技術(shù)文章
淺析瓦楞原紙的環(huán)壓強度
閱讀:1666 發(fā)布時間:2009-3-14
淺析瓦楞原紙的環(huán)壓強度
多年抽檢結(jié)果看 ,影響瓦楞原紙質(zhì)量檔次提高的主要質(zhì)量指標(biāo)是環(huán)壓強度。
1環(huán)壓強度是瓦楞原紙的重要指標(biāo)
GB13023 -91瓦楞原紙標(biāo)準(zhǔn)將瓦楞原紙按質(zhì)量分為A、B、C、D四個等級。其質(zhì)量指標(biāo)有五項 :定量、緊度、環(huán)壓強度、抗張強度、交貨水分。環(huán)壓強度是瓦楞原紙使用功能的代表性指標(biāo) ,在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定指標(biāo)值均比較高。紙箱廠對瓦楞原紙的各項質(zhì)量指標(biāo)要求也有所不同 ,影響紙箱抗壓強度的主要因素是環(huán)壓強度 ,因此紙箱廠對環(huán)壓強度指標(biāo)要求特別高。從本站十余年檢驗結(jié)果看 ,瓦楞原紙不合格的指標(biāo)多為環(huán)壓強度 ,低檔次瓦楞原紙生產(chǎn)線改進(jìn)生產(chǎn)次時 ,zui不易過關(guān)的指標(biāo)也是環(huán)壓強度。瓦楞紙箱是瓦楞紙板制成的 ,而瓦楞紙板又是由箱紙板和瓦楞原紙構(gòu)成的。瓦楞紙箱的抗壓強度與箱紙板、瓦楞原紙的環(huán)壓強度和厚度、紙箱周長、瓦楞紙板厚度等因素有關(guān) ,具體關(guān)系如下 :
式中 :BCT———紙箱抗壓強度
K1 、K2 ———常數(shù)
P1 、P2 ———箱紙板和瓦楞原紙環(huán)壓強度
h、c、t———瓦楞紙板、箱紙板和瓦楞原紙厚度
A———瓦楞紙板長度
Z———瓦楞紙箱綜合尺寸(長 +寬 +高)
從關(guān)系式可看出 ,箱紙板和瓦楞原紙的環(huán)壓強度直接決定著瓦楞紙箱的抗壓強度。生產(chǎn)實際也表明瓦楞原紙環(huán)壓強度與瓦楞紙箱抗壓強度有著密切關(guān)系。由此可知環(huán)壓強度是瓦楞原紙的重要指標(biāo)。從上式還可看出 ,環(huán)壓強度與厚度有關(guān) ,而緊度是由定量除以厚度換算得來的 ,因此環(huán)壓強度與緊度、定量密切相關(guān) ,與抗張強度、水分也有一定關(guān)系 ,要生產(chǎn)出高質(zhì)量的瓦楞原紙就一定要處理好各質(zhì)量指標(biāo)之間的關(guān)系 ,要相輔相成 ,不能顧此失彼。在保證一定抗張強度的前提下 ,盡量提高環(huán)壓強度。
2影響瓦楞原紙環(huán)壓強度的因素
2.1環(huán)壓強度與紙頁特性的關(guān)系
影響環(huán)壓強度的紙頁基本性質(zhì)為 :①纖維的挺度 ;②纖維間結(jié)合強度 ;③紙頁的挺度。提高任一特性而不對其它因素形成負(fù)作用 ,即可改善環(huán)壓強度。瓦楞原紙生產(chǎn)中參數(shù)對環(huán)壓強度的影響可以看成是這些參數(shù)對上述基本特性產(chǎn)生的影響。纖維的挺度和紙頁的挺度決定于其抗拉伸或壓縮的能力 ,即揚氏彈性模量。勻質(zhì)紙頁的挺度和彈性模量的關(guān)系為 : (D=Eh3/12)
式中 :D———挺度
h———厚度
E———楊氏彈性模量
紙頁厚度對挺度 ,即對環(huán)壓強度的影響zui大。很多影響彈性模量的造紙參數(shù)也影響著紙頁厚度 ,加強壓榨可改善彈性模量 ,但卻降低了紙頁厚度。經(jīng)驗表明不同的纖維原料 ,不同的制漿方法 ,不同的打漿抄紙工藝 ,都對彈性模量產(chǎn)生影響 ,進(jìn)而影響紙頁的挺度。
2.2紙漿參數(shù)的影響
原料和制漿條件對環(huán)壓強度有重要影響。
