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瓦楞原纸环压强度

  瓦楞原纸环压强度_材料科学_工程科技_专业资料。第五章 瓦楞纸板(Corrugated board) 2008年全国(不包括港、澳、台)包装工业总产值达8600亿人民币,相 当于1260多亿美元,其中纸包装3300亿元,瓦楞纸箱占纸包装的80%

  第五章 瓦楞纸板(Corrugated board) 2008年全国(不包括港、澳、台)包装工业总产值达8600亿人民币,相 当于1260多亿美元,其中纸包装3300亿元,瓦楞纸箱占纸包装的80%, 瓦楞纸板的年消耗超336亿平方米,年增长率11.9%,瓦楞纸箱总之1460 亿元,占世界总量的19.3%。预计2010年我国瓦楞纸板的需求量为1370 万吨,2015年为1750万吨,增长27.7%,瓦楞原纸的需求量:2010年 1320万吨,2015年为1640万吨,增长24.2%。 ----参见包装世界2010第三期----添加ppt 1.组成 面纸(Face layer) 、芯纸(Flute/Wall)、夹层(Inner liner)、里 纸(Inner layer) 2.发展过程 1871 美 爱伯特·琼斯 发明了用于包装的瓦楞纸芯并获专利 1874 美 奥利尔·朗 发明了单面瓦楞纸板并获专利 1882 美 Robert H. Thompson发明了双面瓦楞纸板并获专利 1894 第一只瓦楞纸箱问世 1904年为铁路运输接收,1914年瓦楞纸箱的扩大应用规模 3.优点: 1)与相同体积的木箱比,材料消耗1/5-1/4,成本为 2/5-2/3。 2)减震性---以草代木。 3)使用的金属少(木箱的5%)。 4)生产机械化、自动化,效益高。 5)好的外观、好的装饰性能。 6)回收方便。 第一节 瓦楞纸板的种类 一 、根据瓦楞的齿形(Shape)分类 1 V形瓦楞(V-Shape flute):挺力好、坚硬,但粘接强度、 缓冲性差 2 U形瓦楞(U-Shape flute):富有弹性,缓冲性优良,还原性 好,抗压不如V形瓦楞 3 UV形瓦楞(UV-Shape flute):抗压强,弹性好 结论: 在同一压力下: 变形量 U>UV>V 缓冲性 U>UV>V 抗平压性能 U<UV<V 恢复性 U>UV>V 二 、根据瓦楞楞型(Flute)分类 楞 型 楞高 (mm) 瓦楞密度 压楞 边压 平压 (个/30cm) 系数 强度 强度 平行 压缩 强度 缓冲 性能 适 印 性 能 用 途 A 4.5-5.0 36±2 1.58 1 4 4 1 4 运输包装 C 3.5-4.0 38±2 1.50 2 3 3 2 3 运输包装 B 2.5-3.0 50±2 1.38 3 2 2 3 2 销售包装 E 1.1-2 96±4 1.30 4 1 1 4 1 销售包装 压楞系数 ? 压楞前瓦楞原纸长度 压楞后瓦楞芯长度 ?? 结论: 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,靠外面的用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;靠里面的使用A型楞或C型楞,弹性 好,缓冲力强,中包装瓦楞纸箱选用B型楞为 宜,具有成本低,印刷效果好等优点 . 三 、根据瓦楞层数分类 ? 单楞单面(两层)瓦楞纸板 (Single—face Corrugated board) , B、E ? 单楞双面(三层)瓦楞纸板 (Single—wall Corrugated board),A、B、C、E ? 双楞双面(五层)瓦楞纸板 (Double—wall Corrugated board),AB、BC ? 三楞双面(七层)瓦楞纸板 (Triple—wall Corrugated board),ABC,AAA 四、瓦楞纸板的国家标准(GB6544—99) ? 规定了瓦楞原纸、箱纸板的技术指标 ? 