解析紙板粘合強(qiáng)度問題
瓦楞紙板粘合強(qiáng)度（ply adheasive strength）是指瓦楞紙板紙頁之間粘合的緊密程度，是對瓦楞紙板進(jìn)行物理性能檢驗的一個重要指標(biāo)，各層紙頁之間粘合是否緊密牢固，強(qiáng)度是否符合要求，直接影響瓦楞紙板的質(zhì)量。其數(shù)值的高低與成品紙箱的抗壓能力有很大關(guān)系。紙板粘合不牢，則生產(chǎn)出的瓦楞紙箱強(qiáng)度不足，可能使用戶無法堆運(yùn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。
常見的瓦楞紙板有三層紙板、五層紙板。三層紙板是由面上一層箱板紙（面紙）、中間一層被軋成波浪形的瓦楞原紙（楞紙）和里面一層箱板紙（里紙）粘合而形成的板狀物；五層紙板與三層紙板基本相同，只是中間多了一層波浪形瓦楞紙和一層芯紙。如下圖1所示。瓦楞紙板就是由面紙和芯紙粘接成為整體而發(fā)揮作用的，所以面紙和芯紙的粘接狀態(tài)至關(guān)重要。
在紙板自動化生產(chǎn)過程中，粘合良好的瓦楞紙板，強(qiáng)度高、挺度好，表面平整，不起泡、無皺折、不翹曲，加工成瓦楞紙箱后紙頁之間不會產(chǎn)生分離，外觀良好，有較好的抗壓和緩沖性能，能有效地保護(hù)內(nèi)裝商品不受外界不利因素影響而受損。
瓦楞紙板的粘接不是粘接力越強(qiáng)越好，而是要求恰到好處的粘接力，以保持瓦楞的正常狀態(tài)。如果過分追求粘接強(qiáng)度而使用過量粘接劑，就會使瓦楞楞頂變形，這樣盡管粘接力很大，但是瓦楞紙板的整體強(qiáng)度卻反而降低了。因此，不少廠家生產(chǎn)的紙板軟、強(qiáng)度低，不能滿足客戶的要求，有的甚至達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)。
瓦楞紙板的粘合過程包含著復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，除主要取決于黏合劑的質(zhì)量外，還取決于各種各樣條件的變化。黏合劑的理化指標(biāo)包括黏度、糊化溫度、固體含量等。這些指標(biāo)的變化直接影響瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度。雖然影響粘合強(qiáng)度還有諸如機(jī)器的調(diào)控、板紙質(zhì)量的不同、環(huán)境溫濕度變化等其他方方面面的因素，但黏合劑本身的質(zhì)量好壞是其主導(dǎo)因素。
下面我們就紙板的粘合問題作一分析，并就質(zhì)量故障提出相應(yīng)的解決辦法，供廣大紙板生產(chǎn)企業(yè)參考?！?br> 黏合劑的質(zhì)量
黏合劑的質(zhì)量是影響瓦楞紙板粘合強(qiáng)度的*主要*直接的因素。目前使用的黏合劑是由淀粉或等粘性物質(zhì)再配以其他化學(xué)物質(zhì)制成的，它的配方、制作工藝、加水比例等對紙板的粘合強(qiáng)度都有決定性的作用。
配制原則
在制作黏合劑時有以下幾項原則：應(yīng)該做到原輔材料質(zhì)量、水質(zhì)量要有保證；制作環(huán)境和場地的溫濕度要合適；生產(chǎn)的黏合劑要有適當(dāng)?shù)酿ざ群蜐舛?；成品黏合劑中沒有沉淀物且在存放和使用中黏度變化不大；保證生產(chǎn)工藝使用過程中有良好的初粘性、滲透性和高粘力。
