦楞面纸差:耐破、戳穿强度差牛皮箱纸板、牛皮挂面箱纸板应尽量选用A、B级瓦楞原纸;普通箱纸板则可选用C、D级瓦楞原纸。选用强度高的箱纸板与等级低的瓦楞原纸制成的瓦楞纸板容易塌楞,平压强度低。质量不符合合同要求时,会造成原材料浪费,或成本不合理。2≥≥1
当≤1时,面层会严重变形,出现搓板状表面;当≥2时,瓦楞芯会由拱形结构变成矩形,影响瓦楞纸板的厚度与强度。(2)定量选配
一般箱纸板与瓦楞原纸的定量比维持在2:1的范围内比较好。名词解释:箱纸板(linerboard)用于制造瓦楞原纸、固体纤维板或“纸板盒”等产品的表面材料。普通箱纸板(liner)未用硫酸盐木浆抄造的箱纸板。牛皮挂面箱纸板(Kraftfacedliner)表面两层或一层用硫酸盐木浆抄造的箱纸板。牛皮箱纸板(Kraftliner)牛皮卡纸,配浆中硫酸盐木浆占80%以上,正反面色泽相近的箱纸板。类别箱纸板瓦楞原纸纸板品种漂白牛皮箱纸板牛皮挂面箱纸板本色牛皮箱纸板涂布本色牛皮箱纸板半化学浆瓦楞原纸英文缩写WKKFKCNKSCP纸板品种普通箱纸板本色箱纸板单一浆料箱纸板中性亚硫酸盐半化学浆瓦楞原纸英文缩写CNCPSNSSC纸板品种英文缩写1、原纸品种/定量/纸板层数/楞型表示法
表示公式:外面纸品种—外面纸定量·瓦楞芯纸品种—瓦楞芯纸定量·内面纸品种—内面纸定量、瓦楞楞型F
WK—250·SCP—125·K—250CF表示外面纸为定量250g/m2的漂白牛皮箱纸板,内面纸为定量250g/m2的本色牛皮箱纸板,瓦楞原纸为定量为125g/m2的半化学浆高强瓦楞原纸的C楞双面单瓦楞纸板(四)瓦楞纸板的表示方法(四)瓦楞纸板的表示方法2、原纸定量/瓦楞层数/楞型表示法表示公式:外面纸定量/夹芯纸定量/内外面纸定量—瓦楞芯纸定量/瓦楞层数、瓦楞楞型瓦楞层数用1或2表示,1代表单瓦楞,2代表双瓦楞例:293/240—151/1C表示外面纸、内面纸、瓦楞芯纸定量分别为293,240,151g/m2的C楞单瓦楞纸板。293/240/293—155/2AB表示外面纸、夹芯纸、内面纸、瓦楞芯纸定量分别为293,240,293,155g/m2的AB楞双瓦楞纸板。3、纸板代号表示法
表示公式:纸板代号—纸板类别号.同类纸板序号纸板代号用S或D表示,S代表单瓦楞(三层)瓦楞纸板,D代表双瓦楞(五层)瓦楞纸板。T纸板
:代表三瓦楞纸板(七层瓦楞纸板)二、瓦楞纸板厚度瓦楞纸板厚度计算公式如下:t——瓦楞纸板实际厚度,mmtn——内、外面纸与夹芯纸厚度,mmtmn——瓦楞芯纸厚度,mmFhn——瓦楞辊高度,mmd——瓦楞纸板制造过程中的厚度损失,mm瓦楞纸板厚度1—外面纸2—瓦楞芯纸3—内面纸4—内面纸厚度5—芯纸厚度6—瓦楞高度7—外面纸厚度楞型ABCEFABBC纸板计算厚度5.33.34.32.31.28.17.1瓦楞纸板计算厚度单位:mm本课时重点与要求:1.熟悉瓦楞原纸和箱纸板的质量指标2.掌握环压强度、环压指数的内涵与计算3.熟悉瓦楞原纸与箱纸板的选配原则4.掌握瓦楞纸板定量、厚度计算方法思考题:瓦楞原纸和箱纸板怎样选配才能生产出优质瓦楞纸板?说明理由。小结§4.3瓦楞纸板生产工艺与设备生产瓦楞纸板的生产流程有多种,按照使用设备主要分为三种方式:间歇式、连续式和半连续式生产。间歇式生产:由裁纸机、瓦楞机、涂胶机及压力机等设备操作完成。裁切→压楞→涂胶→贴合→干燥手工操作多,劳动强度高,生产效率低,产品质量差,国内外均趋于淘汰。§4.3瓦楞纸板生产工艺与设备连续式生产:使用瓦楞纸板生产线生产,它将瓦楞压制、涂胶、层合、干燥定型在同一台机器上连续完成,生产速度快,同时又能保证瓦楞纸板质量,降低了产品成本。半连续式生产:单面机生产出单面瓦楞纸板,然后再涂胶贴上另一层面纸形成双面纸板,然后再干燥成型,其质量和产量较单机间歇式生产要高得多。型号规格与产量估算连续式生产瓦楞纸板的设备有各种规格和型号,根据车速与幅宽,瓦楞纸板的生产线分为高、中、低速或轻型、重型等类。我国规定,用下列标记表示瓦楞纸板生产线的主要参数:WJ—×××—××××—×
Q=kBV式中:Q—生产能力,m²/min;B—瓦楞纸板机幅宽,mk—有效生产系数,取0.4到0.6V—瓦楞纸板机工作速度,m/min例如WJ-100-1600-2(一)瓦楞纸板的连续式生产工艺与设备(一)瓦楞纸板的连续式生产工艺与设备瓦楞纸板机的型号与规格符号名称车速(m/min)幅宽(mm)年产量(万m2)H重型线M中型线L轻型线多家首都机械厂广东肇庆西江机械制造有限公司深圳锦程源机械设备有限公司
湖北轻工机械厂国外:前10名美国:Longston朗斯顿Koppers科帕斯国际瓦楞机公司Sands德:BHSPeters法:Martin(二者现属BobstGruppe)英:Simon意:阿格纳蒂日本:三菱公司瓦楞纸板机国内外生产厂家名