原料 :瓦楞原紙一般用硬度較高的半化學(xué)闊葉木、麥草、蔗渣、稻草、棉桿等漿來生產(chǎn)。就纖維形態(tài)和化學(xué)成分而言 ,用木漿生產(chǎn)出的瓦楞原紙的環(huán)壓強度比用草漿生產(chǎn)出的好。國外的瓦楞紙一般是以闊葉木為原料 ,多采用半化學(xué)制漿法 ,國內(nèi)使用的原料一般是半化學(xué)草漿 ,我區(qū)主要是半化學(xué)麥草漿。
回用纖維量 :
回用纖維比原漿的挺度低 ,但可能具有較好的結(jié)合性能。如果在打漿中不過分將其性能削弱并以適當(dāng)配比配用 ,則回用纖維對環(huán)壓強度仍具有一定的積極影響。在半化學(xué)麥草漿里摻入廢紙 ,配比要合適 ,廢紙?zhí)幚砉に囈卯?dāng) ,否則環(huán)壓強度指標(biāo)難以保證。
蒸煮 :
就制漿方法而言 ,木素、半纖維含量高的制漿方法 ,其成紙挺度也高 ,如磨木漿高得率冷堿法木漿、半化學(xué)木漿等的挺度比化學(xué)木漿的挺度要高。同一原料 ,木素和半纖維素含量高 ,其成紙挺度也高。蒸煮得率提高 ,一般講降低了環(huán)壓強度 ,這是由于低得率紙漿具有較好的纖維結(jié)合性能。對某種漿種而言 ,高得率所帶來的高纖維挺度抵消了低結(jié)合性能的影響 ,從而可改善環(huán)壓強度。全麥草漿得率一般在60 %~65 %,紙漿硬度為28~30(*值)。
打漿 :
打漿是用來控制纖維性質(zhì)的造紙手段之一。打漿的兩個有效參數(shù)是 :打漿量和打漿操作的性質(zhì)。打漿過低 ,紙頁雖挺硬 ,但成紙強度很低。打漿過高 ,又會提高緊度降低厚度 ,從而降低環(huán)壓強度。
2.3造紙參數(shù)的影響
造紙機(jī)濕部參數(shù)對環(huán)壓強度的影響主要可用纖維取向的變化來解釋。紙頁平面和Z向的纖維取向都很重要。紙頁平面的纖維取向通過干燥參數(shù)的作用而影響著環(huán)壓強度的縱向/橫向的比值。Z向取向影響紙頁的緊度。取向于Z向的纖維愈多 ,紙頁愈趨向于松厚 ,從而使環(huán)壓強度提高。網(wǎng)前箱類型、上漿濃度、成形器、脫水元件均對纖維成形有影響。用圓網(wǎng)造紙機(jī)生產(chǎn)瓦楞原紙更得注意網(wǎng)槽形式、網(wǎng)速與漿速比 ,以盡量克服圓網(wǎng)成形縱向纖維排列多于橫向的缺點。
濕壓榨 :
壓榨能提高紙頁緊度并影響纖維結(jié)合。當(dāng)纖維在濕態(tài)下互相密集 ,就改善了纖維結(jié)合的條件 ,提高緊度(降低厚度)則降低了紙頁挺度。這種對環(huán)壓強度的負(fù)作用可從改進(jìn)的紙頁結(jié)合強度上得到補償。
干燥 :
干燥過程中影響環(huán)壓強度的機(jī)理是紙頁的收縮或伸長。如果讓紙頁收縮 ,它的伸長率就會提高 ,但彈性模量和環(huán)壓強度降低了。如果阻止紙頁收縮 ,或在干燥中將其伸長 ,則彈性模量以及環(huán)壓強度都會提高。纖維在縱向比在橫向更易于定向 ,紙頁在橫向更易于收縮 ,因而橫向的彈性模量和環(huán)壓強度都比縱向低 ,故此標(biāo)準(zhǔn)中只列出橫向環(huán)壓強度指標(biāo)要求。橫向收縮可采用干毯的張緊和使用伸展輥而得到控制。縱向收縮可通過干燥烘缸間的牽引和使用干毯而得到控制。干燥溫度為125℃左右。
壓光 :
干壓榨會降低紙頁厚度提高紙頁緊度 ,因為這些是發(fā)生在干狀態(tài)下 ,纖維的結(jié)合并沒有得到改善 ,壓光操作一般降低了環(huán)壓強度 ,故一般瓦楞原紙不需要壓光。平羅造紙廠1997年試產(chǎn)瓦楞原紙是加光壓的 ,壓光可使紙頁平整 ,可環(huán)壓強度不高 ,后取消壓光后 ,該指標(biāo)提高。
水分 :
水分高 ,環(huán)壓強度低 ,水分不要高于10 %.
