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瓦楞紙板粘合強度的控制-紙箱檢測儀器

時間:2013-08-29 11:11??來源:www.burberrymore.com??作者:紙箱檢測儀器??點擊:
紙箱檢測儀器瓦楞紙板是紙箱生產的主體材料,它的粘合質量很大程度上影響著紙箱的強度。生產工藝實踐和檢測實驗情況表明,由多層原紙粘合組成整體結構的瓦楞紙板,其強度如何,除原紙質量因素以外,就取決于瓦楞紙板的粘合強度。當瓦楞紙板的粘合強度不合格時,瓦楞紙板的邊壓強度和紙箱的抗壓強度相對出現不合格的幾率就較高,可見瓦楞紙板粘合強度是一項不可忽略的重要技術指標,控制好瓦楞紙板的粘合強度,就意味著紙箱的整體強度得到一定的提高。
1 影響瓦楞紙板粘合強度的因素分析
在實際生產過程中,影響瓦楞紙板粘合強度的因素有很多,粘合劑的質量特性、原紙的質量特性、生產操作技術、設備狀況等,都會影響瓦楞紙板的粘合強度。淀粉作為粘合劑的主體材料,對瓦楞紙板的加工質量影響較大。它的細度、蛋白質對粘合劑的性能有一定的影響作用。若淀粉的蛋白質的含量過高,膠水就容易凝固結塊而降低粘度:水分含量高的粘合劑其流動性就大,粘度相應就小:而水分含量少的粘合劑其流動性也就小,粘度相應就大:原紙的含水率過高或過低,以及原紙吸水性不合適,也會影響紙板的粘合強度:單面機的速度開得過快或過慢,溫度控制不當,也容易影響紙板的粘合效果;覆面機輥隙調整過大,也容易影響紙板的粘合強度;單面機瓦輥不平衡,也會影響紙板的粘合強度:瓦楞輥、導紙片出現磨損,覆面機輥出現彎曲變形等不良情況,也會影響紙板的粘合強度。因此,提高紙板的粘合強度,必須使用好的原輔材料,要根據生產實際情況,合理調整好粘合劑的配比,控制好攪拌時間,并盡量使用好的水質調配粘合劑,將粘合劑攪拌均勻。在生產過程中,要注意控制好適度的涂膠量,掌握好單面機速度與蒸氣壓力、溫度和粘合劑涂布量的關系,把好生產操作工藝技術關,維護、保養和調整好生產設備,這是提高瓦楞紙板粘合強度的可靠保證。
2 要注重對粘合劑的質量控制
粘合劑是瓦楞紙板粘合的重要材料,其質量狀況如何無疑將直接影響紙箱產品的加工質量。筆者認為,粘合劑的控制要點,主要是要做好采購控制、檢驗控制和正確的使用。采購控制就是要選擇好的供應商,選擇適合生產特點的粘合劑品種,這是用好粘合劑的基礎。選擇好的供應商要看其是否有良好的生產條件,過硬的管理措施和質量控制手段,這是選擇的基本要求。選品種就是要選擇適性好,粘合質量可靠的粘合劑,從生產工藝實踐,隋況看,玉米淀粉粘合劑的適性較好,質量相對比較好,為多數紙箱工廠所接受。但是采購玉米淀粉也要注意質量的控制,按質量標準要求進行驗收,質量好的玉米淀粉應該是色澤潔白、無異味、無雜質、含水率≤14%,酸度≤20%,灰份≤0.2%,細度為≥98%(100目)。淀粉的檢驗控制方法工廠可采用每批自檢,以及隨機抽樣送當地質量監督部門專業檢驗,這樣檢驗控制手段更具可靠性,可較好保證淀粉的采購質量。選購了好的淀粉,還要有合適的使用和調配方法,在日常生產中,因為調配不當也容易使粘合劑粘度質量下降,影響紙板加工的粘合質量。因此,要根據生產實際情況合理調配適合的粘合劑,如根據淀粉的品種、特性,綜合本地生產環境的溫濕度、紙板的特性和設備的生產速度等情況,掌握控制好粘合劑的粘度標準,一般單面瓦楞粘合用膠水的粘度標準為25正負5s:手工操作的貼面機裱貼普通瓦楞紙、白紙板用膠粘度標準為45+5s:自動覆面機用膠水粘度標準為35正負5s。
3要注重掌握好粘合劑的合理調配工藝