瓦楞纸板机的型号与规格瓦楞纸板生产线瓦楞纸板生产线组成:单面机系统(包括原纸支架、预热器、单面机、预调器、桥架等)双面机系统(包括多重预热器、涂胶机、运送机、堆码机等)辅助系统(传动、制胶、蒸气、压缩空气等系统)组成。单面机双面机烘干部冷却部横切割纵切堆码部单面机1.单面机作用:将瓦楞原纸压制成瓦楞,并在楞峰单侧涂胶后与箱纸板贴合形成单楞单面瓦楞纸板。组成原(退)纸架预热辊(缸)水分调整辊瓦楞辊涂胶装置(导纸爪)贴压辊输送桥架单面机工作组成结构图单面瓦楞机(1)原纸架作用:支承原纸卷筒并以恒定张力释放。根据结构原纸架分有轴式和无轴式两种,有轴式结构简单,一般用于小型瓦楞纸板机。重型、中型瓦楞纸板机都配置无轴式原纸架。主要结构:回转轴、支承臂、卡紧锥头、张力制动器工作原理:移动螺杆使支承臂间距与纸幅宽相同,卡紧后固定,使纸卷处于工作位置。原纸架工作时卷筒纸以一定的速度释放,此时纸卷轴的制动力矩M为:式中Q—纸幅总张力
D—卷筒纸直径为了保持总张力Q不变,随着纸卷直径D减小,制动力矩M也应相应降低。制动器装在卡紧锥头上,它的作用就是根据纸卷直径的大小来调节制动力矩,达到控制纸幅张力的目的。能比较精确控制力矩大小的制动器有电磁式、气动式、液压式等。作用:提高原纸或箱纸板温度;调整水分。结构:中空烘缸(缸面温度150℃左右,本身无动力装置,由纸页拖动)、导纸辊(改变包角与受热面积)原理:通过热传导加热纸张,工作时通过专门装置向辊内通入高压蒸汽加热辐面,靠原纸或箱纸板与其产生的摩擦力转动。有时为了提高传热效率,预热缸固定不动,原纸从其表面滑过。(2)预热辊(缸)预热辊加热原纸的目的是使原纸进入瓦楞辊之前具有一定的温度,以利于瓦楞操作,加快粘结速度。纸幅在预热辊上经过的时间和接触面积直接影响到纸幅湿度的变化,而湿度变化在很大程度上影响纸板的粘合强度与翘曲等操作性能。纸幅过湿,其水分会阻止纤维吸收粘合剂,并使预热温度达不到规定要求,从而影响粘合剂的糊化速度,造成瓦楞纸板脱胶开裂。在预热辊上加热时间过长又会引起纸幅过分干燥,过干的纸幅会大量吸收粘合剂中水分,造成粘合剂无法渗透到所需的深度而停留在纸页表面,粘合部分小而浅,导致粘结不良。瓦楞纸板中某层水分过高、另一层水分过低,最后获得的瓦楞纸板就会出现翘曲。(2)预热辊(缸)一般对于高速瓦楞纸板机,需要设置多个预热辊。当使用两个或两个以上的预热辊预热箱纸板时,首先要将面纸涂粘合剂的一面和第一个预热缸面接触,蒸发出一部分水分;然后使其反面与第二个缸面接触,这时余下的水分就传到涂粘合剂的一面,使纸板涂粘合剂的一面有适当的含水量,以便粘合剂适量地渗入到纸的纤维中,借此可提高生产车速。(2)预热辊(缸)单缸预热时,非涂胶面与缸面接触,使之脱离缸面后由于纸内水分的转移而对胶液产生抽吸作用,利于粘合剂向纸内渗透;多缸时,先预热涂胶面,再预热其非涂胶面。(3)水分调整辊作用:调整水分,加热原纸,消除皱折构造:缺口铸铁辊、仓室、开关原理:二次蒸汽从开关口喷出,高温过饱和蒸汽既润湿原纸,又加热原纸,增加纸幅塑性,消除皱褶。(3)水分调整辊亦称预调器,它的作用是向瓦楞原纸提供适量高温水分。每分隔仓内装有蒸汽喷嘴,喷嘴口向下方,工作时水蒸气从喷气口向下喷出,喷到下表面后再反射起来,使水雾充满整个小仓。当瓦楞原纸从缺口处通过时,雾状高温蒸汽一方面消除卷纸过程和其他操作时在纸内产生的内应力,使皱纹熨平;另一方面使纸含水量均匀并适度,便于瓦楞成型,同时蒸汽直接加热原纸比预热辊效果要好得多。此外,由于分隔板呈螺旋状排列,一半向左,一半向右,螺距由辊中央向两端逐渐扩大,这样可给经过润湿的纸幅以舒展作用,进一步将纸幅沿幅宽方向展平。(3)水分调整辊水分调节辊所用蒸汽,必须含有较高的水分。一般使用预热辊和其他加热器中取出的二次蒸汽,这种过饱和蒸汽容易产生雾状水滴。蒸汽喷量多少应根据原纸质量、水分、车速等因素来决定。本课时重点与要求:1.了解瓦楞纸板的生产工艺2.熟悉瓦楞纸板生产线.单面机中退纸架、预热辊、水分调整辊的构造及作用思考题:1.瓦楞纸板生产工艺有哪几种?2.简述单面机中退纸架、预热辊、水分调整辊的构造及作用。小结组成:上、下瓦楞辊(铬钼钢)、加热系统、加压系统作用:将瓦楞原纸压制成瓦楞(4)瓦楞辊
