瓦楞紙在生產(chǎn)過程中被壓制成瓦楞形狀,制成瓦楞紙板以后它將提供紙板彈性、平壓強(qiáng)度,并且影響垂直壓縮強(qiáng)度等性能。瓦楞紙,紙面平整,厚薄要一致,不能有皺折、裂口和窟窿等紙病,否則增加生產(chǎn)過程的斷頭故障,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
近年來,紙板廠(即瓦楞原紙使用方)對(duì)高強(qiáng)瓦楞紙的要求越來越高,可以說環(huán)壓強(qiáng)度是衡量瓦楞紙質(zhì)量優(yōu)劣的最重要的標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)瓦楞紙?jiān)旒垙S的技術(shù)人員都在為提高紙張的環(huán)壓強(qiáng)度勞神費(fèi)力,并且有的收效甚微。下面紙引未來小編與大家分享提高瓦楞紙張環(huán)壓強(qiáng)度的五個(gè)方面,我們一起來了解下。
一.纖維原料的選用及打漿方式的調(diào)整
不同纖維漿料與原紙基本性能之間的關(guān)系如表1所示。從表1可以看出,長纖維漿料比短纖維漿料的挺度低,所以在抄造瓦楞原紙過程中,配用適量的闊葉木漿有利于提高瓦楞原紙的環(huán)壓強(qiáng)度。打漿是改善紙漿纖維成紙性能最好的手段之一。
打漿度過低時(shí),成紙雖挺硬但成紙強(qiáng)度可能會(huì)很低;打漿度過高時(shí),又會(huì)提高成紙的緊度而降低厚度,從而不利于提高成紙的環(huán)壓強(qiáng)度。為此,對(duì)原生木漿和草漿,打漿時(shí)可采用游離打漿的方式,草漿應(yīng)盡量避免纖維的切斷以提高成紙的強(qiáng)度;
對(duì)廢紙漿,可采用先疏解后輕度打漿的方法,盡量避免對(duì)二次纖維的破壞。在廢紙漿打漿過程中,以中濃磨漿代替低濃磨漿,即使磨漿濃度由3%——5%提高到6%——9%,也可使纖維長度免受破壞,同時(shí)分絲帚化效果明顯改善,有利于紙頁各項(xiàng)物理指標(biāo)的提高,因此適當(dāng)配用廢紙漿不會(huì)對(duì)成紙環(huán)壓強(qiáng)度產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。
目前企業(yè)采用新型人字齒形磨片磨漿,適應(yīng)性廣,大大降低能源消耗成本,是改善紙的物理強(qiáng)度,提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。人字齒形磨片也是目前國內(nèi)首創(chuàng)的節(jié)能磨片,值得技術(shù)推廣。
二.抄造工藝參數(shù)的優(yōu)化改進(jìn)
?。?)上網(wǎng)抄造
流漿箱的漿料越濃,紙頁內(nèi)Z向排列的纖維就會(huì)越多,成紙緊度就會(huì)減小;高濃抄造與低濃抄造相比,前者可降低纖維的定向性,纖維之間的纏絞機(jī)會(huì)增多,且在紙頁平面內(nèi)的排列更加均勻,這對(duì)改善成紙的縱橫向比有好處。與傳統(tǒng)的低濃成形技術(shù)相比,高濃成形技術(shù)可使纖維保留率高,紙頁環(huán)壓和層間結(jié)合強(qiáng)度好,噸紙節(jié)水100㎡以上,節(jié)能100kWh以上,且高濃成形裝備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,設(shè)備投資節(jié)省三分之二。
