?眾所周知,解決
瓦楞紙板粘合不良的問(wèn)題,不僅需要對(duì)紙板的粘接、成型原理有較深入的認(rèn)識(shí),不要對(duì)紙板生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作特性有較深入的研究,才能以最佳的工藝方案實(shí)現(xiàn)最理想的產(chǎn)品質(zhì)量,使紙板生產(chǎn)線(xiàn)高速、高效、高質(zhì)量的運(yùn)作起來(lái)。
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本期話(huà)題聚集瓦楞紙板生產(chǎn)的粘合環(huán)節(jié)為您打開(kāi)生產(chǎn)高品質(zhì)紙板通道。
一、解決“粘合不良”提高紙板質(zhì)量
在瓦楞紙箱的生產(chǎn)實(shí)踐中,各種紙張間的粘合是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),并且在相當(dāng)程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量水平。各層紙頁(yè)之間粘合是否緊密牢固,直接影響瓦楞紙板的質(zhì)量。
粘合良好的瓦楞紙板表面平整,不起泡、無(wú)褶皺、不翹曲,加工成瓦楞紙箱后紙頁(yè)之間不會(huì)產(chǎn)生分離,外觀(guān)硬挺,有較好的抗壓和緩沖性能,能有效地保護(hù)內(nèi)裝商品免受外界不利因素影響而受損。
但是,在瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)上出現(xiàn)瓦楞紙板粘合不良(起泡、脫膠、假粒)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。據(jù)了解,瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)生的廢次品中,因粘合問(wèn)題造成的占了近七成。
所以,要真正達(dá)到降本增效的目的,必須將因粘合問(wèn)題產(chǎn)生的廢品率控制在合適范圍內(nèi)。接下來(lái),我們將找出紙板“粘合不良”產(chǎn)生的原因,為您在實(shí)際生產(chǎn)中遇到問(wèn)題時(shí),提供一系列解決方案。
瓦楞紙板是否粘合良好是對(duì)瓦楞紙板進(jìn)行物理性能檢驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)。影響瓦楞紙板粘合強(qiáng)度的原因比較復(fù)雜,概括地講,原紙,黏合劑、瓦楞紙板機(jī)械、生產(chǎn)計(jì)劃安排和員工操作水平等等,均對(duì)其施加了影響。并且以上因素之間還會(huì)相互影響。
(一)原紙
主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面:
原紙的含水率:箱板紙或瓦楞原紙過(guò)于干燥(低于6%)或水分過(guò)大(高于12%),都會(huì)造成瓦楞紙板粘合不佳。太干燥時(shí),黏合劑的膨潤(rùn)和粘合所必需的水分被原紙吸收,結(jié)果造成膠未糊化現(xiàn)象。
水分過(guò)大時(shí),多余的水分對(duì)熱量的吸收,導(dǎo)致熱量不足,從而粘合不佳。解決方案是嚴(yán)格控制原紙的水分,太干燥時(shí)須噴濕處理,水分過(guò)大時(shí),須適當(dāng)增加原紙的水分、預(yù)熱面積,如果效果仍舊不佳,則必須換紙。
原紙吸水性或透水性的好壞:原紙的材質(zhì)、緊度和施膠度,決定了其吸水性或透水性。吸水性或透水性太差的原紙,會(huì)抑制黏合劑的滲透粘合吸水性或透水性太強(qiáng)的原紙,一會(huì)造成膠未糊化現(xiàn)象,二會(huì)產(chǎn)生透膠現(xiàn)象。