将瓦楞纸板(单楞、双楞)按质量高低分为三类五级(按 面纸之和的定量,小于400、401—500、501--640、 641--800、大于800 g/m2)30种,如S-1.2、D-1.1 ? 规定了每种瓦楞纸板的技术指标:耐破强度、边压强 度、戳穿强度、剥离强度。 五 、瓦楞纸板的新品种 1.超强瓦楞纸板(X--Ply) 七层,其中三个瓦楞芯相互呈度,类似于三层胶合 板,其纵横向耐压性能接近。边压强度提高46%, 端压强度提高15%,平压强度提高92%,纸箱堆码 强度提高51%。 2 . 强化瓦楞纸板 由两层瓦楞原纸夹一层热固型塑料,然后压制成瓦 楞并高温固化树脂,形成平压强度极高的瓦楞纸板, 但回收再生困难。 3. 蛇形瓦楞纸板(Serpentine Corrugated board) 纵横向强度相近 4.骨骼形瓦楞纸板(Bone profile Corrugated board) 增加瓦楞胁部抗变形能力 5.十字型瓦楞纸板 将两单楞单面的瓦楞纸板纵横交错粘结起来,包括面纸 形成四层十字型瓦楞纸板,弹性好、强度高。 6.双拱形瓦楞纸板 两层瓦楞原纸粘合后压楞成型,再与面纸贴合。平压强 度、抗弯曲性能高,易回收。 7.微型瓦楞纸板 楞高低于1mm(F楞,楞高0.75mm;G楞,楞高 0.50mm;N楞,0.46mm;O楞,0.3mm ),材料轻 薄、坚固平整,适合装潢印刷,堆叠强度更高,吸震 性 能更强,成本更低。 常 见 瓦 楞 纸 板 种 类 第二节 生产瓦楞纸板的原料 一 、瓦楞原纸(Corrugating Paper) 1. 生产原料 半化学浆,草浆,废纸(劣化快) 2.瓦楞原纸的主要技术指标 匀度、厚度紧度、定量、横向环压强度、纵向裂断长、 水分(8%-12%)等。 水分过高:身软、挺力差、压不起楞、吸胶差、不粘合 水分过低:纸发脆、压楞时原纸破裂等。 3 瓦楞原纸主要性能及测试方法 (1) 环压强度(RCT, Ring Crush Test) 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 ? 12.7×152mm(1/2*6’’)纵横向各10条;环压机(电子压缩试验 仪),取样刀 ② 操作步骤 ? 设置仪器 ? 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/L N/m;环压指 数: r=R/G N.m/g (2) 瓦楞芯平压强度(CMT, Concora Medium Test) ? 将试样压制成瓦楞并用胶带固定,然后置于压板之间 至压溃时的力,以N表示 ① 试样与仪器 ? 12.7×152mm 纵横向各10条 ? 取样刀 槽纹仪 环压机(电子压缩试验仪) ② 操作步骤 ? 取样,压制成瓦楞,随即用胶带固定 ? 置于环压机压板中压缩,未粘胶带面朝上 ? 启动仪器至压溃,记数 ③ 计算 ? 取平均值,用CMT0 (直接测试)或CMT30(在标准大 气下处理30min后测试)表示 二、箱纸板 1.生产原料与等级 等级 原料要求 A 100%木浆(Kraft)、长纤维浆 B 50%木浆(Kraft)、长纤维浆 C 30%木浆(Kraft)、长纤维浆 D 废纸、草浆 E 废纸、草浆 用途 出口包装箱 出口包装箱 大件包装箱 普通包装箱 轻载包装箱 2.技术指标 指标名称 单位 定量 ɡ/㎡ 紧度 ≥ ɡ/cm2 横向环压 指数≥ 112ɡ/㎡ N.m/g 127~140ɡ/㎡ 160~200ɡ/㎡ 纵向裂断 长≥ km 交货水分 % 规格 A等 B等 112.0±6.0 127.0±6.0 140.0±7.0 0.50 6.5 5.0 7.1 5.8 8.4 7.1 4.00 8.0±2.0 3.50 8.0 ?3.0 ?2.0 C等 D等 160.0±8.0 180.0±9.0 200.0±10.0 0.45 3.5 3.0 4.0 3.2 5.0 3.2 2.50 2.00 9.0 ?3.0 ?2.0 三、瓦楞原纸与箱纸板的选配 1.质量选配 ? 瓦楞原纸 A B C D ? 箱纸板 A,B C D E ? 