瓦楞辊结构与组成序号名称组成说明1瓦楞辊Φ250~350mm35CrMo钢上瓦楞辊(被动)寿命普通辊1800万m镀铬辊2800万m下瓦楞辊(主动)渗氮辊3600万m2加热系统蒸汽系统压力1.2~1.4Mpa(190~198℃)Δ测温热偶表面温度计滴水:半球状95℃沸腾100~150℃喇喇声150℃3加压系统气压系统工作时加压,停机时上下辊分离液压系统机械压力系统①配合压力上下辊的啮合力,以线压力N/cm表示。试验表明,配合压力大小与楞型、原纸质量等因素有关。对某种原纸研究后结果。(P49)瓦楞质量1—瓦楞高度2—边压强度3—平压强度A.主要的技术性能要正确调整好配合压力。配合压力的调整有弹簧、气压、液压三种方式,后两种制精度更高。②平行度上、下瓦楞辊轴线平行程度。上、下瓦楞辊不平行,生产的瓦楞纸板瓦楞高度不对称,厚薄不匀,性能恶化,质量差,严重时不能使用。是生产中需要精心控制的指标。②平行度检查平行度方法:复写纸法(两张白纸中间夹复写纸)瓦榜痕迹法是将碳精纸或复写纸夹在两张白纸之间,其厚度正好与瓦楞原纸接近。然后启动机器,将纸送入瓦楞辊之间,经回转一周后取下,分析白纸上的瓦楞痕迹,根据痕迹的深浅、有无判断瓦楞辊的平行度,也可发现齿面的磨损、齿的咬合情况,然后有的放矢地进行调整和维护。保险丝法瓦楞辊中间与两端直径之差,以mm表示;一般为0.2mm—0.3mm。③中高幅宽小于1600mm,要求上辊有中高;幅宽大于1600mm,要求上下辊都有中高,且为辊挠度的四倍。挠度——弯曲变形时横截面形中心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,简言之就是受弯构件荷载作用下的最大变形,通常指竖向方向的,就是构件的竖向变形.。③中高瓦楞辊有了中高,如果在生产中操作不当,经过一段时间后还会使瓦楞辊配合间隙不均匀一致。一般使用瓦楞原纸的幅宽与瓦楞辊长度一致的话,由于辊面磨损均匀,不会出现上述现象,但实际生产中往往因原料变更、用户要求不同,纸幅宽度经常发生变化,若纸幅较窄,则经常在某一边偏置或在正中央通过瓦楞辊的话,会使辊面磨损不均匀,最终使瓦楞滚出现图1-4-11中实线描述的情况,导致生产的瓦楞纸板质量恶化。因此在使用窄幅瓦楞原纸时,定期左右偏置,使辊面均匀磨损。④齿面包角压楞时瓦楞原纸与瓦楞辊齿面的接触包覆角之和,以弧度表示。张应力、压应力、剪切力.①牵引张力与应变B.压楞时瓦楞原纸的应力应变T=T制+T预+T润+T导+T齿初张力T初即T1,即接触瓦楞辊前纸幅受到的张力。从材料力学角度分析,瓦楞辊压楞时是在热和水分作用下,给予原纸以很大的应力应变,结果使原纸定型。当它离开瓦楞辊时,仍能保持一定的槽型。原纸被拉入瓦楞辊间隙,牵引力必须大到足够克服制动摩擦、输送辊、预热器、水分调整辊等处的摩擦力,纸才会进入瓦楞辊齿面,此时纸幅主要受到拉应力T1。原纸被继续拉入瓦楞辊之间,在牵引作用的同时,还会沿齿面产生弯曲变形,并发生相对滑动,出现滑动摩擦力。瓦楞原纸必须克服初始张力和滑动摩擦力后方可往前运动。以接触的第一个瓦楞齿为例(见上图中放大部分),根据原纸受力的平衡关系,可列方程如下:上式表明,在包角一定时,最终张力的大小主要取决于摩擦因数。式中,f—摩擦系数,T—张力(T1初始张力、T2最终张力分别表示进入瓦楞辊压辊区前后纸幅受到的张力),θ—齿面包角,弧度fQT1(初始张力)T2(最终张力)N/m相当裂断长mN/m相当裂断长m0.15472o350178--3181204612-10930.201817924-16500.2527441396-24920.3041442108-37630.3562583178-56740.4094504086-8582摩擦系数与纸幅张力指标名称单位
不小于kmAAA5.003.752.50AA4.50A4.30△对于特定楞型,θ角是固定的,决定T2大小的因素有T1和f,而f的影响远远大于T1,其成对数关系。若T1=350N,则随f值的增大,T2迅速增加;如果T2大到超过纸幅固有的抗张强度S,则纸幅断裂,断裂部位在瓦楞腰部。△减小的方法:控制水分在9—12%,当水分相差6%时,f值相差0.15;提高温度(当温度由23C提高到154C时,f值下降0.3);喷洒石墨、石蜡等减磨剂。化学剂熔点℃f化学剂熔点℃f无0.57石蜡(3)660.15PE(A)56~570.19石蜡(4)790.18PE(B)62~630.19恶唑啉蜡1030.18石蜡(1)0.14硬脂酰胺0.37石蜡(2)0.14硬脂精0.23常用减磨剂的性能瓦楞原纸进入瓦楞辊压楞区内,原纸受压随齿形弯曲变形,外弧伸长、内弧收缩。此时,最大的应变为:
②弯曲应力与应变上式说明,最大弯曲应变与原纸厚度成正比,与齿顶半径成反比,因此在其他条件不变时,原纸厚、齿顶曲率小,瓦楞原纸破裂的可能性就大。减少断裂的方法是增加水分、提高温度、增大配合压力压缩纸张厚度,厚度方向的压缩利于弯曲应力与应变。
t—纸张厚度,mmr—齿顶半径,A楞为1.48mm,B楞为1.24mm;R—中性层曲率半径(至原纸中线t+r③厚度方向的压缩