其他 :
填料過量會降低環(huán)壓強度。
綜上所述要生產(chǎn)出瓦楞原紙 ,在操作中必須采用優(yōu)化的技術(shù)策
環(huán)壓強度增強劑的研究進(jìn)展
采用化學(xué)助劑,如改性淀粉、陽離子高分子聚合物等,由于它們分子中均帶有羥基、胺基等基團(tuán),可以與纖維的羥基形成氫鍵結(jié)合,提高纖維的結(jié)合強度,從而可以顯著的改善瓦楞原紙的挺度和環(huán)壓強度。
4、1淀粉類化學(xué)助劑
用于瓦楞原紙增強的淀粉主要有陰離子淀粉、陽離子淀粉和噴淋淀粉。
陰離子淀粉可有效地增加紙頁的挺度,從而提高瓦楞原紙的環(huán)壓強度。
應(yīng)用噴霧淀粉是提高紙和紙板挺度和內(nèi)結(jié)合強度的有效方法。在全廢紙的瓦楞芯紙中使用噴淋淀粉,紙頁定量135g/m3,用量為3%,可提高環(huán)壓強度50%左右;用量為6%,可提高環(huán)壓強度67%。
將陽離子淀粉應(yīng)用于瓦楞原紙,可同時提高抗張強度和環(huán)壓強度,但它對提高紙頁的裂斷長比環(huán)壓強度更有效。將冷溶陽離子淀粉用于70%的箱紙板和30%的書刊廢紙組成的瓦楞原紙漿,添加量為2%-2.5%環(huán)壓指數(shù)增加23.92%-26.97%,其使用效果與熱溶陽離子淀粉相當(dāng)(28.3%),但前者可常溫糊化,操作方便,成本較低.
4.2聚丙烯酰胺類增強劑
陽離子聚丙烯酰胺不僅有效地提高挺度和環(huán)壓強度,還能有效的改善干強度性能(如抗張強度、耐破度、內(nèi)部結(jié)合強度和耐折度等)。相對于淀粉類助劑,陽離子聚丙烯酰胺更能顯著地改善環(huán)壓強度。向普通廢紙漿種添加1%-1.5%,可將環(huán)壓強度提高23%-30%。因此,向瓦楞原紙中添加適量的陽離子聚丙烯酰胺,可以用強度較差、成本較低的漿料取代強度較好的紙漿,而卻保持原有的強度性質(zhì)。
柳泉潤等通過自由基共聚反應(yīng)合成陽離子聚丙烯酰胺,用作瓦楞原紙環(huán)壓強度增強劑。試驗發(fā)現(xiàn),陽離子聚丙烯酰胺的分子量對瓦楞原紙的環(huán)壓強度的影響較大。分子量為40萬左右的陽離子聚丙烯酰胺對瓦楞提高原紙的環(huán)壓強度和抗張強度*,而且其增強效果隨著用量的增加而增大。向回收箱紙板漿中添加0.4%的共聚物可將瓦楞原紙的環(huán)壓強度增加左右20%。
此外有相關(guān)文章報道:一種濃度為2%-4%的含有3g廢瓦楞紙板漿的紙漿懸浮液,與0.5%(以紙漿為基準(zhǔn))的陽離子聚丙烯酰胺(15mol%Mannich反應(yīng)產(chǎn)物)以及0.3%(以Al2O3)的堿性聚氯化鋁混合,然后抄成紙,其環(huán)壓強度可達(dá)362.6N,而含有0.3%堿性聚氯化鋁、0.5%陰離子聚合物和不加任何添加物的紙,環(huán)壓強度分別為308.7、339.1、282N.