如果选配不当,容易出现搓板状瓦楞 2.定量选配 ? 1<面张定量/瓦楞原纸定量≥2 ? 当面张定量/瓦楞原纸定量=1时,面层会严重变形,出 现搓板状表面; ? 当面张定量/瓦楞原纸定量≥2.5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 四 、瓦楞纸板的定量与厚度 1 定量 (1)估算 G=ΣGi ? 对于三层瓦楞纸板:G=G面+G里+αG芯 ? 对于五层瓦楞纸板:G=G面+G里+G夹+α1G芯+α2 G芯 (2)测量 ? 切取一定规格的瓦楞纸板称量,然后计算出定量。 2.厚度 (1) 估算 T=Σh i +Σt i ? 对于三层瓦楞纸板:T=t面+t里+h芯 ? 对于五层瓦楞纸板:T=t面+t里+t夹+h芯1+h芯2 (2) 测量 ? 使用试样用瓦楞纸板厚度仪测量 ? 取试样200×250mm进行测量,最后求出平均值,精确 到0.05mm。测量压力为20kPa。 3.边压强度 (1) 估算 经验式 ? A型瓦楞:ECT=1.0(RCTl1+RCTl2+1.5RCTf) ? B型瓦楞:ECT=1.1(RCTl1+RCTl2+1.37RCTf) ? C型瓦楞:ECT=1.1(RCTl1+RCTl2+1.45RCTf) RCTl1、RCTl2分别为二层面纸的横向环压强度 RCTf为瓦楞原纸的横向环压强度 美国林产研究所: ECT=R1(h-c)A-R2(dt)A h:瓦楞纸板厚度(mm); c:面纸厚度(mm); t:瓦楞原纸厚度(mm); d:与瓦楞伸放率有关的常数; A:瓦楞纸板长度(mm); R1、R2分别为面纸和瓦楞原纸的横向环压强度 (2) 测量 ? 横向加压、纵向加压 ? 其中纵向加压的边压强度为最大方向----纸箱的高度 方向----常说的边压强度 ? 横向加压的边压强度最小。 第三节 瓦楞纸板的生产工艺与设备 设备种类: 间歇式、连续式和半连续式。 一 、瓦楞纸板的连续式生产工艺与设备 1.设备分类 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.型号规格与产量估算 (1) 型号规格 WJ—XXX—XXXX—X 瓦楞纸板楞数 瓦楞纸板机幅宽,mm 瓦楞纸板机车速,m/min 瓦楞纸板生产线kBV ? Q—产量,m2/h; k—生产系数,取0.4到0.6 ? B—幅宽,m; V—车速,m/min 3. 瓦楞纸板机国内外生产厂家 国内: 首都机械厂; 湖北轻工机械厂(京山轻机); 邯郸机械厂; 广东、上海、四川、山东等厂家。 国外: 美:Longston朗斯顿;Koppers柯佩尔;国际瓦楞机公司; Sands 德:BHS;Peters 法:Martin (二者现属Bobst Gruppe) 英:Simon 意:Agnati 日:三菱公司 二 、瓦楞纸板生产线.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 (1)原(退)纸架 ? 作用:支承原纸卷筒并以恒定张力释放。 ? 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。 ? 所以要控制好摩擦力F’,该控制由机械、液压、气压、 电磁等装置来完成。 (2) 预热辊(缸) 作用:加热原纸,利于瓦楞成型;同时可调整水分。 结构:烘缸(缸面温度150C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:通过传导来加热原纸 ? 单缸时,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。 (3) 水分调整辊 ? 