按照這些原則，在制作黏合劑時，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程和工藝要求生產(chǎn)，同時考慮到各種因素的影響，以保證瓦楞紙板的粘合效果。良好的粘合應(yīng)是涂在波形瓦楞紙和面紙之間，經(jīng)過高溫烘烤迅速糊化后，紙和黏合劑牢固結(jié)合，經(jīng)專用設(shè)備和附件將其剝離時，撕裂的應(yīng)是紙的纖維，而不應(yīng)是黏合劑脫開。
單面瓦楞紙機(jī)使用的黏合劑，在配制過程中，主要控制黏合劑的固體含量、糊化溫度和黏度。固體含量是指淀粉、燒堿、硼砂在黏合劑中的含量，淀粉的含量多，固體含量就高。配制黏合劑的固體含量約占黏合劑總量的20%左右。糊化溫度是指黏合劑在生與熟的臨界溫度，當(dāng)黏合劑的糊化溫度低時，在生產(chǎn)工藝中所消耗的熱量就少，因而可以提高車速。
黏度是指在生產(chǎn)工藝使用過程中黏合劑的流動能力。我們要求黏合劑低黏度，實際就是為了在使用中有良好的流動性?？梢蕴岣叱跽沉Α?jù)資料介紹，配制熟漿是控制黏合劑黏度的關(guān)鍵。一要嚴(yán)格控制攪拌時間，當(dāng)攪拌時間不夠時，黏合劑的黏度不穩(wěn)定；二要掌握好燒堿及其他原料的配比。只有恰到好處的掌握黏合劑的固體含量、糊化溫度和黏度的相對關(guān)系，才能制作出質(zhì)量好的黏合劑，從而保證在生產(chǎn)工藝中良好的粘合。
使用同種淀粉，如果配方不同，所配制出來的黏合劑其膠膜強(qiáng)度會有所不同。要想提高膠膜的強(qiáng)度，使用單純的玉米淀粉，其膠膜強(qiáng)度是不夠的，也生產(chǎn)不出強(qiáng)度很高的紙板來，特別是進(jìn)口紙，表面有防潮涂層，使用現(xiàn)行的黏合劑配方很難達(dá)到理想的粘合強(qiáng)度。解決辦法：應(yīng)該選用紙板生產(chǎn)線專用增強(qiáng)型膠粉添加劑。目前，國內(nèi)已有公司推出紙板生產(chǎn)線專用增強(qiáng)型膠粉，效果不錯，成本并不增加。也有的推出了耐水增強(qiáng)添加劑，但成本較高。增強(qiáng)添加劑的使用，不僅增加粘合強(qiáng)度，使生產(chǎn)的紙板更平順、堅挺、抗壓，亦有特殊的耐水、抗?jié)駳庑阅埽鼙苊馍a(chǎn)過程前后出現(xiàn)的空鼓、脫膠，紙板松軟等現(xiàn)象。
制糊注意事項
黏合劑的制作又跟制糊設(shè)備有關(guān)，通過對制糊設(shè)備的考察及操作，發(fā)現(xiàn)不少制糊設(shè)備不能達(dá)到要求，制糊配合失誤導(dǎo)致糊液黏度不穩(wěn)定。這主要表現(xiàn)為：
n 制糊設(shè)備的攪拌強(qiáng)度及轉(zhuǎn)速不夠，使載體熟漿無法攪拌均勻，反應(yīng)不，使主體與載體混合不均勻，影響上膠量的穩(wěn)定；
n 配比、計量不準(zhǔn)確，國產(chǎn)線一般都采用斯坦因霍爾法（二步法），載體與主體分別制作后混合，這要注意掌握好載體的固體含量，以及載體與主體的比例就能相對提高紙板的粘合強(qiáng)度；
n 前后配比不靈活，不一致。配合比例，工藝應(yīng)根據(jù)所用紙張的不同而有所改變，相同的訂單、相同的原料，采用相同的配比。此外，要注意季節(jié)變化，在溫度及濕度改變的情況下，應(yīng)修正配方比例及固體含量，以求盡量節(jié)約。這成為許多紙箱廠質(zhì)量控制的主要課題。
強(qiáng)度測試
我們在測定瓦楞紙板物理強(qiáng)度時，往往忽視粘合強(qiáng)度的測定，但是，從生產(chǎn)工藝的角度來看，要了解紙板粘合強(qiáng)度是否合適，就要對紙板強(qiáng)度進(jìn)行測試。以便于找出原因做相應(yīng)處理。