4.3共聚乳液型增強劑
在紙料中加入陰離子型乳液聚合物或陽離子型乳液聚合物,可以顯著地增加瓦楞原紙的環(huán)壓強度。
1) 陽離子乳液以丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基*基氯化銨為原料,通過無皂乳液聚合制備陽離子共聚物(PMAA)乳液。添加到草漿中,用量為0.75%-1.25%對絕干漿時,環(huán)壓強度指數(shù)提高37.1%-41.6%,抗張強度和耐破度分別增加30%,100%左右。以丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨為原料,采用核殼乳液共聚制備的陽離子乳液型增強劑,濕部添加0.8%,環(huán)壓強度增加40.9%,抗張強度增加36.6%,耐破度提高145.1%。
2) 張光華、付志盛、劉淑釵等以上述乙烯基單體為原料通過微乳液共聚反應(yīng)合成水乳型紙張增強劑,并且對其增強效果和濕部應(yīng)用條件進(jìn)行了探討。實驗表明:XQ乳液型增強劑適應(yīng)于廢紙漿和未漂漿的增強,對紙張耐破指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)、抗張指數(shù)都有很好的改善作用pH7.5用量0.75%,可將廢紙漿瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù)、挺度、裂斷長和耐破指數(shù)分別提高27.4%、32%,41.6%和71.2%,
3) 陰離子乳液陰離子乳液中聚醋酸乙烯酯的應(yīng)用效果較好。
聚醋酸乙烯酯對瓦楞原紙的環(huán)壓強度具有較好的增強作用。將其加入以草漿或廢紙漿原料的瓦楞原紙中,分子間交織形成一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如同在紙內(nèi)加入分子水平的“鋼筋”,可將紙張中的纖維更好地聯(lián)結(jié)在一起,形狀更加固定。它能在提高成紙的戳穿強度和耐破強度等物理指標(biāo)的同時,增加環(huán)壓強度。放大實驗發(fā)現(xiàn):醋酸乙烯酯對廢紙漿瓦楞原紙的增強效果更明顯,可使其環(huán)壓強度提高20%-130%增強后的瓦楞原紙可以達(dá)到或超過目前用于出口包裝紙箱的高強度瓦楞原紙的某些物理指標(biāo)。
其它,1)淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物
陽離子接枝丙烯酰胺共聚物是有效的瓦楞原紙環(huán)壓粘結(jié)強度添加劑。濕部添加0.5%的*-丙烯酰胺陽離子接枝共聚物,可使廢紙漿抄造的瓦楞紙環(huán)壓強度增加2.5廣州造紙廠的進(jìn)一步試驗表明,添加2.5%的接枝共聚物可使瓦楞紙的環(huán)壓強度增加120%.共聚物的加入也使裂斷長、耐破度、纖維留著率等有不同程度地提高。與陽離子淀粉相比,用量僅為前者的1/4,但效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于前者。
2)殼聚糖及其衍生物
殼聚糖及其衍生物用作紙張的增干增強劑,具有很好地增強效果。在瓦楞原紙中加入1%殼聚糖(以醋酸溶解),成紙裂斷長可增加0.2%,耐折度可提高81%。
3)兩性、多元和復(fù)配化學(xué)品
瓦楞原紙主要以二次纖維或麥草化學(xué)漿為原料,這要求用于瓦楞原紙增強化學(xué)助劑具有性。兩性、多元和復(fù)配型的化學(xué)品的應(yīng)用效果遠(yuǎn)優(yōu)于單功能產(chǎn)品。將0.2%陽離子聚丙烯酰胺與0.6%濕強劑ACP共用,可提高環(huán)壓強度36.5%、抗張強度23.81%.