原纸在瓦楞辊间受压时,在厚度方向受到很大的压力,使厚度减小、原纸伸长。它有利于弯曲应力与应变。④剪切应力和应变—纸页分层
剪切应力是上、下瓦楞齿挤压原纸产生的,它所产生的应变使原纸断面开始时的方形变为菱形。相对于厚度来说,原纸中心处剪切应变最大,剪切应变使原纸有分层的倾向。瓦楞原纸在瓦楞辊之间受到各种力的作用,最终使纸页变成瓦楞状波纹芯纸。如果调整控制不当,它们会使原纸成楞不良或裂断。使用前要检查辊的平行度和紧固情况,调整好辊间配合压力;使用时注意良好润滑。生产中在瓦楞辊面喷洒少量油雾或减磨剂,会使辊间磨损减小,也可防止瓦楞纸裂断和起泡现象;使用停机后取消配合压力,分离上、下辊,清扫辊面切忌用水冲洗高温辊面,否则将会使辊变形,加速磨损;定期维护,用CuSO4法检验镀铬层是否磨损。C.瓦楞辊的维护与保养瓦楞辊是瓦楞纸板机的心脏部位,对瓦楞纸板的质量影响很大,也是容易损坏的部件之一,因此要认真地维护保养,尽可能地延长使用寿命。C.瓦楞辊的维护与保养瓦楞辊正常情况下可生产2000万m长左右瓦楞纸板,如果每天生产5万m,约一年后须进行磨削加工修理,磨削后的瓦楞辊直径约减少1.0mm,瓦楞的瓦楞系数增大,原纸与粘合剂用量也增多。本课时重点与要求:1.熟悉瓦楞辊的作用与构造2.熟悉瓦楞辊的主要技术性能思考题:简述瓦楞辊的构造及作用。小结瓦楞纸板的粘合箱板纸与瓦楞芯纸之间是通过粘合剂连接的,粘合剂是瓦楞纸板生产过程中的主要辅助材料之一,其质量好坏直接影响瓦楞纸箱的性能。粘合剂的种类很多,如淀粉系列粘合剂、聚乙烯醇、醋酸乙烯乳液、硅酸钠等,目前广泛使用的是淀粉系列粘合剂。瓦楞纸板的粘合原理胶料渗透面纸内表面及瓦楞芯纸表面,进入纸板的纤维间隙里引起渗透粘合面纸和瓦楞芯纸与粘合剂表面形成有粘合剂肩的接合,即形成表面粘合渗透到纸板的粘合剂同纸板表面的粘合剂肩形成一个集合,这种粘合剂本身分子间的结合称为凝聚粘合组成:由粘合剂槽、涂胶辊和调量辊等(5)涂胶装置在单面瓦楞楞峰上涂布均匀胶层,以便与里纸粘接。◆作用:在楞峰上涂0.2—0.3mm厚的胶膜。◆结构:涂胶辊为不锈钢质量,在导纸爪对应处开有凹槽下瓦楞辊
◆此外附设有清糊器(去掉辊凹槽中胶液)、刮胶板(刮除调量辊表面胶膜)涂胶辊工作时,制备好的胶料由管道送至粘合剂槽中,浸在胶液中的涂胶辊辊面粘带上一层胶膜,胶膜厚度由调量辊控制。最后当涂胶辊与瓦楞峰顶面接触时,将胶膜转移过去。调节涂胶量的大小依靠涂胶辊与调量辊之间的间隙量,一般调整至0.2~0.3mm为宜,主要根据楞型和粘结剂质量来选择。涂胶辊与下瓦楞辊之间的距离随楞型不同而定,一般A楞为0.7~0.8mm,B楞0.5mm。下瓦楞辊与涂胶辊辊面圆周线速度不能相同,否则瓦楞峰面上的涂层接触成线型,并且胶料仅附在瓦楞顶部的一侧,影响粘结质量。因此涂胶辊与瓦楞辊的线的范围内。粘合剂槽是贮存胶液的容器,由于高温瓦楞辊热辐射作用,使胶槽内胶液温度上升,蒸发水分,改变粘合剂的组成,甚至产生凝胶化或球团,这些会导致涂胶不匀或产生次品。防止的方法是在胶槽上方加防热挡板,必要时设置冷却系统,而经常采用溢流方式缩短胶料在槽中的停留时间。作用:导纸爪设置在下瓦楞辊与涂胶辊之间,嵌入涂胶辊面,因此在下瓦楞辊、涂胶辊的对应位置都专门开有适当深度的导纸爪槽,导纸爪板呈半月牙形,如图1-4-14所示,其作用是使瓦楞纸从瓦楞辊间出来后顺利地贴附在下瓦辊辊面上,并不使其翘起来,利于顺利涂胶。结构:半月牙形,厚度1.5—2.0mm;(6)导纸爪间隔:A楞75-100mm(距下瓦楞辊表面0.75mm)
B楞50mm(距下瓦楞辊表面0.5mm)寿命:导纸爪由3.0mm厚的金属板(磷青铜〉制成,寿命300~750h。问题:有导纸爪处涂不上胶;易卡住磨损;限制车速;更换费时、费力、成本高。解决办法:无导纸爪技术,真空式、抽真空罩式和加压气垫式等方法来完成瓦楞芯的转移与贴压工作。(6)导纸爪为便于导引,导纸爪的弧形是由半径为R1、R2、R3三段圆弧连接而成的,并且使R1R2R3。工作时R2圆弧与下瓦楞辊的间隙分别是:A型瓦楞为0.75mm,B型瓦楞为0.5mm。间隙过小,会出现干条纹(导纸板痕);过大时,瓦楞芯纸会在瓦楞辊面上跳动,导致粘合剂涂布不均匀和出现高低瓦楞。无导纸爪技术---真空吸附式下瓦楞辊在周向均匀地分布有若干个抽气孔,并利用两端的气室对下瓦楞辊的下半周进行抽气。抽气孔与轴面开有许多小孔,通过这些小孔形成局部真空以吸附瓦楞芯纸,从而使之贴附在下瓦楞辊面,完成涂胶,直至进入下瓦楞辊与压力辊啮合区并与里纸贴合。当形成的单楞单面瓦楞纸板离开啮合区时,压缩空气对抽气孔充气,使成型后的瓦楞纸板顺利脱离下瓦楞辊。无导纸爪技术---抽气真空罩式工作时在下瓦楞辊表面与瓦楞芯纸之间抽真空,导致芯纸贴附在瓦楞辊面上。