包装板的质量问题遭到严重挑战

随着我国国民经济的不断发展,包装板在 造纸工业产品中的比重已有明显增加,目前 全国包装板产量已占纸和包装板总产量的23%, 但仍不能适应对外贸易的迅速发展和国内工 农业产品增长的需要,据不完全统计,每年 需进口包装板20多万吨来解决出口包装。以强 度高、外观好的包装包装板代替木材包装材 料,可以节约大量木材,如用1 m3木材制 包装板可代替5.5m3包装木材。一般木箱约 占包装后毛重的10%以上,纸箱仅为毛重的 7 %左右’ 一个木箱的成本是同容积纸箱的 1.5,2.5倍,1立方优质木材可做标准包装 木箱50个,而1立方劣等材(弯材、小径 材、边角废料、旧圆木等),制成包装板可做 相同容积的标准箱500个,1立方劣等木材 等于10立方优质木材用,可见充分利用枝丫 材等制包装板有其重要的意义。
一、包装包装板质量的探讨
要发展包装板的生产,首先对包装板的质量 应有所了解,然后选择相应的原料和技术设 备。不论哪类包装包装板都有一些普遍的质最 要求,如挺度、松厚度、纵横拉力比、横幅 定量、纸层间结合力等。各类包装板除普遍要 求外,因其用途不同而有不同的特殊质贷耍 求,现着II讨论一下包装包装板中的瓦楞纸 板。瓦愣纸筘足用瓦楞包装板制成,瓦楞包装板 由面板(包括顶板和底板)和瓦楞纸粘合而
成,面板又分为箱包装板和牛皮箱包装板两种。
通过所有的运输试验和研究说明了抗压 强度是衡量瓦楞纸箱全部性能最重要的指 标。纸箱的抗压强度(从纸箱顶到底的抗压 强度)取决于瓦愣包装板的侧压强度,而瓦愣 包装板的侧压强度又取决于箱包装板(顶、底板) 和瓦楞原纸的环压强度的总和。包装板和瓦楞 原纸的环压强度越高,纸箱的抗压强度越 大,可见环压强度是反映包装板身骨是否挺硬 的重要指标之一。
科学工作者经过很多试验指出,环压强 度值pb和TAPPI标准测得的层间结合强度 A、横向抗穹刚度S之间有着下列关系:
Pb = 0.28A + 0.68S — 6.0 这个公式说明环压强度反映了包装板间结合情 况和弹性性质。某包装板厂又经过反复试验, 发现包装板的环压强度随着耐破度的大小而变 化,两者基本上成直线关系,故环压强度与 原料的性能也有密切关系。
二、原料品种与结构 配比的影响
对造纸工业来说,目前面临的一个新情 况是箱包装板向低定量(国外最低定量已作到 200克/米2,并趋向160170克/米2)卷筒纸 板方面发展,联合制箱机已逐步代替手工制 箱,另外由于商品包装装璜要求愈来愈高, 故对包装板强度、包装板勻度,表面细致程度都要
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求进一步提高。
为了确保包装板有一定的强度,同时美观 而便宜,只有向挂面包装板方面发展,目前国 内外较好的包装包装板都采用多种浆料配比生 产挂面包装板。一般包装包装板的面浆采用强度 好、颜色较浅、打浆比较细、筛选净化处理 较好的针叶材硫酸盐化木浆,里浆或底浆则 采用松厚度较好、较挺硬、成本较低的浆 料,如半化学阔叶木浆和废纸浆。阔叶木浆 的半纤维素含量高,使原始纤维的弹性模数 较大,提高了包装板的挺度,进而影响包装板的 环压强度。废纸浆的加入,增加了包装板的松 厚性。由力学理论分析,包装板的挺度与厚度
立方成正比(挺度= 式中:E