1環(huán)壓強度是瓦楞原紙的重要指標(biāo)
GB13023 -91瓦楞原紙標(biāo)準(zhǔn)將瓦楞原紙按質(zhì)量分為A、B、C、D四個等級。其質(zhì)量指標(biāo)有五項 :定量、緊度、環(huán)壓強度、抗張強度、交貨水分。環(huán)壓強度是瓦楞原紙使用功能的代表性指標(biāo) ,在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定指標(biāo)值均比較高。紙箱廠對瓦楞原紙的各項質(zhì)量指標(biāo)要求也有所不同 ,影響紙箱抗壓強度的主要因素是環(huán)壓強度 ,因此紙箱廠對環(huán)壓強度指標(biāo)要求特別高。從本站十余年檢驗結(jié)果看 ,瓦楞原紙不合格的指標(biāo)多為環(huán)壓強度 ,低檔次瓦楞原紙生產(chǎn)線改進(jìn)生產(chǎn)次時 ,zui不易過關(guān)的指標(biāo)也是環(huán)壓強度。瓦楞紙箱是瓦楞紙板制成的 ,而瓦楞紙板又是由箱紙板和瓦楞原紙構(gòu)成的。瓦楞紙箱的抗壓強度與箱紙板、瓦楞原紙的環(huán)壓強度和厚度、紙箱周長、瓦楞紙板厚度等因素有關(guān) ,具體關(guān)系如下 :
式中 :BCT———紙箱抗壓強度
K1 、K2 ———常數(shù)
P1 、P2 ———箱紙板和瓦楞原紙環(huán)壓強度
h、c、t———瓦楞紙板、箱紙板和瓦楞原紙厚度
A———瓦楞紙板長度
Z———瓦楞紙箱綜合尺寸(長 +寬 +高)
從關(guān)系式可看出 ,箱紙板和瓦楞原紙的環(huán)壓強度直接決定著瓦楞紙箱的抗壓強度。生產(chǎn)實際也表明瓦楞原紙環(huán)壓強度與瓦楞紙箱抗壓強度有著密切關(guān)系。由此可知環(huán)壓強度是瓦楞原紙的重要指標(biāo)。從上式還可看出 ,環(huán)壓強度與厚度有關(guān) ,而緊度是由定量除以厚度換算得來的 ,因此環(huán)壓強度與緊度、定量密切相關(guān) ,與抗張強度、水分也有一定關(guān)系 ,要生產(chǎn)出高質(zhì)量的瓦楞原紙就一定要處理好各質(zhì)量指標(biāo)之間的關(guān)系 ,要相輔相成 ,不能顧此失彼。在保證一定抗張強度的前提下 ,盡量提高環(huán)壓強度。
2影響瓦楞原紙環(huán)壓強度的因素
2.1環(huán)壓強度與紙頁特性的關(guān)系
影響環(huán)壓強度的紙頁基本性質(zhì)為 :①纖維的挺度 ;②纖維間結(jié)合強度 ;③紙頁的挺度。提高任一特性而不對其它因素形成負(fù)作用 ,即可改善環(huán)壓強度。瓦楞原紙生產(chǎn)中參數(shù)對環(huán)壓強度的影響可以看成是這些參數(shù)對上述基本特性產(chǎn)生的影響。纖維的挺度和紙頁的挺度決定于其抗拉伸或壓縮的能力 ,即揚氏彈性模量。勻質(zhì)紙頁的挺度和彈性模量的關(guān)系為 : (D=Eh3/12)
式中 :D———挺度
h———厚度
E———楊氏彈性模量
紙頁厚度對挺度 ,即對環(huán)壓強度的影響zui大。很多影響彈性模量的造紙參數(shù)也影響著紙頁厚度 ,加強壓榨可改善彈性模量 ,但卻降低了紙頁厚度。經(jīng)驗表明不同的纖維原料 ,不同的制漿方法 ,不同的打漿抄紙工藝 ,都對彈性模量產(chǎn)生影響 ,進(jìn)而影響紙頁的挺度。
2.2紙漿參數(shù)的影響
原料和制漿條件對環(huán)壓強度有重要影響。