前一種的解決方案是黏合劑中使用了添加劑,利用添加劑改善原紙表面的疏水性質(zhì),使黏合劑得以滲透。此外,適當(dāng)增加黏合劑涂布量也是必要的。
我們知道,瓦楞紙板的粘合首先是楞紙楞峰涂膠,然后與面里紙或夾芯的結(jié)合,黏合劑在任一層面間的轉(zhuǎn)移受到阻礙,都將影響粘合效果。例如,某公司的A級(jí)草漿瓦楞紙,經(jīng)過(guò)重施膠處理,吸水性差,不使用耐水型黏合劑就無(wú)法得到良好的粘合。后一種解決方案是適當(dāng)增加黏合劑粘度。
原紙的裂斷長(zhǎng):它是原紙張強(qiáng)度與定量的比率,表示一定寬度的紙條被自身重量拉斷時(shí)所需的長(zhǎng)度。如果原紙裂斷長(zhǎng)較低,那么在瓦線(xiàn)速度達(dá)到一定程度時(shí),勢(shì)必造成經(jīng)常斷紙和停機(jī)。
此時(shí)停留在烘道中的瓦楞紙板吸收過(guò)多的熱量,再好的黏合劑也無(wú)法得到良好的粘合。這種情況,解決辦法是降低機(jī)速,或提高原紙質(zhì)量,把裂斷長(zhǎng)納入原紙檢驗(yàn)項(xiàng)目。
原紙一邊松懈:如果是瓦楞紙一邊松,會(huì)造成高低不平瓦楞,影響與紙板的貼合;如果是紙板一邊松,則會(huì)在紙板表面形成折皺。嚴(yán)重時(shí)均形成粘合不佳。解決辦法惟有更換原紙。
(二)黏合劑的質(zhì)量
主要反映衽兩方面:一是淀粉質(zhì)量的好壞,二是黏合劑制作工藝優(yōu)劣。
淀粉的等級(jí)較低,意味著加工精細(xì)度差,蛋白質(zhì)、脂肪和灰份等雜質(zhì)較多,使用這樣的淀粉,一是將消耗更多的氫氧化鈉,使黏合劑不穩(wěn)定,粘合的瓦楞紙板易吸潮,在潮濕環(huán)境下短時(shí)間放置,會(huì)使瓦楞紙板脫膠;
二是黏合劑易以較大的淀粉顆粒和雜質(zhì)為核心產(chǎn)生凝膠,使黏合劑流動(dòng)性變差,涂布不均,使瓦楞紙板局部無(wú)膠、少膠,產(chǎn)生粘合不佳。解決辦法是使用高質(zhì)量的淀粉,若是玉米淀粉,宜采用工業(yè)一級(jí)品以上,黏合劑制作工藝優(yōu)劣顯得更加重要。
瓦楞紙板的黏合劑,有適當(dāng)?shù)墓腆w含量、粘度以及必要的糊化溫度。一般的黏合劑在循環(huán)使用中,其粘度每通過(guò)循環(huán)泵一次,就有降低的趨勢(shì)。此時(shí),應(yīng)加入新制備的黏合劑混合使用。
此外,在假日停機(jī)時(shí),多余的黏合劑貯存于貯罐內(nèi),特別是炎熱夏季,細(xì)菌將淀粉分解,發(fā)生腐敗現(xiàn)象而使粘度急劇下降,產(chǎn)生淀粉沉淀,造成粘合不良。解決辦法是在黏合劑制備時(shí)加入防腐劑,如甲醛,每200kg淀粉配0.35kg,或五氯酚鈉,每200kg淀粉配0.32kg。
當(dāng)制作耐水紙板時(shí),往往會(huì)使用高級(jí)板紙和瓦楞紙,配合使用的是耐水型黏合劑。這種黏合劑中一般加有熱塑性樹(shù)脂的聚合和縮合仍能進(jìn)行,有時(shí)粘度急劇上升,已不適合瓦楞紙板機(jī)的使用條件。解決辦法是重新調(diào)整膠量,使粘度達(dá)到使用要求。
當(dāng)面里紙甚至夾芯紙的定量合緊度較高時(shí)(定量180g/m2以上,緊度0,70g/m3以上),有時(shí)因熱量不足引起粘合不良。由于定量較高的面紙厚度較大,緊度較高的面紙材質(zhì)致密,影響了熱傳遞,而A瓦楞熱傳遞需要較多的時(shí)間,結(jié)果導(dǎo)致單面A瓦楞與夾芯紙之間發(fā)生粘合不良。這種情況的解決方案是降低機(jī)速,同時(shí)加大厚紙與預(yù)熱器的包角。