瓦楞紙板的粘合劑,其主體材料、成分是淀粉和水,它們的比例直接影響到粘合劑的流動性和粘度。通常單面瓦楞紙板、細瓦楞紙板用粘合劑裱貼,對粘合劑粘度要求不高,淀粉與水的用量為:1000kg水加入淀粉160+10kg:雙面施膠的高強瓦楞紙、牛皮卡、箱板紙粘合劑,淀粉與水的用量為:1000kg水加入淀粉175+10kg;C、D級瓦楞紙對粘合劑吸收性相對比較高,淀粉與水的用量為:1000kg水加入淀粉230kg左右。調配粘合劑除在水里加入淀粉主要成分外,還必須加入一些輔助材料,才能使粘合劑的性能,符合使用適性和粘合質量的要求。但是,也要注意控制合適的比例,尤其是不同的地區,不同品種的淀粉,特性也有一定的差異,因此,最好要通過調配試驗,才能使配制的粘合劑質量符合使用要求。在調配冷制高強快干淀粉粘合劑時,氧化反應起到十分重要的影響作用,只要氧化程度合適,淀粉溶解性能和成膜性能就好,粘度就高。若氧化不適,粘合劑流動性、粘合就差。所以,要注意掌握好氧化劑的合適配比。在氧化過程中溫度也起一定的影響作用,即溫度越高,氧化就越快。一般夏季氣溫高氧化反應在15min左右,春、秋季氧化反應在20min左右,冬季氧化反應在30min左右,氧化反應時間適當延長,氧化就較徹底,粘合劑的粘度質量就穩定。氧化劑的用量要根據淀粉的用量確定,一般≥10%的次氯酸鈉的用量為淀粉的25%左右,27.5%的雙氧水用量為淀粉的4%左右,高錳酸鉀用量為淀粉用量的2%21左右。粘合劑氧化是否合適,加入燒堿攪拌約30min后,粘度為65s左右為適,隔2h左右,粘度保持在50s左右,24h后控制在40s正負10s。若當地的氣溫低,氧化劑用量可適當增加。
4要注重對粘合劑輔助材料的正確使用
瓦楞紙板半成品粘合加工的主要材料是淀粉,配調時除淀粉和水以外,還必須加入一定量的輔助材料,這樣一方面可以提高粘合劑的使用適性,另一方面還可以提高粘合劑的粘度和穩定性,保證瓦楞紙板粘合的加工質量。因此,配制粘合劑時,要注重以下一些輔助材料的正確使用。
1)氧化劑
常用的氧化劑有高錳酸鉀、次氯酸鈉、雙氧水等,用高錳酸鉀作氧化劑配制的淀粉膠水,質量比較穩定,但是,配制的膠水顏色呈棕黑色。次氯酸鈉氧化能力很強,在堿性狀態時較穩定,是一種強氧化劑而可應用于淀粉粘合劑的調配。而用雙氧水配制的淀粉膠水,容易產生較多的泡沫,需要采用一定的消泡劑進行消泡處理,才能確保粘舍劑的均勻涂布和粘合效果。但是,用雙氧水作氧化劑具有用量小、成本低、反應快的特點。
2)交聯劑
在糊化后的粘合劑中加入約占總量0.5%的交聯劑,可使粘合劑結構相互交聯增加粘性,從而起到提高初粘力和加快干燥速度的作用。硼砂作交聯劑具有防腐、防滲和終止反應的作用。但若硼砂用量過多會影響粘合劑的流動性,呈現膠凍狀使粘合劑質地變脆。若用量過少,則會使粘結力下降,容易造成脫膠和跑楞現象而影響紙板的粘合強度。所以,使用時應根據裱貼的效果酌情掌握合適的用量。
3)糊化劑
在淀粉粘合劑中加入8%左右的氫氧化鈉(俗稱燒堿),可起到糊化作用,即將一定量的燒堿加入氧化淀粉中攪拌約20min后,可使淀粉呈半透明糊狀。若燒堿用量過大,粘合劑的流動性就大,透明度好,貯存時間長,但是,由于粘合劑中的堿含量大,裱貼后的白板紙容易變色而出現泛黃現象,所以,彩盒印刷產品要注意控制燒堿的用量。若燒堿用量過小的話,粘合劑的糊化就不好,容易變稠,使其流動性下降,影響均勻的涂布和粘合性能。可見,燒堿的用量要掌握一個合適的度。
4)干燥劑