——弹性模数(.等于试样轴线上的应力应 变);T——试样厚度;L——试样长度;
B——试样宽度),故相同定量的包装板,厚 度大可以提高包装板挺度,则提高了包装板的环 压强度。因此,生产包装包装板时应尽量多配 用一些废纸原料,这是提高包装包装板质量, 降低成本的有效办法。如果生产包装板不重视 纸浆配料结构,就是用强度好的浆生产纸 板,耐折度可能提高,但折叠时也会发生裂 口。
在生产包装包装板过程中,国外牛皮箱纸 板用k酸盐木浆挂面,芯浆和底浆多数为废 纸浆(如新闻纸、瓦楞纸箱废纸)或半化学 机械浆。国内生产牛皮箱包装板,因地制宜, 有不同的原料配比。
例一:面浆、芯浆、底浆均为针叶材硫 酸盐木浆。
例二:硫酸盐针叶木浆60%+半化学阔 叶木浆40% (东北某厂)。
例三:硫酸盐针叶木浆45% +芒杆浆45 50%+稻草浆510% (浙江某厂)。
例四:硫酸盐针叶木浆3540% +碱法 稻草浆3035% +国产废纸30% (河北某 厂)。
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例五:硫酸盐针叶木浆20% +碱法稻草 | 浆40%+进口瓦愣废纸40%。
三、纸浆质量的影响
纸浆质量的好坏决定了包装板的质量,而 纸浆的质量取决于蒸煮工艺、粗浆筛选和净 化。蒸煮方法确定后,蒸煮时用碱量高,虽 然有利于木素的除去,并能加快蒸煮速度,
然而由于纸浆蒸的“过烂”,不但降低了成 浆得率,词时也降低了纸浆的物理强度。这 是因为当其他条件不变时,增加用碱量,使 化学反应加剧,脱木素作用比较完全,因此 粗浆得率降低。同时由于纤维素、半纤维素 在浓度较高的情况下,使其大分子键不断变- 短,聚合度下降,结果纸浆的抗张力和耐破 度亦有一定的下降,则使包装板的环压强度下 降,所以在制浆过程中,必须选择符合产品 质量的用碱量。 -
包装板浆的筛选和净化对提高包装板质量关 系较大,实践证明,如筛选质量差,粗渣杂 质多,不仅影响包装板表面粗糙,外观纸病 多,而且也使包装板的物理性能降低。因此必 须加强浆料净化,减少杂质,降低纸浆中的 灰分,因而促使包装板强度提高。实践也证 明,制造挂面包装板的纸浆应该洗涤良好,因 为洗涤不良的纸浆中的某些硫酸盐黑液组分 (如木素)对挂面包装板性质有一定的影响。 在浆料制备系统中,加硫酸会使碱溶木素沉 淀到浆料纤维上;加明矾则使酸溶木素沉淀 到浆料纤维上,则使纤维间的结合力减弱,
显著地影响挂面包装板的耐破度和环压强度。
四、底浆、面浆、 打浆度的影响
打浆是用来控制纤维性质的最好造纸手 段之一。对于包装包装板,所用成浆质量来 说,不姑耍求纤维短而里怙状、叩解度高的
浆料;而是要求纤维长而较游离、叩解度低 的浆料。根椐生产实践证明,打浆不良,打浆 度较低(如牛皮箱包装板所用的k,,浆的打浆度 低于20°SR )时就易起毛。反之,打浆度偏 高,收缩变形增加,如牛皮箱包装板所用的kP 木浆的打浆度超过26 °SR以上,会使变形增 加,引起包装板翘曲。俗话说:“纸是打浆机中 打出来的”因此必须掌握好适当的打浆度。
为了保证包装包装板的强度,改进包装板面 层的粗糙度,提高表面细致平整度,挂面浆 应比底浆(或芯浆)打的细一些,掌握面浆 叩解度稍高,但相邻两层浆料的打浆度不能 相差太大,一般保持在3 °SR较适合,否则 会产生包装板分层现象,影响包装板质量。.