轧制成的瓦楞芯在随下瓦楞辊一起运行的过程中,安装在下瓦楞辊右上侧的气管抽吸工作使气罩内形成真空,并通过下瓦楞辊面环形槽对下瓦楞机左下部分进行抽吸空气作用,使下瓦楞辊与瓦楞芯纸之间形成真空状态而贴附在一起前行,经涂胶、与里纸贴合后形成单楞单面瓦楞纸板。这种导纸方式结构简单,制造、安装和维护方便,但由于不断抽吸下瓦楞辊周向空气而带走大量热量,造成能耗增加。无导纸爪技术---加压气垫式在瓦楞原纸通过上、下瓦楞辊啮合区轧制成瓦楞芯后,第一组气垫罩产生的压缩空气向瓦楞芯纸形成气垫压力,使之贴附在下瓦楞辊面并随辊前行至涂胶区;离开涂胶区后的瓦楞芯纸在第二组气垫作用下仍贴附在下瓦楞辊面进入与里纸粘结贴压区,最后形成单楞单面瓦楞纸板。这种导纸方法仍存在压缩空气泄漏出气垫区带走热量、增加能耗的问题,同时工作可靠性不如真空(内吸)式好。应用无导纸爪技术不仅大大节省了时间,提高生产速度,而且对于保证瓦楞纸板的质量有十分积极的作用。(7)贴压辊◆作用:贴压辊与瓦楞辊处在同一轴线平面内,位于下瓦楞辊之下,它的作用是将涂胶后的瓦楞芯纸与面纸施加压力而粘贴成单面瓦楞纸板。通常采用加压方式与瓦楞辊相同。◆结构:高硬度合金钢,表面镀铬、高光洁度,中空辊。◆直径:250-350mm,中空通蒸汽,以加速粘合剂糊化。◆技术指标线mm辊面温度:160--170℃(7)贴压辊工作时它与面纸紧密贴压接触。如果贴压辊表面有伤痕或平行度不好,将会影响瓦楞纸板的质量。因此贴压辊表面要光滑,大多进行镀铬处理。当发生断纸时,应迅速将两者脱离,以免磨损辊面。平时为了防止杂质在辊面上聚集,辊面上设置有铜质刮刀。◆作用:储存、输送、蒸发水分◆组成:提升机、输送带、定边机构、张紧器、堆叠状态与水分(8)输送桥架单面机生产的单面瓦楞纸板,由提升机输送到桥式通道,再由输送带送至双面机系统。(8)输送桥架提升机由两条循环运转的输送带及其传动系统组成,一般处在单面机上方并与水平方向呈45~60°倾斜角。上、下输送带采用与纸幅等宽的帆布制成,由两根支承辐张紧并带动运行。通过调整上、下输送带的间隙来保证夹持瓦楞纸板向桥架上输送。为了使纸板顺利进入提升机内输送带之间,一般上、下输送带的下辊错开一段距离,而且上输送带比下输送带略窄一些,方便检验调整。(8)输送桥架在桥式通道上,传送瓦楞纸板的输送带速度较单面机车速慢得多,结果瓦楞纸板在桥架上自然堆积成波浪形。一方面可以在单面机与双面机之间起到储存缓冲作用,即不会因换纸、短时排除故障而影响另一系统的正常工作;另一方面,在桥架上瓦楞纸板的水分进一步得到散发,增加粘结强度,有利于提高瓦楞纸板的质量。(8)输送桥架在正常生产情况下,瓦楞纸板在桥架上有规律地向一边倾斜,排列整齐,如图1-4-18中(c)所示。如果原纸有皱褶或干燥不均匀,水分过大,则看到如图中(a)、(b)所示那样的翘曲、不坚挺、不整齐排列,此时应调整原纸水分、预热辊、预调辊、瓦楞辊等部位的工艺条件和参数。(8)输送桥架桥架上瓦楞纸板堆叠的数量应有一定的范围,太少了起不到缓冲作用,而且由于冷却时间短,纸板中水分得不到充分蒸发;太多了会造成大量的瓦楞纸板堆叠在桥架上,使进入下一道工序时纸板运行阻力增加,易造成纸板拉断、瓦楞倾斜等问题。同时阻力增加还会增大双面机、纵切机拖动纸板的牵引力,造成输送带与纸板之间打滑现象,影响纸板的裁切精度。现在一些瓦楞纸板机在桥架上配有纸板数量控制系统,当纸板数量超过规定值时,该控制系统调节降低单面机生产速度,反之则增大车速。2.双面机作用:将桥架输送过来的单面瓦楞纸板预热、涂胶并与箱纸板面层贴合并干燥定型后成双面瓦楞纸板。(1)多联预热器◆作用:预热单面瓦楞纸板和面纸◆结构:预热辊单面瓦楞纸板在桥架上运行时间较长,在散发水分过程中,温度不断下降,如不进行加热,不仅影响双面机系统的工作速度,也会影响粘结效果。多联预热器的工作原理与单九游娱乐文化 九游app官方入口面机预热器一样,根据瓦楞纸板的层数将若干个加热缸垂直排列在机架上,分别加热各层纸板。(2)涂胶机◆作用:在单面瓦楞纸板的楞峰上涂胶◆结构:涂胶辊、调量辊、胶槽、刮刀、浮动辊等(2)涂胶机◆浮动辊:浮动辊能使瓦楞纸板以适度的力贴压在涂胶辊上,均匀上胶,并且在外界条件改变时(如运行过程中纸幅张力变化、瓦楞高低波动等),辊子能向上浮动,不至于压塌瓦楞。◆涂胶辊:有平、网、凹辊之分。对于粘度较低或较高的粘合剂,使用表面光滑的涂胶辊效果不好。凹辊可省用胶量,确保胶膜涂在峰尖上。工作时涂胶辊上的梯型槽内填满粘合剂,由调量辊或刮刀去除高出凹槽部分的胶料,只在瓦楞峰上有窄幅条状附着,涂量少且均匀,节约用胶量(大约20%)。光滑表面的涂胶辊(平辊)工作时靠改变与瓦楞纸板运行的相对速度来保证涂胶量,瓦楞纸板的楞顶与涂胶辊表面的相对滑动使粘合剂在瓦楞峰的一侧涂量较多,干燥后会使局部变形,形成搓板状条纹。