在粘合劑中加入適量的干燥劑,施膠后聚合物與空氣中的氧發生化學反應,可使粘合劑的結膜速度改變,可提高紙板裱貼后的整體凝結的硬度、挺度和強度。但是,如果干燥劑用量過低,起不到應有的催干作用;若用量過高的話,則使粘合劑結膜速度過快,容易造成施膠不均勻、粘合不良弊病,進而影響紙板的裱貼質量。所以,應根據紙板的水分、吸收性能以及生產環境的溫濕度狀況,加放干燥劑的用量。強固催化劑是由幾種鹽類及有機無機化合物聚合反應而成,在粘合劑生產過程中,只要用量適宜,不僅能加快反應速度,而且施膠后通過聚合物與空氣中的氧發生化學反應,很快絮凝結晶,又加快了粘合劑結膜速度,縮短了紙箱干燥時間,提高了紙板強度。所以,在淀粉粘合劑中加進適量的該劑,可提高紙板的硬度和粘度。
5)消泡劑
由于淀粉的質量不好或反應不適,粘合劑就容易出現起泡現象,影響其粘度和均勻的涂布,淀粉粘合劑采用雙氧水作氧化劑進行調配的,更容易產生起泡現象,對此,需要采用消泡劑來消除膠水中的泡沫。采用高錳酸鉀作氧化劑的,磷酸三丁脂(消泡劑)的用量一般為膠量的0.02%左右:用雙氧水作氧化劑的,磷酸三丁脂的用量一般為膠量的0.04%左右。若消泡劑的用量過多,將使膠水的表面張力下降而失去粘性。檢查膠水中的消泡劑用量是否合適,可采用透明的實驗玻璃瓶裝入一定量的粘合劑,用力搖蕩100s左右,然后把它靜放30s后,再觀察瓶中粘合劑表面泡沫是否消失掉,如其表面沒有泡沫,說明消泡劑的用量就合適。
5要注重對粘合劑的檢測
粘合劑的粘度對瓦楞紙板的加工質量影響較大,生產過程中一定要注重對其粘度的檢測控制。紙箱行業一般采用涂_4杯粘度計檢驗淀粉粘合劑的粘度,實際上,就是通過檢測粘合劑的流動性判定粘合劑的粘度。涂_4杯粘度計一般為黃銅金屬材料制成,其內壁比較光滑。杯上部為圓柱形,下部為圓錐形,在容器上部有凹槽,可使多余的粘合劑溢出。涂-4杯使用時應置于帶有兩個調節水平螺釘的架子上,調節水平螺釘使涂-4杯處于水平位置,在涂-4杯下面放置一個盛杯,使用時堵住下面的出口,將粘合劑倒滿于杯中,用玻璃將氣泡和多余的試樣刮入凹槽,然后松開杯底的出口,同時按下計時秒表,
使粘合劑自然流下直至終止時,即停止計時,該時間即為粘合劑粘度檢測的實際時間。涂-4杯每次用完后,應清洗干凈,防止膠液干固附著在內壁上。底部出膠孔可采用細小桿狀竹、木清理雜質,切勿采用鐵絲、螺絲等堅硬的東西穿進出膠孔清理雜質,以免使圓孔磨損變大,影響檢測的精確度。
6要注重瓦楞紙板粘合強度的檢測控制
通過對瓦楞紙板粘合強度的檢測,可以掌握瓦楞紙板粘合加工的質量狀況。檢測瓦楞紙板粘合強度的方法,在生產現場一般憑經驗進行目測檢驗,做法是:將粘合干燥的單面機瓦楞紙板或覆面機裱貼的紙板,用手將兩層原紙分別沿著相反的方向撕揭開來,若粘合面的原紙纖維出現明顯的起毛破壞現象,說明紙板粘合強度較好。如果兩層紙面都沒有明顯的纖維破損情況,說明粘合層存在假膠、脫膠不良情況,粘合強度差。憑經驗檢測法,還可以將瓦楞紙板置放在烘箱中進行高溫烘烤,或放在電冰箱中低溫冷藏,時間酌情掌握。經過高溫或低溫冷藏處理后,再進行人工破壞性撕揭粘合層,若粘合面出現起毛破壞厲害的話,說明粘合劑耐溫和粘合性能好。反之,說明粘合劑耐溫和粘合質量不好。上述憑感觀檢測判斷紙板的粘合質量,可大體掌握操作工藝和粘合劑對瓦楞紙板的粘合狀況,但是,無法準確判定紙板的粘合強度。要準確檢測瓦楞紙板的粘合強度,還必須利用電子壓縮強度試驗儀、粘合強度試驗剝離架和取樣器,用標準檢驗方法進行檢測,如粘合強度試樣應按GB4857.2規定,在溫度23±2℃,相對濕度50%±5%環境中預處理24h,并在此條件下進行試驗。檢測時應注意的是,A型瓦楞紙板的檢測,剝離架的插針應采用口Φ3mm,而B、C型瓦楞紙板的瓦楞孔較細,剝離架的插針則應采用Φ2mm比較合適。裝試樣時,剝離架上的每根插針應正好對準瓦楞槽口的中心部位,且間距調相等后,將各只螺絲擰緊固定。