在正常生产条件下,突然产生“分层” 的原因是多方面的。大致有下列情况:浆料 的变化,白水的变化,浓度的变化,真空度 的变化,压力的大小,毛毺的清洁程度等都 会导致正常生产的突然“分层”。
“分层”纸病一般是湿部造成,但有时 为了及时解决此种纸病,而临时降低湿部的 线压力,故在湿部尚未暴露出来,但一到干 燥部受热后,湿包装板中的空气发生膨胀对纸 层产生的分离力,大于层间的结合力时,使 包装板“分层”。采取的办法除了上述提高打 浆度外,还要合理的掌握烘缸的干燥曲线, 防止强干燥。
如果生产多品种包装板,一般在变换产品 时也会出现“分层”现象,其原因是由于浆 的流速与网速不相适应造成的,当由生产薄 型包装板改较厚包装板时,即车速由快到慢时出 现“分层”。有关厂的调整方法是在正常生 产的条件下提高车速时也同时增加浆的流 速,降低车速同时也降低浆的流速,做到在 变化中求不变,保持网速与浆速相互接近为 宜,这样可以避免“分层”现象产生。
五、抄造条件的影响
1,控制包装板成型条件,提高纸面匀度
对于车速在100米以内的小型包装板厂, 一般以圆网成型为主,网槽是圆网包装板机的 成型部件,也是一个关键性部件,合理选型 可改善纸面勻度,提高包装板质量。
目前我国包装板机的面浆,多数选用顺流 型和顺流溢浆式或活动弧形板,而芯浆多用 逆流网槽。因包装板的面层要承受较大的扩张 力,纤维的排列以纵向为主,包装板表面也要 求较平滑、紧密,顺流型可得到此特性,如 要求包装板纵横拉力比相差不大,也可用活动 弧形板。芯浆多用逆流型,可得到较松厚的 芯层,以便承受较大弯曲应力,而且逆流型 挂浆量大,没有溢流,可用低叩解度的浆料 抄造,动力消耗较少,可抄造高定量包装板。 有的包装板厂采用了干式网槽,发现千式网槽 比逆流式网槽抄造的匀度好,横幅定量波动 最大值降到3 %,最小值降到0.54%,纵横 强度比值降到1.52 %,又因圆网挂浆弧 长减短,对提高包装板松厚度是有利的,并由 于滤水量减少,可将每个网槽抽送白水泵停 下来,集中由一台水泵工作,因而可节约用 电和正常维护费用。
由上述充分说明了包装板成型的重要性, 设计和操作适当的网槽,可以获得预期的质 量效果。因此,关于包装板成型方面还有待作 进一步研究。
2. 控制湿纸页进缸水分,提高干燥质
一般进缸湿包装板水分控制在60%以 下,并使纸页水分均勻一致,在下排烘缸采 用干帆布,使包装板紧贴缸面,受热均匀,减 轻变形。
3. 提高包装板的平滑度,增进适印性能
包装板的最终产品是纸箱,包装纸箱既是 商品的保护、承载者,又是商品的宣传者, 它的表面必须平滑细膩、色泽均匀一致,适 宜印刷美观、清晰的图案和文字,因而对牛 皮箱包装板的外观要求十分严格。
纸面粗糙、黯然无光泽,与浆料性质有
-1?- 关,但是起平滑和光泽主要作用的应是杨克 烘缸,因为纸页在托辊处进行热压,使纤维 具有可塑性,纸页变得平滑,另一方面,杨 克烘缸表面较细腻、光滑,有金属光泽,也 可使纸面得到平滑和光泽。正因为杨克烘缸 具有此优点,在多缸纸机中可插入大烘缸, 如瑞典一台包装板机采用直径达6米的杨克烘 缸,其位置在入缸前纸页水分约40%,出 缸水分约30%之处。为适应车速提高和品种 改变,可考虑在多缸纸机,安装两个相隔一 定距离的杨克缸,可根据情况,一个起普通 缸的作用,一个起光泽的作用,杨克烘缸虽 然造价高一些,但是蒸发效率高可弥补此缺 点。增用杨克烘缸时要注意,其位置不能放 在烘缸的末端,因纸页水分过低,不起光泽 作用。
根据有关厂的实践经验,进行压光机表 面施胶,能提高纸面平滑度、抗水性能、挺 度和适印性。采用的施胶剂有石蛾松香胶、聚 乙烯醇溶液,两者都可使包装板抗水性能好, 平滑度较高,但后者溶液粘度大,易粘压.光 辊,抄造时断头会发生缠压光机现象,因而
增加损纸量。
包装板浆经过疏解净化后,可以做到细致 均匀,但毛布较旧或较粗会产生毛布印,为 了减轻毛布印,可以在湿纸进缸时安装一根 光滑辊,包装板经过光滑辊紧贴烘缸面,对减 轻毛布痕、平整纸面起一定作用。在干燥部 中同,包装板水分罚30%的部位,采用压光 辊湿压进一步消除毛布印,增加平滑效果尤 为显著。另外是改进毛布质量或结构,据 说,国外主要产纸国家有90%以上纸机都采 用干网,在速度较高的包装板机上更显示其独 特优点,聚酯干网在包装板机烘缸部使用时运 行较紧,干燥效果较好,使纸幅收缩减少,
因此对包装板平整有显著改进。
六、结束语
综上所述,通过改进原料结抅,合理配 比,加强纸浆疏解净化,在生产工艺及设备 方面不断研究改进(但不忽.视经济实效), 纸板的外观和内在质量是能迅速得到改进。 
 
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