作用:调整水分,利 于瓦楞成型,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,利于变形, 消除皱折 (4) 瓦楞辊 将瓦楞原纸压制成瓦楞 ①结构 序号 名称 组成 说明 1 瓦楞辊 Φ250~350m 上瓦楞辊(被动) 普通辊 1800万m 寿命 镀铬辊 2800万m m35CrMo钢 下瓦楞辊(主动) 渗氮辊 3600万m 压力 1.2∽1.4Mpa(190∽198℃)Δ 热偶表面温度计 2 加热系统 蒸汽系统 测温 滴水:半球状95℃ 沸腾100∽150℃ 喇喇声150℃ 气压系统 3 加压系统 液压系统 工作时加压,停机时上下辊分离 机械压力系统 ② 技术指标 a.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。 其对某种原纸研究后结果如图。 b.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,质量差,严重时不能使用。 ? 检查平行度方法: ---复写纸法(两张白纸中间夹复写纸); ---保险丝法。 c 中高:瓦楞辊中间与两端直径之差,以mm表示;一 般为 0.2—0.3mm。 ? 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,且为挠度的四 倍。 d 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。C型瓦楞辊压楞时齿面包角 为8.24弧度,即: Q=22°+42°+75°+99°+114°+120°=472° 注:楞型、生产厂家不同或瓦楞辊修理前后,齿面包角不同或均有差别。 ③ 压楞时瓦楞原纸的应力应变 张应力、压应力、剪切力. ? 张应力与应变 T=T制+T预+T润+T导+T齿 方框中为初张力T初即 T1,即接触瓦楞辊前纸幅受 到的张力。 dT ? fT sin d? dT ? fd? T ? ? T1 dT ? ? fd? T T2 0 ln T2 ? f ? T1 T2 ? T1e f ? 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23℃提高到154℃时,f值下降0.3); ? 喷洒石墨、石蜡等减摩剂。 ? 压应力与应变 瓦楞原纸进入瓦楞辊压楞区内, 原纸受压随齿形弯曲时变形:原纸压 缩与纸幅弯曲,此时外弧伸长、内弧 收缩。 则最大的应变为: t ? max ? t 2R ? r 2 ? t ?t 2r ? t t—纸张厚度,mm;r—2 齿顶半径,A楞 为1.48mm,B楞为1.24mm;R—到中 性点的曲率半径,R=1/2t+r ④瓦楞辊的维护 ? 使用前检查平行度与配合压力; ? 使用时注意窄幅纸的偏置; ? 停机时取消配合压力,分离上下辊; ? 定期维护,用CuSO4法检验镀铬层是否磨损 。 (5)涂胶装置 在瓦楞楞峰上涂布均匀胶层,以便与里纸粘接。 ① 导纸爪 ? 引导已成型的瓦楞芯贴附在下瓦楞辊表面上。 ? 结构:半月牙形,厚度1.5-2.0mm,由磷青铜制成; ? 间距: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:300-750h ? 工作过程:成型瓦楞被引导入下瓦楞辊面,且在凹处弹 起,以利涂胶。 ? 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 ② 涂胶辊 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 ? 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)。 (6)贴合辊 作用:向已涂胶的瓦楞芯纸与里纸施加压力而粘结成单 面瓦楞纸板 结构:高硬度合金钢,表面镀铬、高光洁度 φ 250-350mm,中空通蒸汽 技术指标 ? 线mm ? 辊面温度:160-170℃ (7)桥架 ? 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 (7)桥架 ?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 2 双面机(Double facer group) 将单面瓦楞纸板预热、涂胶并贴合成双面(三、五、七层) 纸板后干燥定型。 (1)多联预热器 作用:预热单面瓦楞纸板和面纸 结构:同预热器 (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 a 浮动辊:迫使单 面瓦楞纸板贴附 在涂胶辊面上, 使辊面胶转移至 楞峰。为了不压 塌楞峰及加大加 宽涂布面,浮动 辊的中心线与涂 胶辊中心线偏置 b 涂胶辊:有平、网、凹辊之分。凹辊可节约用胶量, 确保胶膜涂在峰尖上 c 蒸汽加热器 应用于三层以上瓦楞纸板生产线上 ① 减少纸板翘曲与脱胶现象 ② 减少胶量和提高粘结强度 ③ 利于提高瓦楞纸板强度 (3)干燥部 将涂胶后的单面瓦楞纸 板与面纸粘合并干燥定 型 a 加热段 ① 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500600mm,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。 ② 输送带 ? 起传送瓦楞纸板作用,并使瓦楞纸板紧贴在加热板表 面,吸收瓦楞纸板蒸发水分 ? 一般用棉、涤、合成纤维制成。 ③ 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) ? 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。 ④干燥部的加热与温度调节 在多过程中原料质量,粘合剂种类,压辊纸板层数,车速, 环境温、湿度等因素都影响到瓦楞纸板的干燥质量。 ? 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/min 2档:放下四根 30-60m/min 3档:放下6根 60-90m/min 4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 板悬浮起来,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 b 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,故须在一定的加固状态下冷却定型 3 压线裁切部(Slitter-scorer) 作用:根据纸箱结构沿瓦楞横向压线,并裁切成要 求的规格尺寸 (1) 分纸压线机 将瓦楞纸板压瓦楞横向按一定尺寸分切开,并在 规定位置压线。由两到三组分纸、压线机构组成, 可以在一组工作时,在另一组上调整,实现瞬间转 换产品。 Ⅰ 分纸机构 ? 将瓦楞纸板按规定量度分切开 ? 分切刀:有刀片与刀座组成,刀片可更换,刀座可 沿转轴做轴向移动上、下刀重合面为纸板厚度的1/2 +1mm,转速较瓦楞纸板线% Ⅱ 压线机构:将要求沿瓦楞横向压线 压线机构的调整方法同分纸刀 A 压线轮的常见形式 凹平型:单V型 压线轮 平凸型:单点式 三点凹凸型 凹凸型 五点凹凸型 ? 纸板越厚,要求压线越宽,因为摇盖的两面不是在同 一平面上折叠,压线mm B 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.压线轮的偏置:易压裂 (2)裁切机构—多组双辊刀切纸机 常用形式: ①单组双辊刀:能切出一种长度的瓦楞纸板 ② 双组双辊刀:能切出两种不同长度的瓦楞纸板 ③ 三组双辊刀:能切出三种长度的瓦楞纸 裁切长度控制方法 ① 手工操作法:调整刀辊转速来调制切长 ② 电子控制的切长调节器:均匀地增加3mm(1/8mm)来改 变切长,有增长、缩短两按钮,按一下改变3mm ③半自动的切长调节器 在压线与切纸机之间装有脉冲信号发生器,每时长 发出100个脉冲信号,由此控制长度,并用信号灯显示 ④全自动调节器 由微电脑控制,自动调整至规定值 4 堆叠机(Stacker) 将瓦楞纸板堆叠起来 5 附属系统 蒸汽系统 A 蒸汽的用途 ① 加热厚纸,达到某一水分,除去多余水分或润湿原 纸,即调节水分 ② 余热可加热原纸,达到适宜的压楞温度 ③ 加热淀粉类粘合剂至糊化温度 ④ 干燥瓦楞纸板 B 蒸汽压力与温度的对应关系 表压 温度(℃) 表压(kg/cm2) 温度 5 158.1 10 183.2 6 164.2 11 187.1 7 169.6 12 190.7 8 174.5 13 194.1 9 179 14 197.4 C 蒸汽设备 锅炉的选择:三层(240g/m2原纸) Q=0.11VW+0.1 Q:t/hr V:车速 m/min W:瓦楞机构宽度 一般选择稍大一些的锅炉 三 、单机生产瓦楞纸板的工艺设备 原纸--裁切--拼接--压楞--上胶与配页--贴压--干燥--瓦楞纸板 (一) 裁切 将箱纸板与瓦楞原纸裁切成一定尺寸 1 裁切依据—纸箱规格 2 箱纸板尺寸 X(长)=2B+2L+5-10cm Y(宽)=H+B+2-5cm 瓦楞原纸尺寸 长M=α·X(α-起楞系数) 宽N=Y 3 裁切设备:切纸机 纵切刀:有一对上下刀组成 横切刀:单辊刀,双辊刀 (二) 拼接 充分利用边角余料或合理裁切 拼接原则: (1) 面纸不得拼接,里纸三拼两接,芯纸两拼一接,夹层不限 拼接宽度10±3mm (2) 接合处离摇盖折线mm,否则使用时易爆裂 (3) 接合处离摇盖折线mm,否则使用时易爆裂 (三)压楞 在一定温度和压力下将瓦楞原纸压制成瓦楞 1 设备—瓦楞机 瓦楞辊经电、煤气燃烧加热瓦楞原纸压制成瓦楞,然 后堆垛至下一道工序 由于压制成的瓦楞芯没有及时固定,在回弹力作用下 瓦楞发生变形,同时在堆压作用下瓦楞形变加剧 2 常见故障 楞高达不到标准高度:压力、温度过低,水分过高 瓦楞纸卷曲成筒状:上、下辊温差过大 楞高不一:上下辊平行度不好 瓦楞纸粘在辊上:辊面温度过高或水分含量过大 (四) 上胶与配页 将瓦楞芯双面上胶,然后按要求配面、夹、里层纸 胶水机:瓦楞芯纸纵向送入胶水辊之间,在两面同时涂胶。 为保证涂胶均匀,上下涂胶辊间隙要合适,间隙过大, 不能均匀涂胶,小于瓦楞芯高度,会造成瓦楞被压塌变形 (五)贴压 将配页粘贴后的瓦楞纸板堆码至一定高度后在压力机中加 压,以增加粘法面和改善粘贴效果 由于瓦楞芯涂胶后含水量增加,耐压强度下降,贴压时会 加剧瓦楞变形 (六)干燥 自然干燥、强制通风干燥、热风干燥、电能干燥 四、瓦楞纸板的单面机生产工艺与设备 瓦楞原纸—单面机—单楞单面瓦楞纸板—上胶机—双面瓦 楞纸板 箱纸板 切纸机 压力机 干燥工序 瓦楞纸板 生产速度和产品质量介于生产线与单机之间 思考题 单机生产的瓦楞纸板为什么不如瓦楞纸板生产线 制造的质量好? 第四节 瓦楞纸板的质量检测 一、外观质量 瓦楞纸板表面应平整、整洁,不许有缺口、薄边, 切边整齐,粘合牢固,脱胶部分之和不大于20cm2/m2 二、基本物理性能 1.定量 (gramanage) G=∑g1+∑gmγ+∑gj+∑ga 式中 G—瓦楞纸板定量,g/m2 g1、gm、gj、ga—板箱纸、瓦楞原纸、夹层纸的定 量和粘合剂量,g/m2 γ—压楞系数 2.厚度(thickness) 式中 T=Σt1+Σtm T—瓦楞纸板厚度,mm t1—箱纸板厚度,mm tm—瓦楞芯高度,mm 实测中 试样:220×250mm 3.水分(moistune content)不经预处理 相对湿度 (%RH)20℃ 50 65 80 90 95 纸板水分 % 8 12 14 17 23 边压强度比值 % 100 90 80 60 40 三、强度性能 1.耐破度(Bursting Strength) 单位面积纸板上所能承受的均匀增加的最大压力,kPa B=0.9∑Bi 式中 B—瓦楞纸板耐破度 Bi—面层、夹层的耐破度 (1)仪器与试样 缪伦(Mullen)耐破度仪 100×100mm 正、反各五个 (2)操作 ①切样②夹样③启动测试④读数 (3)结果计算 研究表明,瓦楞纸板的耐破度 品与里纸、夹层、面纸有关 2.边压强度(edge crush test) 将矩形瓦楞纸板置于两压板 之间(瓦楞纵向垂直压板), 均匀加压直至试样压溃为止。 以N/m表示 (1)试样与仪器 环压机、边压强度试样取样刀 25×100mm (2)操作 ? 