假如瓦楞紙板機(jī)的絕對(duì)熱量不足,使用糊化溫度低的黏合劑也是一個(gè)好辦法。面紙定量較低時(shí)(低于180g/m2),容易在面紙表面產(chǎn)生泡狀現(xiàn)象,稱(chēng)為“水泡”,這是一種局部脫膠現(xiàn)象。
在雙面瓦楞紙板機(jī)上或?qū)⒓埌逖b在小車(chē)上經(jīng)過(guò)較短時(shí)間,便會(huì)在紙板單面上產(chǎn)生這種現(xiàn)象,情況主要是掛面紙板水份較大或瓦楞紙板過(guò)于干燥造成的。
由于熱和水份的不平衡,過(guò)于干燥的瓦楞紙板在雙面瓦楞紙板機(jī)出口處吸潮,因縱向已被固定,所以橫向伸長(zhǎng),表面形成小泡狀。解決方案除了盡量減少黏合劑用量,切斷熱盤(pán)的一部分熱或提高機(jī)速,制作高固含低粘度的黏合劑也是一個(gè)辦法,但是一定要掌握好糊化溫度。
(三)瓦楞紙板機(jī)機(jī)械因素
瓦楞紙板機(jī)械方面的因素主要是:核心部件瓦楞輥的精度、硬度和磨損程度:瓦楞紙板粘合裝置的先進(jìn)性;熱部的構(gòu)造;是否采用全自動(dòng)接紙裝置等等,
瓦楞輥: 瓦楞輥常被比喻為瓦楞紙板機(jī)的心臟,可見(jiàn)其位置舉足輕重。
1)用新瓦楞輥生產(chǎn)的瓦楞紙板發(fā)生局部粘合不良,其重要的一個(gè)原因就是瓦楞輥精度不高。解決方案是選用高精度瓦楞輥,制成的瓦楞在一個(gè)橫幅上高度差很小,涂布較少的黏合劑就能達(dá)到理想的粘合效果。
2)普通的瓦楞輥表面鍍鉻以增加硬度,由于中低檔瓦楞紙有一定的含砂量,砂子的主要成份是二氧化硅,它的硬度僅次于金剛石,所以對(duì)普通的瓦楞輥表面鍍鉻磨損較為劇烈。
一般的紙箱企業(yè)生產(chǎn)的瓦楞紙板規(guī)格種類(lèi)較多,例如使用幅寬2200mm的瓦線(xiàn),規(guī)格可能從1200mm到2200mm,種類(lèi)高中低檔均有,加上長(zhǎng)期在中部走紙,短短幾個(gè)月,就可能使瓦楞輥的中高喪失。
這種,情況下生產(chǎn)的瓦楞紙板,中部粘合不良甚至沒(méi)有粘合。為了使中部得到理想的粘合,不得不增加壓力輥壓力,但是這只是權(quán)宜之計(jì),時(shí)間不長(zhǎng),這種情況更加嚴(yán)重,壓力輥壓力加大至板紙兩端被瓦楞輥咬破,仍舊無(wú)法獲得粘合。
這種情況的解決方案,除了避免使用含砂量高的瓦楞原紙,將小規(guī)格整合成大規(guī)格(必要時(shí)統(tǒng)一用科,合理搭配生產(chǎn)),更換新瓦楞輥尤其使用噴涂碳化鎢替代鍍鉻瓦楞輥是最有效的(但成本較高,須結(jié)合業(yè)務(wù)情況統(tǒng)籌考慮)。
鍍鉻瓦楞輥使用壽命為2000萬(wàn)米,整修次數(shù)最多3次且外徑逐次遞減。噴涂碳化鎢瓦楞輥使用壽命增加一倍,且楞型和本體不受損壞,外徑不減少。省紙、強(qiáng)度高也是其優(yōu)勢(shì)。
瓦楞紙板貼含裝置:經(jīng)過(guò)涂膠的單面瓦楞紙板與板紙的貼合,一般是通過(guò)壓力輥(又稱(chēng)騎輪)加壓實(shí)現(xiàn)的。由于長(zhǎng)期與紙張摩擦,也會(huì)產(chǎn)生磨損,造成整個(gè)橫幅貼合不一致,進(jìn)而使瓦楞紙板局部粘合不良,多見(jiàn)于兩端。
解決方案:增加壓力,使兩端的粘合改觀(guān),但中部瓦楞可能被壓變形;在壓力輥兩端輥面上貼膠帶紙,也能使粘合改善,但難以控制,可能使兩端瓦楞變形;采用觸壓棒代替壓力輥,是最好的選擇。
觸壓棒是由一組載有彈簧、長(zhǎng)寬約12.2cmX 8.8cm的壓片所組成,工作時(shí)無(wú)須再借助其他動(dòng)力,平行且預(yù)留適當(dāng)縫隙,安裝于貼合機(jī)糊輪上端,在紙板接觸面上,觸壓棒壓板特別設(shè)計(jì)與糊輪相同的弧度,使壓力穩(wěn)定,黏合劑涂布均勻。