原料 :瓦楞原紙一般用硬度較高的半化學(xué)闊葉木、麥草、蔗渣、稻草、棉桿等漿來生產(chǎn)。就纖維形態(tài)和化學(xué)成分而言 ,用木漿生產(chǎn)出的瓦楞原紙的環(huán)壓強度比用草漿生產(chǎn)出的好。國外的瓦楞紙一般是以闊葉木為原料 ,多采用半化學(xué)制漿法 ,國內(nèi)使用的原料一般是半化學(xué)草漿 ,我區(qū)主要是半化學(xué)麥草漿。
回用纖維量 :
回用纖維比原漿的挺度低 ,但可能具有較好的結(jié)合性能。如果在打漿中不過分將其性能削弱并以適當(dāng)配比配用 ,則回用纖維對環(huán)壓強度仍具有一定的積極影響。在半化學(xué)麥草漿里摻入廢紙 ,配比要合適 ,廢紙?zhí)幚砉に囈卯?dāng) ,否則環(huán)壓強度指標(biāo)難以保證。
蒸煮 :
就制漿方法而言 ,木素、半纖維含量高的制漿方法 ,其成紙挺度也高 ,如磨木漿高得率冷堿法木漿、半化學(xué)木漿等的挺度比化學(xué)木漿的挺度要高。同一原料 ,木素和半纖維素含量高 ,其成紙挺度也高。蒸煮得率提高 ,一般講降低了環(huán)壓強度 ,這是由于低得率紙漿具有較好的纖維結(jié)合性能。對某種漿種而言 ,高得率所帶來的高纖維挺度抵消了低結(jié)合性能的影響 ,從而可改善環(huán)壓強度。全麥草漿得率一般在60 %~65 %,紙漿硬度為28~30(*值)。
打漿 :
打漿是用來控制纖維性質(zhì)的造紙手段之一。打漿的兩個有效參數(shù)是 :打漿量和打漿操作的性質(zhì)。打漿過低 ,紙頁雖挺硬 ,但成紙強度很低。打漿過高 ,又會提高緊度降低厚度 ,從而降低環(huán)壓強度。
2.3造紙參數(shù)的影響
造紙機(jī)濕部參數(shù)對環(huán)壓強度的影響主要可用纖維取向的變化來解釋。紙頁平面和Z向的纖維取向都很重要。紙頁平面的纖維取向通過干燥參數(shù)的作用而影響著環(huán)壓強度的縱向/橫向的比值。Z向取向影響紙頁的緊度。取向于Z向的纖維愈多 ,紙頁愈趨向于松厚 ,從而使環(huán)壓強度提高。網(wǎng)前箱類型、上漿濃度、成形器、脫水元件均對纖維成形有影響。用圓網(wǎng)造紙機(jī)生產(chǎn)瓦楞原紙更得注意網(wǎng)槽形式、網(wǎng)速與漿速比 ,以盡量克服圓網(wǎng)成形縱向纖維排列多于橫向的缺點。
濕壓榨 :
壓榨能提高紙頁緊度并影響纖維結(jié)合。當(dāng)纖維在濕態(tài)下互相密集 ,就改善了纖維結(jié)合的條件 ,提高緊度(降低厚度)則降低了紙頁挺度。這種對環(huán)壓強度的負(fù)作用可從改進(jìn)的紙頁結(jié)合強度上得到補償。
干燥 :
干燥過程中影響環(huán)壓強度的機(jī)理是紙頁的收縮或伸長。如果讓紙頁收縮 ,它的伸長率就會提高 ,但彈性模量和環(huán)壓強度降低了。如果阻止紙頁收縮 ,或在干燥中將其伸長 ,則彈性模量以及環(huán)壓強度都會提高。纖維在縱向比在橫向更易于定向 ,紙頁在橫向更易于收縮 ,因而橫向的彈性模量和環(huán)壓強度都比縱向低 ,故此標(biāo)準(zhǔn)中只列出橫向環(huán)壓強度指標(biāo)要求。橫向收縮可采用干毯的張緊和使用伸展輥而得到控制。縱向收縮可通過干燥烘缸間的牽引和使用干毯而得到控制。干燥溫度為125℃左右。
壓光 :
干壓榨會降低紙頁厚度提高紙頁緊度 ,因為這些是發(fā)生在干狀態(tài)下 ,纖維的結(jié)合并沒有得到改善 ,壓光操作一般降低了環(huán)壓強度 ,故一般瓦楞原紙不需要壓光。平羅造紙廠1997年試產(chǎn)瓦楞原紙是加光壓的 ,壓光可使紙頁平整 ,可環(huán)壓強度不高 ,后取消壓光后 ,該指標(biāo)提高。
水分 :
水分高 ,環(huán)壓強度低 ,水分不要高于10 %.