将试样按规定放置在压板之间, 并用导块夹持 ? 加压至50N移走导块直至压溃 ? 读数 (3)计算 ECT ? F ?103 L 式中 ECT——边压强度, N/m; F——最大压缩力, N; L——试样长边尺寸,mm。 边压强度与箱板纸、瓦楞楞型及瓦楞原纸环压强度有关 美国Killicutt公式: ECT=[R1(H-C)十R2γ T]A R1----箱纸板环压强度; R2----瓦楞原纸环压强度; T----试样长度; A----试样长度 芬兰:A楞 ECT=1.0(R1十1.51R2) B楞 ECT=1.1(R1十1.37R2) C楞 ECT=1.1(R1十1.48R2) 3.平压强度(Flat Crush Test,FCT) 垂直于瓦楞纸板表面加压,直至瓦楞压溃时的最大压 力,称为平面压缩强度,用KPa表示 (1)仪器与试样 环压仪 取样刀 单面双楞瓦楞纸板 大样64.5cm2 、小样32.3cm2 (2)操作 ①取样②置于压板之间③启动加压④读数 (3)计算 FCT=F/A 其中 F----N FCT----Pa A----m2 4.戳穿强度(Puncture Resistance) 一定形状的角锥穿过纸板所需的功,即包括开始穿刺 及使纸板撕裂弯折成孔所需的功,用J或kgf·cm表示 (1)仪器与试样 戳穿仪;175X175mm (2)操作 ①切取试样 ② 固定摆锤并锁固 ③夹紧试样 ④开锁释放摆锤, 戳穿试样 ⑤读数 (3)计算 计算取试样平均值 5.粘结强度(Adhesion Strength) 瓦楞筒纸与面纸的粘法强度,用N/m (1)仪器与试样 环压机 取样器 针形附件 25×80mm 10条 (2)操作 ①取样,②插入针形件,③置于环压机中加压至分离,④读 数 (3)计算 A=F/L 其中 F—压力(N); L---试样长(m) (4) 影响粘结强度的因素及对策 ①过大的粘结强度是因为使用了过量的粘合剂,使粘合 面过大造成的,结果容易造成瓦楞纸板变形,为表面 弯曲,有时反而降低纸箱抗压强度 ②过低的原因大致有: a.粘合剂配比不当 b.粘合剂质量问题(糊化度、氧化深度过大或过小、 加碱量过大或小) c. 箱纸板、瓦楞原纸含水量过大 d.涂胶量太小,或没能根据车速等调整配方 (5)粘贴胶线的检验方法 与碘显色反应: ① 用医用碘酒,稀释8--10倍 ②切取瓦楞纸板250×400mm将其水浸20到25min,小心 使面芯分离 ③将芯纸粘合线处涂上碘液,反应后呈紫色,干燥后显 示出线)瓦楞纸板粘合剂的抗水性检验 预先开有切口的一定规格的瓦楞纸板,在250g拉力作 用下在水中面纸与芯纸分离所需时间(h)。 实验报告的书写要求 ? 实验准备 ? 实验名称 ? 测试根据,GB ? 使用仪器(名称、型号、厂家; 试样规格与数量;试验条 件,温、湿度) ? 操作步骤 ? 实验数据 ? 结果与讨论 ? 问题说明 ? 署名与日期 第五节 功能型瓦楞纸板 一、防水瓦楞纸板 疏水瓦楞纸板:短时间受到水的影响时,能防止水的渗透; 遮水瓦楞纸板:在较长时间浸水时,纸板的强度下降不多; 耐水瓦楞纸板:长时间和水接触,也几乎不透水。 1. 疏水瓦楞纸板 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) 加工方法 一般疏水瓦楞纸板的加工方法是进行涂 布加工,常用的涂料有石蜡、有机硅、光油等 疏水剂。 (2) 疏水的测定 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 不同耐油级别试剂配方对照数据如下(数据为溶剂体积比) 耐油级别 蓖麻油(C.P.) 甲苯(C.P.) 庚烷(C.P.) 1 200 0 0 2 180 10 10 3 160 20 20 4 140 30 30 5 120 40 40 6 100 50 50 (3) 用途 ●适合包装干燥粉状物品,尤其是吸水后容易结块的粉料; ●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。 