瓦楞紙板的強(qiáng)度測試就是用儀器測試瓦楞紙板紙頁間粘合的緊密程度。其原理是用針形附件插入瓦楞紙板試樣的楞紙和面紙（或芯紙）之間，然后對插有試樣附件施壓，使其做相對運(yùn)動，直至粘合部位分離。它使用“牛頓每平方米”（n/m2）為單位表示粘合強(qiáng)度的大小。
瓦楞紙板粘合強(qiáng)度測定使用的試驗儀器應(yīng)是壓板式耐壓強(qiáng)度測定器，使用中要注意其壓板尺寸應(yīng)滿足試樣選定尺寸，使試樣不致超出壓板之外，壓板的平行度偏差不大于1:1000，水平移動不超過0.05mm，動壓板的移動速度為12.5±2.5mm/min。試驗用附件是由上部附件和下部附件組成，其作用是對試樣各粘著部位施加均勻的外力。每部附件由等距插入瓦楞紙板空間中心的針式件和支撐件組成，針式件和支撐件的平行度應(yīng)小于百分之一。試驗方法如圖所示，根據(jù)鋼針插入的位置不同，可分為雙側(cè)試驗和單側(cè)試驗兩種。雙側(cè)試驗的瓦楞紙板是在粘合差的那一面首先被剝離，只能測定較弱那一面的粘合強(qiáng)度，因此，雙側(cè)試驗不能**地測定瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度，只有單側(cè)試驗才可靠地測定瓦楞紙板兩面的粘合強(qiáng)度。單側(cè)測試如下圖2所示。
測定瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度，不僅能了解瓦楞紙板的質(zhì)量情況，更能用于控制瓦楞紙板生產(chǎn)的質(zhì)量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦楞紙板粘合強(qiáng)度不足時，可以通過分析，找出不利因素加以克服。如果紙質(zhì)、環(huán)境、楞形等因素發(fā)生變化，則黏合劑的配制也應(yīng)作相應(yīng)的變動，才能制造出粘合良好的瓦楞紙板。通過對瓦楞紙板粘合強(qiáng)度的測定，我們就可以掌握瓦楞紙板粘合質(zhì)量的變化情況，適時調(diào)整黏合劑的配制，從而達(dá)到減少消耗、提高產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。此外，可以比較，了解不同的黏合劑的粘合效果。通過對樣品的測試，比較其優(yōu)劣，從中選出*適合本廠使用的黏合劑。
綜上所述，尋找合理的黏合劑配比，改進(jìn)制糊設(shè)備，采用添加劑可以有效的提高紙板質(zhì)量。通過對粘合強(qiáng)度的測試，也可以了解用什么配方，采用何種黏合劑能滿足瓦楞紙箱制造對紙板提出的要求。
紙張質(zhì)量因素
除了黏合劑作為粘合強(qiáng)度的主要影響因素外，紙的質(zhì)量對粘合強(qiáng)度也產(chǎn)生很大的影響。紙的質(zhì)量特性對紙板粘合強(qiáng)度的影響主要表現(xiàn)在紙的含水量大小和板紙面層與芯層的結(jié)構(gòu)特性上。實際生產(chǎn)中我們會發(fā)現(xiàn)，一些板紙面層與芯層，因工藝造成分層或者纖維拉力小，造成紙板起層，使粘合強(qiáng)度下降。經(jīng)過測定，紙的含水率小于14％時，紙吸膠快、滲透好，生產(chǎn)的紙板粘合強(qiáng)度較好。