其他 :
填料過量會降低環(huán)壓強度。
綜上所述要生產(chǎn)出瓦楞原紙 ,在操作中必須采用優(yōu)化的技術(shù)策
環(huán)壓強度增強劑的研究進(jìn)展
采用化學(xué)助劑,如改性淀粉、陽離子高分子聚合物等,由于它們分子中均帶有羥基、胺基等基團(tuán),可以與纖維的羥基形成氫鍵結(jié)合,提高纖維的結(jié)合強度,從而可以顯著的改善瓦楞原紙的挺度和環(huán)壓強度。
4、1淀粉類化學(xué)助劑
用于瓦楞原紙增強的淀粉主要有陰離子淀粉、陽離子淀粉和噴淋淀粉。
陰離子淀粉可有效地增加紙頁的挺度,從而提高瓦楞原紙的環(huán)壓強度。
應(yīng)用噴霧淀粉是提高紙和紙板挺度和內(nèi)結(jié)合強度的有效方法。在全廢紙的瓦楞芯紙中使用噴淋淀粉,紙頁定量135g/m3,用量為3%,可提高環(huán)壓強度50%左右;用量為6%,可提高環(huán)壓強度67%。
將陽離子淀粉應(yīng)用于瓦楞原紙,可同時提高抗張強度和環(huán)壓強度,但它對提高紙頁的裂斷長比環(huán)壓強度更有效。將冷溶陽離子淀粉用于70%的箱紙板和30%的書刊廢紙組成的瓦楞原紙漿,添加量為2%-2.5%環(huán)壓指數(shù)增加23.92%-26.97%,其使用效果與熱溶陽離子淀粉相當(dāng)(28.3%),但前者可常溫糊化,操作方便,成本較低.
4.2聚丙烯酰胺類增強劑
陽離子聚丙烯酰胺不僅有效地提高挺度和環(huán)壓強度,還能有效的改善干強度性能(如抗張強度、耐破度、內(nèi)部結(jié)合強度和耐折度等)。相對于淀粉類助劑,陽離子聚丙烯酰胺更能顯著地改善環(huán)壓強度。向普通廢紙漿種添加1%-1.5%,可將環(huán)壓強度提高23%-30%。因此,向瓦楞原紙中添加適量的陽離子聚丙烯酰胺,可以用強度較差、成本較低的漿料取代強度較好的紙漿,而卻保持原有的強度性質(zhì)。
柳泉潤等通過自由基共聚反應(yīng)合成陽離子聚丙烯酰胺,用作瓦楞原紙環(huán)壓強度增強劑。試驗發(fā)現(xiàn),陽離子聚丙烯酰胺的分子量對瓦楞原紙的環(huán)壓強度的影響較大。分子量為40萬左右的陽離子聚丙烯酰胺對瓦楞提高原紙的環(huán)壓強度和抗張強度*,而且其增強效果隨著用量的增加而增大。向回收箱紙板漿中添加0.4%的共聚物可將瓦楞原紙的環(huán)壓強度增加左右20%。
此外有相關(guān)文章報道:一種濃度為2%-4%的含有3g廢瓦楞紙板漿的紙漿懸浮液,與0.5%(以紙漿為基準(zhǔn))的陽離子聚丙烯酰胺(15mol%Mannich反應(yīng)產(chǎn)物)以及0.3%(以Al2O3)的堿性聚氯化鋁混合,然后抄成紙,其環(huán)壓強度可達(dá)362.6N,而含有0.3%堿性聚氯化鋁、0.5%陰離子聚合物和不加任何添加物的紙,環(huán)壓強度分別為308.7、339.1、282N.