2.遮水瓦楞纸板 又称防水或挡水瓦楞纸板,其表面长时 间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)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。 1-裁片;2-有缝隙的喷头;3-蜂蜡帘幕; 4-接受传送带;5;泵;6-储液槽;7-集液 槽;8-进给传送带 (2)透水度 在一定压力(3kPa)下,水从试样的一面渗透到另 一面所需的时间(h)。 一号遮水瓦楞纸板透水度为24h,二号为48h。 (3) 用途 ● 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、保险柜和精密器等。 3.耐水瓦楞纸板 长时间在水中浸泡后强度基本上不降低的瓦楞纸板称为耐水 瓦楞纸板,它的加工原理与浸渍加工类似。 瓦楞纸板--浸渍--热烘--冷却 使用浸渍法当防水涂料浸渍附 加量达到使用原纸重量的 40%-50%,纸板强度可以大大 提高,但用于一般挂面纸板 时,纸板的色泽会变黑。 防水瓦楞纸板耐压强度比较 品种 常态 20℃ 65%Rh 普通瓦楞纸板 100 疏水瓦楞纸板 105 单面幕帘覆纸板 106 双面幕帘覆纸板 112 浸渍瓦楞纸板 180 浸渍+双面幕帘加工 200 高湿 洒 水 40 ℃ , 100mm/h 95%Rh 持续3h 40 21 70 35 75 56 82 60 110 150 140 170 二、保鲜瓦楞纸板 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。 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。 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。 项目 透湿度[ (g/m2.24h) ] 热传导率 [kcal/(m.h.?C ) ] 透气度[ml/(m2.h)] O2 CO2 对 密闭后24h CO2 % 菜 O2 % 花 密闭后48h CO2 % 的 O2 % 保 开花% 鲜 菜化状态 花色 效 (48h后) 结露 果 叶 发泡型 0.0274 5200 16000 12.4 12.2 14.0 10.0 25 绿 吸水 绿 夹塑型 普通型 830~910 — 0.0422 22000 过高无法测 83000 过高无法测 24.6 1.0 3.0 20.5 18.2 1.5 1.2 20.5 20 60 黑绿 黄 少 — 发生病害 变黄 4.混合型 ①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; ②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。 三、防静电瓦楞纸板 电子元件、集成电路的防静电包装是十分重要的。在瓦 楞纸板表面涂布碳粉、层合铝箔,在箱纸板生产过程中加 入金属纤维或碳素纤维,都可制造出防静电的瓦楞纸板。 此外还有防臭、防滑等瓦楞纸板,适合于包装有关商品。 思考题 1.瓦楞纸板是怎样分类的?各种瓦楞有何特征、性能与用途? 2.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。 3.简述单面机的作用及构造。 4.怎样减少压楞时楞峰破裂及瓦楞原纸断裂等故障? 5.简述瓦楞纸板机的组成及其作用。 6.简述瓦楞纸板的生产工艺与设备。 7.怎样评价瓦楞纸板的质量? 8.简述功能型瓦楞纸板的加工技术、产品特点及用途。

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点击次数:  更新时间:2020-08-13 18:53  作者:BBIN

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