双面机涂胶机(2)涂胶机在单楞双面(三层)瓦楞纸板生产中,底层的面纸直接与平板加热板接触,热量由面纸迅速传递到芯纸,温度提高快,淀粉胶糊化也快,在面纸与芯纸之间迅速形成良好粘结;在生产五层瓦楞纸板时,加热板的热量要传递到上层芯纸,必须依次穿过面纸、下瓦楞芯、夹层才能实现,相对热阻较生产三层瓦楞纸板时大得多,传热时间也长,粘合剂糊化速度慢,不仅影响生产速度,若控制不当,还会直接影响夹层与上瓦楞芯的粘结强度;生产七层瓦楞纸板时这一问题更加突出。为了解决多楞瓦楞纸板生产时的这个矛盾,新型瓦楞纸板机在涂胶后对上层瓦楞进行蒸汽直接加热处理。(2)涂胶机蒸汽加热器采用高压蒸汽、低压蒸汽和空气混合后进行加热(温度一般为130~140℃),将它们直接喷射到第一层单楞单面纸板涂胶的一面,使粘合剂糊化成胶,同时也提高了纸板的温度,进入干燥段后与夹层迅速粘结,加快粘结速度的同时也利于生产车速的提高。作用:加热瓦楞纸板,糊化粘合剂并使瓦楞芯与面层、夹层粘结;使瓦楞纸板干燥至适当水分;并使纸板中水分均匀。组成:由加热段和冷却段两部分组成。①加热段◆加热板:提供热量、蒸发水分、使粘合剂糊化--粘合—固化构成:单块加热板为中空铸铁箱,宽500-600mm厚200mm,面板厚30mm;4-6块为一组,每组温度相同,视车速不同设3--5组,构成7-15m长度。◆输送带起传送瓦楞纸板作用,并使瓦楞纸板紧贴在热板表面,吸收瓦楞纸板蒸发水分;用棉、涤、合成纤维制成。(3)干燥部◆压辊为增加传送带向瓦楞纸板贴压力,压辊向传送带加压。每块加热板上有4--6根辊(φ60-100mm)经压辊与提升机构连在一起,停机及出现故障时可抬起,使传送带、瓦楞纸板脱离热板表面。升降压辊通过升降压辊改变瓦楞纸板与热板的接触面积有些升降机构分为四档:1档:放下两根0-3m/min2档:放下四根30-60m/min3档:放下六根60-90m/min4档:放下8根90m/min◆升降加热板(快速调节温度)◆利用气垫从两加热板之间向瓦楞纸板板面充入压缩空气,使纸板悬浮调整流量可改变其悬浮高度。◆调整蒸汽压力---无压辊干燥技术热气垫加压式:从加热板下部抽取热空气加于传送带面,使之贴压瓦楞纸板,并可带走水分,调整灵活。②冷却段作用:经加热粘合成的瓦楞纸板在受热状态下容易变形,故须一定的夹估状态下冷却定型,减少纸板的翘曲变型。本课时重点与要求:1.熟悉涂胶机、压辊、桥架、多联预热器、干燥部的结构与作用2.熟悉单面机工作过程3.了解无导纸爪技术思考题:1.简述单面机工作过程。2.无导纸爪技术有哪些优点?小结根据纸箱制作要求与规格进行压线、分切与裁断,成为单张瓦楞纸板。3.压线)分纸压线机将瓦楞纸板沿瓦楞横向按一定尺寸分切开,并在规定位置压线。同台分纸压线机上装有两组或三组分纸压线装置,其中一组工作时,根据下批纸箱的规格,在另一组上调整切刀和压线轮距,做到不停机转换规格。图1-4-20(a)是双组式分纸压线机侧面机构,图中(b)是一组分切刀,上刀和下刀配合将纸板分切开。分切刀可沿轴向移动,两组切边,中间刀裁切。切下的纸边由吸管抽走。上、下刀重合面为纸板厚度的1/2+1mm,刀刃线速度较瓦楞纸板运行速度快10%~20%,以保证切口光滑、平整。分切刀采用薄刀,分切后的瓦楞纸板边缘光整,压扁现象消失,为纸板后道工序加工创造了好的条件。如果将图1-4-20(b)中的分切刀换成压线轮,则可在瓦楞纸板上完成压线任务。事实上许多瓦楞纸板机上压线轮轴与分切刀轴直径相同,它们可互相替换。图1-5-3分纸压线一压线一台板电脑薄刀分纸机电脑螺旋横切机压线机构:纵压线verticalcuttingline是同纸板的瓦楞平行的压线横压线horizontalcuttingline是同纸板瓦楞垂直的压线瓦榜纸箱箱坯结构l一瓦楞方向2纵压线一搭接舌压线:将瓦楞纸板压出一定深度和宽度痕迹的操作工序。箱坯:完成了印刷、压线、切角、开槽尚未接合成箱的纸板压线轮的常见形式凹凸型凹平型:单V型三点凹凸型五点凹凸型压线轮平凸型:单点式(a)、(b)适合横向压线,(c)、(d)适合纵向压线。三点式压线轮用于单瓦楞(三层)纸板,五点式压线轮用于双楞瓦楞纸板的压线。纸板越厚,要求压线越宽,压线的宽度与瓦楞纸板层数有对应的关系,三层8~10mm、五层12~14mm。图1-4-21压线轮形状(a)三点式压线轮(b)五点式压线轮(c)单点式压线轮(d)单V型压线轮压线时应考虑的因素a.瓦楞纸板的伸长:此时要求原纸有一定的伸长率;b.水分:6%时易断裂,10%压线效果好,此时环境湿度在60%RH,压线时可喷水或化学药剂;c.上、下轮间隔与压力:间隔与瓦楞纸板厚度相对应。压力过大,压裂;压力过小,折时裂开;d.压线)切断机构—双辊刀切断机(2)切断机构—双辊刀切断机双辊刀切纸机主要由传动系统,上、下刀辊,无级变速器,双曲柄机构等组成。传动系统从瓦楞纸板机总动力轴取得动力后,通过齿轮、链条变速后传至无级变速器,再通过齿轮、双曲柄机构传至上、下刀辊。上、下辊切刀安装在上、下刀辊轴上时并不是平行的,而是呈螺旋形或倾斜直线安装,在裁切过程中,上、下刀刀刃并不是同时接触的,而是一个剪切的过程,沿幅宽一端剪向另一端(沿瓦楞纵向切断纸板),目的是降低瞬间剪切功率和改善切断质量。改变无级变速器的速比可以得到不同的速度输出,裁切出不同长度的瓦楞纸板,一般可实现500~3000mm