每個(gè)觸壓片上有獨(dú)立控制的彈簧,自動(dòng)調(diào)整不規(guī)則跳動(dòng),防止壓扁楞型。熱板部用熱壓片替代重力輥,使瓦楞紙板各層之間得到充分貼合,也能大大改善粘合質(zhì)量。
熱部的構(gòu)造:普通的瓦線(xiàn),熱部的加熱、加壓機(jī)構(gòu)是由固定式的熱板和重力壓力裝置構(gòu)成的,所以其熱傳遞是一個(gè)定值。生產(chǎn)中,一般是根據(jù)原紙的等級(jí)、定量、厚度,通過(guò)調(diào)整蒸汽壓力來(lái)控制熱板溫度的。
生產(chǎn)過(guò)程中,當(dāng)出現(xiàn)原紙拉力不足(主要表現(xiàn)在裂斷長(zhǎng)不夠,前面已述及)、缺材(會(huì)造成應(yīng)力集中)、接頭、斷頭等情況時(shí),常會(huì)發(fā)生斷紙,造成減速續(xù)接(除非有全自動(dòng)接紙裝置)甚至停機(jī),機(jī)速的改變打破了熱傳遞的平衡,固定的熱板又無(wú)法調(diào)整熱量,結(jié)果使烘道中的瓦楞紙受熱過(guò)度,造成脫膠、翹曲等現(xiàn)象。
此時(shí)的解決方案只能通過(guò)提升帆布帶裝置使瓦楞紙脫離熱板(停機(jī)超過(guò)40秒必須提升帆布帶裝置),盡管脫膠、翹曲等現(xiàn)象大為改觀(guān),但是仍然不能避免局部脫膠現(xiàn)象,且伴隨紙板表面出現(xiàn)折痕,影響外觀(guān),并對(duì)印刷工序造成一定困難。
如果熱板設(shè)計(jì)成液壓機(jī)提升可變熱量的加熱系統(tǒng),生產(chǎn)中通過(guò)調(diào)整熱板傾斜度,使熱板與瓦楞紙之間產(chǎn)生一定的空隙,部分熱量從空隙散出,從而減少熱板向瓦楞紙板傳遞的熱量,達(dá)到熱傳遞的平衡。
或者在熱板間隙處設(shè)計(jì)安裝窄小的噴管,用一組空氣調(diào)節(jié)閥門(mén),在機(jī)速降低時(shí)開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥門(mén),使吹入熱板與瓦楞紙板之間的空氣擴(kuò)散,形成一個(gè)剛好能把瓦楞紙和帆布帶裝置從熱板上托起的薄片狀空氣膜,達(dá)到減少熱板向瓦楞紙板過(guò)多熱傳遞的目的。
全自動(dòng)接紙裝置:使用全自動(dòng)接紙裝置避免了減速和停機(jī),從而保證自使至終熱量的穩(wěn)定傳遞。生產(chǎn)計(jì)劃安排和員工操作水平
一般的紙箱企業(yè),由于生產(chǎn)的瓦楞紙板規(guī)格和用料五花八門(mén),這就涉及生產(chǎn)計(jì)劃安排。
1)生產(chǎn)中若做完小規(guī)格立即換做大規(guī)格,大規(guī)格瓦楞紙板的兩端往往會(huì)出現(xiàn)粘合不良。主要原因是:由于在中部走紙,做完小規(guī)格瓦楞紙板后,熱板中部與兩端相比,溫度較低,換做大規(guī)格瓦楞紙板后,可能兩端的黏合劑已經(jīng)糊化,而兩端的黏合劑糊化太過(guò),結(jié)果是兩端脫膠。
而且,根據(jù)熱脹冷縮的原理,由于在中部走紙,熱板中部的膨脹程度不及熱板兩端,從熱板橫向看,已經(jīng)不再是平面,而是曲面,瓦楞紙與熱板之間的粘合,在整個(gè)橫向上不一致,造成吸收的熱量也有差別,黏合劑的糊化程度也不一樣,結(jié)果出現(xiàn)粘合不佳。
解決方案是:在生產(chǎn)計(jì)劃安排時(shí),盡可能先生產(chǎn)大規(guī)格瓦楞紙,使各種瓦楞紙板都受熱均勻,糊化一致。如果由于客戶(hù)催貨,無(wú)法實(shí)現(xiàn)以上計(jì)劃安排,那么在從小規(guī)格換成大規(guī)格瓦楞紙板前,應(yīng)至少停機(jī)半小時(shí),使熱板上的熱量重新分布。