但如果紙張過分干燥，會過快地吸收黏合劑中的水分，使黏合劑的流動性下降，從而抑制黏合劑的滲透，這樣易造成黏合劑不能滲透到足夠的深度，降低紙板的粘合牢度。反之，原紙過濕，其水分會阻礙纖維吸收黏合劑，導(dǎo)致黏合劑過少，瓦楞紙板黏合劑分層，粘合強(qiáng)度差。此外，生產(chǎn)出的紙板含水率高低不一，會使粘合后的紙板翹曲，造成剛粘合處張開，破壞紙板粘合強(qiáng)度。一些紙板表面粗糙，表層起泡起層，使整個紙板粘合強(qiáng)度下降和彎曲。紙張水分過高主要由兩個方面造成，一是紙張本身含水量大，二是所有黏合劑中水分太多或是涂膠量太大。涂膠量大是由涂膠輥的間隙調(diào)整不當(dāng)，黏合劑黏度過小所引起。
生產(chǎn)中，我們應(yīng)當(dāng)合理控制紙張水分含量，進(jìn)行調(diào)濕處理，使其符合生產(chǎn)要求時再應(yīng)用到紙板生產(chǎn)中。有關(guān)黏合劑的黏度在上文中已有介紹，在此不再重述。板紙原料質(zhì)量特性對紙板粘合強(qiáng)度的影響還體現(xiàn)在對黏合劑質(zhì)量特性的要求上，這要求我們對不同特性的紙應(yīng)與相應(yīng)特性的黏合劑配合使用。測試中發(fā)現(xiàn)，瓦楞和板紙吸膠的多少、涂膠寬窄和膠滲透的深淺都影響紙板的粘合牢度。對于質(zhì)量高的木漿紙，其紙張纖維緊、密度小，使用流動性和滲透性好的，生產(chǎn)出的紙板粘合強(qiáng)度高；而對于纖維組織松、密度小，但纖維拉力較好的紙，應(yīng)選用滲透性能好的膠；如纖維拉力差，則應(yīng)配制粘接性和滲透性好的膠，以保證膠的吸附粘合，提高紙板的粘合強(qiáng)度。對于要求較高的產(chǎn)品，應(yīng)選用高質(zhì)量的板紙。
設(shè)備和加工因素
如瓦楞棍缺口，表面不平，生產(chǎn)出的瓦棱成形不佳，易造成紙板局部無膠，粘合強(qiáng)度不夠。壓輥壓力不勻或不足，會使涂膠量不均，粘合強(qiáng)度不一致。車速太快，則涂膠量會不足，另外紙板在烘干道中停留的時間相對較短，烘干時間不足；車速太慢，則涂膠量過多，這些都能影響瓦楞紙板的粘合質(zhì)量?！?br> 應(yīng)該根據(jù)情況，合理的調(diào)節(jié)開機(jī)的速度。此外，在生產(chǎn)寬幅紙板時，會產(chǎn)生水分難以散發(fā)的問題，在保證涂膠均勻的情況下，可適當(dāng)減慢機(jī)器運(yùn)行速度。經(jīng)常檢查保養(yǎng)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理?！?br> 生產(chǎn)環(huán)境因素
環(huán)境過于潮濕，空氣濕度高，不僅使紙張受潮，而且會使紙頁之間初粘速度太慢，進(jìn)入下道工序時，易產(chǎn)生分離。環(huán)境過于干燥，黏合劑中水分會很快蒸發(fā)，使紙頁不能充分吸收黏合劑，也會影響粘合強(qiáng)度。在黏合劑的制做過程中，也要盡量保證環(huán)境的恒溫恒濕及清潔。
其他因素
紙板的棱形有所不同，其粘合的面積也會不同。在一定長度內(nèi)，楞數(shù)越多，粘合面積越大，粘合的強(qiáng)度也越大。反之，楞數(shù)越少，則粘合的面積也越小，粘合強(qiáng)度低。要求要根據(jù)不同的棱形，確定機(jī)器運(yùn)行速度，使涂膠量合適。
總之，在瓦楞紙板的生產(chǎn)過程中，造成紙板粘合強(qiáng)度不高的原因是多種多樣的。如上述分析，諸因素中，黏合劑的配制是關(guān)鍵，紙質(zhì)、設(shè)備、環(huán)境等因素也起了重要作用，而且上述因素發(fā)生變化，則黏合劑的配制使用也應(yīng)作相應(yīng)的變動。當(dāng)出現(xiàn)問題時，首先應(yīng)該仔細(xì)地分析問題，找準(zhǔn)原因，才能順利地解決問題，生產(chǎn)出滿足市場的需求高強(qiáng)度的紙板。