4.3共聚乳液型增強劑
在紙料中加入陰離子型乳液聚合物或陽離子型乳液聚合物,可以顯著地增加瓦楞原紙的環(huán)壓強度。
1) 陽離子乳液以丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基*基氯化銨為原料,通過無皂乳液聚合制備陽離子共聚物(PMAA)乳液。添加到草漿中,用量為0.75%-1.25%對絕干漿時,環(huán)壓強度指數(shù)提高37.1%-41.6%,抗張強度和耐破度分別增加30%,100%左右。以丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨為原料,采用核殼乳液共聚制備的陽離子乳液型增強劑,濕部添加0.8%,環(huán)壓強度增加40.9%,抗張強度增加36.6%,耐破度提高145.1%。
2) 張光華、付志盛、劉淑釵等以上述乙烯基單體為原料通過微乳液共聚反應(yīng)合成水乳型紙張增強劑,并且對其增強效果和濕部應(yīng)用條件進(jìn)行了探討。實驗表明:XQ乳液型增強劑適應(yīng)于廢紙漿和未漂漿的增強,對紙張耐破指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)、抗張指數(shù)都有很好的改善作用pH7.5用量0.75%,可將廢紙漿瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù)、挺度、裂斷長和耐破指數(shù)分別提高27.4%、32%,41.6%和71.2%,
3) 陰離子乳液陰離子乳液中聚醋酸乙烯酯的應(yīng)用效果較好。
聚醋酸乙烯酯對瓦楞原紙的環(huán)壓強度具有較好的增強作用。將其加入以草漿或廢紙漿原料的瓦楞原紙中,分子間交織形成一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如同在紙內(nèi)加入分子水平的“鋼筋”,可將紙張中的纖維更好地聯(lián)結(jié)在一起,形狀更加固定。它能在提高成紙的戳穿強度和耐破強度等物理指標(biāo)的同時,增加環(huán)壓強度。放大實驗發(fā)現(xiàn):醋酸乙烯酯對廢紙漿瓦楞原紙的增強效果更明顯,可使其環(huán)壓強度提高20%-130%增強后的瓦楞原紙可以達(dá)到或超過目前用于出口包裝紙箱的高強度瓦楞原紙的某些物理指標(biāo)。
其它,1)淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物
陽離子接枝丙烯酰胺共聚物是有效的瓦楞原紙環(huán)壓粘結(jié)強度添加劑。濕部添加0.5%的*-丙烯酰胺陽離子接枝共聚物,可使廢紙漿抄造的瓦楞紙環(huán)壓強度增加2.5廣州造紙廠的進(jìn)一步試驗表明,添加2.5%的接枝共聚物可使瓦楞紙的環(huán)壓強度增加120%.共聚物的加入也使裂斷長、耐破度、纖維留著率等有不同程度地提高。與陽離子淀粉相比,用量僅為前者的1/4,但效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于前者。
2)殼聚糖及其衍生物
殼聚糖及其衍生物用作紙張的增干增強劑,具有很好地增強效果。在瓦楞原紙中加入1%殼聚糖(以醋酸溶解),成紙裂斷長可增加0.2%,耐折度可提高81%。
3)兩性、多元和復(fù)配化學(xué)品
瓦楞原紙主要以二次纖維或麥草化學(xué)漿為原料,這要求用于瓦楞原紙增強化學(xué)助劑具有性。兩性、多元和復(fù)配型的化學(xué)品的應(yīng)用效果遠(yuǎn)優(yōu)于單功能產(chǎn)品。將0.2%陽離子聚丙烯酰胺與0.6%濕強劑ACP共用,可提高環(huán)壓強度36.5%、抗張強度23.81%.