范围内可调。将瓦楞纸板堆叠起来。平张瓦楞纸板经传送带送至接纸托板上,达到一定高度后人工推走贮存到指定位置。如果纸板规格不同时,堆叠机能按要求分别堆码起来,因此堆叠机大都分为上、下两层。4.堆叠机堆叠机在工作中常常要对翘曲的纸板进行人工处理,将翘曲的纸板部分翻转堆放,通过一段时间压缩,水分均匀后纸板翘曲程度会有所改善,甚至消除。4.堆叠机翘曲纸板瓦楞原纸预热水分调整压楞涂胶贴压贴合箱纸板预热输送多联预热箱纸板涂胶加热干燥冷却分纸、压线切断瓦楞纸板堆叠粘合剂粘合剂瓦楞纸板生产工艺(1)蒸汽系统A.用途加热原纸和箱纸板,达到适宜的压楞温度调整原纸水分含量加热粘合剂至糊化温度干燥瓦楞纸板5.瓦楞纸板机附属系统消耗蒸汽的设备预热器水分调整辊瓦楞辊热烘箱(贴压辊)制胶系统170℃二次蒸汽170℃-200℃
Q----选配锅炉产能,t/h(适用三层瓦楞纸板,箱纸板定量不大于240g/m2)一般选择稍大一些的锅炉。
C.瓦楞机的锅炉选配瓦楞机的车速、幅宽应与锅炉的规格相配套,以保证有足够的蒸汽使用。(2)制胶系统瓦楞纸板生产中普遍采用淀粉粘合剂,通常用两步热制碱糊法来制备。生产B型或E型瓦楞,尤其是面纸采用白板纸时,则多用色泽较浅的乳胶或聚乙烯醇。二步法原料:
淀粉NaOH硼砂H2O2(二)单机生产的工艺与设备(间歇式)裁切原纸拼接压楞上胶配页贴压干燥瓦楞纸板粘合剂单机生产瓦楞纸板投资少,设备简单,操作技术要求不高,适合小批量生产。但单机生产瓦楞纸板劳动强度大,产量低,产品质量较连续式生产时差,现在基本淘汰了这种生产瓦楞纸板的方法。(三)瓦楞纸板的半连续式生产工艺与设备单面机生产线是一种半连续式生产瓦楞纸板的设备,与瓦楞纸板生产线比较,它省去了输送桥架、双面机系统等,直接将单楞单面瓦楞纸板裁切成平张瓦楞纸板,然后再根据制箱要求用上胶机涂胶后与箱板纸裱制成三层或五层瓦楞纸板。单面机生产线比全自动瓦楞纸板机生产线设备投资要低得多,它生产的瓦楞纸板较单机好,产量较大。1.平压强度:(沿瓦楞纸板表面垂直方向加压,直至瓦楞被压溃时的最大压力)⑴瓦楞芯纸的质量是关键⑵瓦楞粘结的情况很重要。施胶量要适中,沿幅宽应均匀。⑶防止瓦楞倾斜。瓦楞辊的平行度、瓦楞辊的加热温度、瓦楞辊配合压力。
⑷纸板输送过程中的影响。⑸输送部件清洁程度的影响。⑹开槽印刷的影响。开槽印刷使平压强度降低10%左右。(四)瓦楞纸板生产过程中的质量控制含水率差异的影响:实践证明瓦楞纸板各复合对象之间含水率的差异是造成瓦楞纸板翘曲的主要原因。涂胶量的影响:生产瓦楞纸板时,由单面机送来的单瓦二层片都必须经涂胶机在其楞尖上均匀涂胶。生产速度的影响:经涂胶复合后的瓦楞纸板,还必须通过烘道来加热,胶糊糊化,纸板粘接,然后烘干。(四)瓦楞纸板生产过程中的质量控制2.瓦楞纸板的翘曲的原因3.搓板现象制成的瓦楞纸板的面纸沿相邻楞峰的脊背之间产生向内的凹陷现象,形成一道道凹陷于楞间的条纹,有序地松弛分布在纸板表面上,称为搓板。(1)造成瓦楞纸板搓板现象的原因:淀粉胶施胶不当,使积聚在楞峰处的淀粉胶过量;面纸定量越低,搓板现象越明显。(2)控制搓板现象的方法:主要是减少单面瓦楞的施胶量。①加大面纸的定量可以减少搓板的现象。②增加淀粉胶的粘度可以减少搓板现象。③瓦楞辊磨损过大,会使辊尖部圆弧半径加大,增加对淀粉胶的摄取量。④双层施胶机上施胶辊与制导辊之间的间隙要均匀和适当,严格控制压力。⑤低定量面纸如果在预热器滚筒上的加热缠绕面积过大,面纸过于干燥。施胶情况与搓板现象的关系
淀粉施胶情况单面瓦楞纸板施胶量单面瓦楞纸板与面板裱合时淀粉胶积聚情况纸板烘干定型后的搓板现象面纸定量高的情况面纸定量低的情况本课时重点与要求:1.熟悉双面机的结构与作用2.了解蒸汽系统、制胶系统的作用思考题:1.简述双面机的组成结构与作用。2.简述瓦楞纸板的生产工艺与设备。3.某瓦楞纸板机宽度2m,工作速度180m/min,请给它选择一套锅炉。小结在商品包装中,有些要求瓦楞纸箱具有防水、防锈、保鲜、阻燃等性能,而这些是普通瓦楞纸板所不具备的,因此需要进一步进行加工处理。§4.4功能型瓦楞纸板(一)防水瓦楞纸板在高温环境下包装商品或商品本身含水量过高,高水分时瓦楞纸板的平压强度,边压强度降低尤为明显。根据使用要求可用不同方法来提高瓦楞纸板的防水性能,主要产品有疏水瓦楞纸板、遮水瓦楞纸板和耐水瓦楞纸板。