紙頁成形過程中,漿速與網(wǎng)速正確配合是決定纖維定向排列的重要因素。如果網(wǎng)速大于漿速,那么纖維上網(wǎng)時(shí)將受到一個(gè)定向力的作用,使纖維縱向排列增加;反之,纖維的橫向和豎向排列會(huì)有所增加,成紙的縱橫向強(qiáng)度比可得到改善。一般認(rèn)為漿料流速度達(dá)到1.6——2.0m/s、漿速與網(wǎng)速之比為1:0.98時(shí),會(huì)使紙頁具有較佳的環(huán)壓強(qiáng)度。
?。?)濕壓榨
在理論上,濕壓榨能提高紙頁的緊度從而有利于強(qiáng)化纖維間的結(jié)合強(qiáng)度,但同時(shí)會(huì)減小紙頁的厚度,使紙頁環(huán)壓強(qiáng)度下降。這種濕壓榨對(duì)環(huán)壓強(qiáng)度的反作用,又可以從提高紙頁的結(jié)合強(qiáng)度和提高彈性模量得到補(bǔ)償。所以在正常情況下,提高濕壓榨的負(fù)荷或延長紙頁在壓區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間均可提高環(huán)壓強(qiáng)度。
20世紀(jì)80年代初,國際上推出了一種新型紙幅壓榨方法,即寬壓區(qū)壓榨,也稱為靴式壓榨或靴形壓榨。靴式壓榨在260mm長的靴形板上平均加壓4100kpa,相當(dāng)于在正常壓榨方法加壓到1000kN/m,它有相對(duì)較低的壓榨力,再加上可控的壓縮率,減少了紙頁壓潰的可能性。
采用靴式壓榨的優(yōu)點(diǎn):
其一是脫水能力大。傳統(tǒng)的輥式壓榨中,壓區(qū)窄只有20——50mm,作用于濕紙幅的峰形壓力過高,容易出現(xiàn)紙幅壓潰,所以必須控制低的加壓負(fù)荷。靴式壓榨的壓區(qū)寬度較寬(200——300mm),可以避免高的峰壓,同時(shí),可以加大負(fù)荷,強(qiáng)化脫水。因此,壓榨出口濕紙頁的水分比傳統(tǒng)的輥式壓榨約降低6%,可以節(jié)省20%的干燥蒸汽。
其二是提高紙頁的強(qiáng)度,對(duì)瓦楞紙而言,在不損傷紙幅的情況下,可以提高紙的緊度,使環(huán)壓強(qiáng)度、耐破度等強(qiáng)度特性得到改善。采用大輥徑壓榨和寬壓區(qū)壓榨并設(shè)新型長盲孔帶溝紋輥面時(shí),壓區(qū)寬度增加可明顯提高紙頁的脫水量(脫水迅速)和主要物理強(qiáng)度,大大降低動(dòng)力和蒸汽消耗,因而,目前一些高定量紙種如掛面箱紙板和高強(qiáng)瓦楞紙均采用此種壓榨方式。表2中給出了幾種不同壓榨方式的應(yīng)用參數(shù)。
?。?)紙頁干燥過程
干燥條件會(huì)影響成紙的環(huán)壓強(qiáng)度,干燥時(shí)如果紙頁的收縮較大,那么伸長率就會(huì)提高,使彈性模量降低;如果阻止紙頁收縮,甚至在干燥時(shí)將其伸長,則成紙的彈性模量及環(huán)壓強(qiáng)度都會(huì)有所提高。紙頁在干燥過程中,要采用合理的干燥曲線以防紙幅橫向過大收縮。為此,可采用以下措施:a.采用合適的溫度曲線,避免強(qiáng)干燥;b.張緊干毯;c.適當(dāng)提高下機(jī)時(shí)成品紙的水分。
?。?)紙頁干燥過程的半濕軟壓光
紙幅干燥過程中,干度達(dá)到70%左右時(shí),在這種濕熱狀態(tài)下的濕紙幅,纖維具有較高的柔軟性,易變形性和彈性,經(jīng)過三輥半濕軟壓光機(jī)(輥面包聚胺酯材料)后,特別是粗糙面上凹凸不平和細(xì)小纖維受到較大壓力作用,變得光滑,低面(凹處)上的細(xì)小纖維和輔料牢固地結(jié)合在紙面上,提高了紙張的平滑度、緊度和表面強(qiáng)度,縮小了平滑度兩面差,若水分太低,
纖維失去可塑性和彈性,壓光效果差。與此同時(shí),紙機(jī)若有裝置表面施膠機(jī),通過軟壓而達(dá)到光滑平整的紙幅、經(jīng)表面施膠的施膠量可節(jié)省15%——20%.