2)在從一種類(lèi)型的瓦楞紙板換成另一種類(lèi)型的瓦楞紙板時(shí),如不同種類(lèi)對(duì)黏合劑的要求不一樣。
解決方案是:優(yōu)化瓦楞紙板組合,將原紙的種類(lèi)從幾十種壓縮成幾種,小規(guī)格瓦楞紙板配套成大規(guī)格瓦楞紙板。
3)統(tǒng)計(jì)表明,瓦楞紙板線(xiàn)產(chǎn)生廢次品的主要原因是換紙?jiān)斐傻?,這其中又有約70%是粘合不良。原因是換紙時(shí)機(jī)速的改變或停機(jī)。
解決方案是:除了壓縮原紙種類(lèi),適當(dāng)提高原紙等級(jí),用低定量高強(qiáng)度原紙代替高定量低強(qiáng)度原紙,適當(dāng)提高原紙等級(jí),用低定量強(qiáng)度原紙代替高定量低強(qiáng)度原紙。當(dāng)批量較大時(shí),這種方法效果顯著。因?yàn)橥戎亓康囊痪硗苍?,定量越低,米?shù)越長(zhǎng),不但減少了庫(kù)存和運(yùn)輸費(fèi)用,而且使用時(shí)換紙的次數(shù)也減少了。
(四)員工操作水平也是一個(gè)重要因素。
1)有時(shí)候,生產(chǎn)的瓦楞紙板在粘接處形成有規(guī)則的無(wú)糊料白線(xiàn),或全面粘合不良。前者原因是:瓦楞紙張力過(guò)大或水份過(guò)多,或者導(dǎo)紙板在膠槽中陷入,導(dǎo)致在導(dǎo)紙板位置無(wú)黏合劑涂上楞頂。解決方案:調(diào)整瓦楞紙張力和水份,適當(dāng)增加黏合劑涂布量,調(diào)整導(dǎo)紙板。
2)全面粘合不良的原因:黏合劑質(zhì)量不高,或膠槽內(nèi)黏合劑不足,涂布量太少;黏合劑糊化溫度太高,或獲取的溫度過(guò)少使粘接處的黏合劑不能糊化或者是溫度太高黏合劑分子結(jié)構(gòu)遭到破壞,失去粘合性質(zhì);或者是上膠輥離瓦楞頂面間隙大以及原紙吸收性不好等等。
解決方案:若是黏合劑質(zhì)量不高,則須提高質(zhì)量;若是膠槽內(nèi)黏合劑不足,則應(yīng)增加槽內(nèi)黏合劑量,達(dá)到適當(dāng)?shù)耐坎剂?;若是黏合劑糊化溫度太高:則應(yīng)調(diào)整制膠配方,適當(dāng)增加氫氧化鈉用量以降低糊化溫度。若是單面瓦楞紙板全面粘合不良,則有可能是未及時(shí)排放冷凝水。
瓦楞輥筒內(nèi)的熱蒸汽釋放熱量后變成冷凝水,若不及時(shí)排放,則會(huì)吸收蒸汽的一部分熱量而使瓦楞輥表面溫度不夠,引起全面的粘合不良。解決方案是密切關(guān)注單面瓦楞紙板粘合情況,及時(shí)排放冷凝水。同理,若是雙面瓦楞紙板全面粘合不良,也可能是熱板處未及時(shí)排放冷凝水,解決方案同上;
3)大多數(shù)情況是換紙或停機(jī)造成的,原因是:換紙?zhí)?,停機(jī)時(shí)間太長(zhǎng)。解決方案:換紙熟練,要求在40秒內(nèi)完成;停機(jī)時(shí)間不能超過(guò)1分鐘,否則須提升帆布裝置。若是上膠輥瓦楞頂面間隙大:則須加以調(diào)整。若是原紙吸收性不好,則須更換吸收性合適的原紙。
綜上所述,解決瓦楞紙板粘接不良問(wèn)題,不僅需對(duì)紙板的粘接、成型原理有較深入的認(rèn)識(shí),還需對(duì)紙板生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作特性有較深入的研究,從而達(dá)到以最佳的工藝方案實(shí)現(xiàn)最理想的產(chǎn)品質(zhì)量,使紙板生產(chǎn)線(xiàn)高速、高效、高質(zhì)量的運(yùn)作起來(lái)。