又称斥水瓦楞纸板,短时遭受水淋时,经过加工的纸板表面,使水成为水滴溅开,防止水渗入纸板内部。1.疏水瓦楞纸板测试结果疏水度有连续水痕,且宽度与水滴相等R0有连续水痕,且宽度较水滴窄些R2有连续的水痕,宽度明显比水滴窄R4水痕长度一半是湿的R6水痕长度的1/4是湿的R7球状水珠散在1/4的痕线球状水珠断断续续散在痕线完全未浸湿,水滴滚落下来R10方法:进行涂布加工,涂料:石蜡、有机硅、光油等。涂料中加入适量耐水助剂如脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛等能提高涂层的耐水性能。光油粘度低渗透性好,但过多渗入纸张内部会降低疏水效果,因此涂刷光油前最好在纸板表面先刷一道淀粉浆,晒干成膜后再涂光油,效果较好。(1)加工方法加工时既可将防水涂料直接涂在瓦楞纸板表面,也可以将石蜡涂在瓦楞纸板两表面,瓦楞芯处采用喷雾涂布,这样可获得疏水性能较高的瓦楞纸板,专利名称为M/R瓦楞纸板。(2)用途疏水瓦楞纸板适合包装干燥粉状物品,尤其时吸水后容易结块的粉料;也适合于包装经常进出冷库的商品,从冷库中取出后容易在箱壁结露,普通瓦楞纸板会迅速吸收而降低抗压强度,造成纸板承受不了堆码压力而压溃,经疏水加工后的纸板在露珠蒸发前不会显著降低耐压强度,能有效地保护商品。又称防水或挡水瓦楞纸板,其表面长时间地与水接触几乎不透水,但不能浸入水中,否则失去防水性能。(1)用途2.遮水瓦楞纸板遮水瓦楞纸板多用来包装盐腌制品、冷冻食品和果疏类产品,由于瓦楞纸板表面有柔软的石蜡层,故也适于包装易擦伤的高光洁度家具、钢琴、保险柜和精密机器等。(2)加工方法:幕帘式涂覆法,即将熔融的合成树脂或石蜡混合物从料斗口中成膜状流下,涂覆在水平运行的瓦楞纸板上,纸板表面形成一层树脂膜或蜡膜,具有良好的挡水性能。如有必要,在另一面如此循环覆膜一次,以获得双面防水性能。2.遮水瓦楞纸板幕帘式涂覆法3.耐水瓦楞纸板长时间在水中浸泡后强度不明显降低的瓦楞纸板称为耐水瓦楞纸板。加工方法:浸渍加工加工过程:瓦楞纸板--浸渍--热烘--冷却(1)浸渍液。用石蜡或氯丁合成橡胶、聚苯二烯丁二烯、氯丁二烯、聚烃硅氧、二氟醋酸铬等制成。(2)浸渍。自动送纸机将瓦楞纸板连续送入90~100℃的石蜡浸渍槽内,浸渍时间5~10s,随纸板定量、层数不同而调整,使蜡液浸透瓦楞纸板为度。3.耐水瓦楞纸板(3)热烘。从蜡槽中取出的瓦楞纸板除去多余蜡液,然后在110~130℃的热烘室内缓慢移动,进一步使蜡液渗透到纸板内部,同时使多余蜡液流走。(4)冷却。从热风室中移出的浸蜡纸板在室温下或强制冷却,使蜡液固化。用途:耐水瓦楞纸板用来装运活鱼、海产品等含水量极高的一类商品。品种常态20℃65%Rh高湿40℃
,95%Rh洒水100mm/h持续3h普通瓦楞纸板1004021疏水瓦楞纸板1057035M/R瓦楞纸板1188998单面幕帘涂覆纸板1067556双面幕帘涂覆纸板1128260浸渍瓦楞纸板180110150浸渍+双面幕帘加工200140170防水瓦楞纸板耐压强度比较(二)保鲜瓦楞纸板--瓦楞包装中的“特种兵”保持水果、蔬菜新鲜的方法是减少失水、抑制生物呼吸和细菌生长,同时除去促使它们老化、熟化的乙烯气体,保鲜瓦楞纸板正是从这些方面入手进行加工。2.复合型将镀铝保鲜膜层合在瓦楞纸板的内表面上,这种复合膜具有吸收乙烯气体功能,镀铝膜既可防止水分蒸发,又能反射辐射热,防止箱内温度上升,起到保鲜作用。(二)保鲜瓦楞纸板--瓦楞包装中的“特种兵”1.夹塑型
将经抗菌剂、保鲜剂浸泡后的塑料膜夹制在瓦楞纸板内,然后再在瓦楞纸板内表面涂上CTM保鲜剂,以防止水分蒸发,保持箱内商品鲜度环境,还能调节和控制温度。(CTM保鲜剂:植物激素苦艾酸及其衍生物、草酚酮及其衍生物(如日柏醇)和萜烯醚类物质)3.发泡型将泡沫塑料与瓦楞组合在一起,与普通型、夹塑型瓦楞纸板比较,它具有更好的保鲜效果。(1)透湿度为普通瓦楞纸板的1/20,不易由于水分蒸发引起水果、蔬菜蔫缩。(2)由于导热系统数低,阻热效果好,箱内不会出现急剧温度波动。(3)由于透气率低,能起到调节贮藏气氛效果。在瓦楞纸板内面纸制造过程中加入多孔型乙烯气体吸收粉剂,防止催熟;也可在原纸上涂布能发出6~14μm波长红外线的特种陶瓷粉末,使果品中有关分子活化,提高抵抗微生物侵蚀的能力,还可使酶活化,提高果品甜度。用于桃、葡萄、杨梅等保鲜包装效果好。4.混合型项
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