(5)紙頁干燥后經(jīng)壓光
壓光會(huì)降低紙頁厚度,提高紙頁緊度,但在干狀態(tài)下壓榨紙頁時(shí),纖維的結(jié)合并不會(huì)像濕狀態(tài)下得到顯著的改善,所以,一般認(rèn)為紙頁的光壓操作會(huì)降低紙頁環(huán)壓強(qiáng)度。因此,在保證紙頁緊度、外觀的條件下,應(yīng)該盡可能降低壓光壓力、減小壓光次數(shù)以及采用軟壓光等,以保證紙頁的環(huán)壓強(qiáng)度在壓光時(shí)不會(huì)受到較大影響。
三.合理使用增強(qiáng)性的化學(xué)助劑
在紙頁抄造過程中常使用增強(qiáng)性的化學(xué)助劑來提高環(huán)壓強(qiáng)度,常用的化學(xué)助劑主要有變性淀粉、陽離子高分子聚合物(如CPAM)、聚酰胺(PAE)、三聚氰胺甲醛樹脂(MF)、脲醛樹脂(UF)等,這些高聚物的分子結(jié)構(gòu)中通常帶有羥基、胺基等基團(tuán),可與植物纖維分子上的羥基以氫鍵、離子等結(jié)合,可以提高纖維的結(jié)合強(qiáng)度,進(jìn)一步促進(jìn)紙頁挺度和環(huán)壓強(qiáng)度的提高?;瘜W(xué)助劑的使用方法主要有三種,即漿內(nèi)添加法、表面施膠法和層間噴淋法。使用化學(xué)助劑時(shí),既要考慮作用效果,又要考慮生產(chǎn)成本以及對(duì)環(huán)境的污染影響。
四.保持紙頁厚度及細(xì)小纖維含量
在定量一定的情況下,增加紙頁的厚度時(shí)紙頁的緊度就會(huì)減小,從而降低纖維間的結(jié)合力。當(dāng)紙頁厚度增加導(dǎo)致纖維間結(jié)合力的減小影響到成紙的環(huán)壓強(qiáng)度時(shí),通過增大厚度而提高環(huán)壓強(qiáng)度的目的就不會(huì)實(shí)現(xiàn)。為此,增加成紙產(chǎn)品的厚度時(shí),一定要兼顧成紙產(chǎn)品的緊度,并使其保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。為此,成紙產(chǎn)品的緊度一般為0.70——0.78g/cm3之間。
紙產(chǎn)品的強(qiáng)度除了決定于纖維本身的強(qiáng)度外,還決定于纖維與纖維之間的交織結(jié)合,而細(xì)小纖維的存在又為纖維之間帶來了良好效果,因此,在紙頁抄造過程中通過使用助留劑等工藝手段提高紙漿中細(xì)小纖維的留著,有利于提高成紙的環(huán)壓強(qiáng)度。
五.調(diào)整成紙的水分
成紙水分高,會(huì)使環(huán)壓強(qiáng)度降低,因此成紙的水分最好控制在10%以下。抄造生產(chǎn)時(shí),施加一定量的松香等疏水性的膠體物質(zhì)后,紙的抗水性增加。所以,包裝用紙產(chǎn)品也最好具有一定的施膠度,這樣的產(chǎn)品在使用過程中吸濕性降低,制成紙箱的含水率也較為穩(wěn)定,從而較好地保證了紙箱的強(qiáng)度。