一種低克重加強(qiáng)型輕量化瓦楞紙箱施膠工藝本發(fā)明申請(qǐng)是發(fā)明創(chuàng)造名稱“一種低克重加強(qiáng)型輕量化瓦楞紙箱生產(chǎn)工藝”的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日2013年11月8日，申請(qǐng)?zhí)枮?013105521265。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及瓦楞紙板。

背景技術(shù)：
瓦楞紙板(箱)雖然是公認(rèn)的綠色環(huán)保包裝產(chǎn)品，但它仍需使用大量木材資源為代價(jià)的。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，瓦楞紙板(箱)需求越來(lái)越大，瓦楞紙箱包裝朝“低克重、高強(qiáng)度、輕量化”方向發(fā)展已是一大趨勢(shì)。瓦楞紙箱包裝實(shí)現(xiàn)“低克重、高強(qiáng)度、輕量化”具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種瓦楞紙箱施膠工藝，實(shí)現(xiàn)“低克重、高強(qiáng)度、輕量化”。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種低克重加強(qiáng)型輕量化瓦楞紙箱施膠工藝，將多層瓦楞紙粘合為瓦楞紙板，制備該瓦楞紙箱的原紙的克重＜100克/平方米，所述瓦楞紙箱的底部主承壓面設(shè)有纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述多層瓦楞紙粘合使用淀粉膠，該淀粉膠的制備方法為在淀粉水溶液中加入烯烴單體和超細(xì)纖維狀填料，并在超聲波處理下制膠，烯烴單體和超細(xì)纖維狀填料加入重量百分比為3-6％，超聲波的強(qiáng)度1--1.2W/cm2。優(yōu)選的，制備該瓦楞紙紙箱所用原紙中添加有納米填料，所述納米填料采用納米TiO2與聚烯烴類為母體的復(fù)合物，其中納米填料各組分的重量比例為TiO220-50％、聚烯烴類為母體的復(fù)合物50-80％，所述納米填料的添加量為原紙重量的2-8％。優(yōu)選的，所述原紙含水量控制在10％。優(yōu)選的，多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，瓦楞輥與壓力輥之間的壓力為0.3Mpa～0.4Mpa。優(yōu)選的，多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，涂膠區(qū)在瓦楞楞峰的1mm～1.5mm寬度以內(nèi)。優(yōu)選的，多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，采用激光自動(dòng)調(diào)整涂膠網(wǎng)紋輥與瓦楞輥之間的間隙。優(yōu)選的，所述纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為在主承壓面縱橫方向上的復(fù)合聚丙烯纖維。本發(fā)明首先是采用＜100克/平方米低克重高強(qiáng)度瓦楞原紙，其次是在瓦楞紙箱的底部主承壓面設(shè)置纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，這樣既降低了重量，又保證了強(qiáng)度。另外，本發(fā)明采用了微孔直熱式干燥技術(shù)，該技術(shù)在現(xiàn)有的熱輻射干燥技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新，即在生產(chǎn)線的熱輻射板上設(shè)置了大量微孔，通過(guò)這些微孔高速噴射出大量的過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱蒸汽通過(guò)瓦楞紙板中的紙纖維毛細(xì)管虹吸作用，迅速、均勻地傳遞到紙板上下，對(duì)瓦楞紙板進(jìn)行快速整體干燥；隨后緊接著對(duì)紙板再通過(guò)強(qiáng)力的負(fù)壓高速排氣，再次通過(guò)紙纖維毛細(xì)管虹吸作用，將紙板中過(guò)多的水分和余熱迅速帶走，達(dá)到冷卻和控制水分目的，同時(shí)將大量余熱回收利用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出具體說(shuō)明。一種低克重加強(qiáng)型輕量化瓦楞紙箱生產(chǎn)工藝，包括多層瓦楞紙粘合為瓦楞紙板、瓦楞紙板烘干、瓦楞紙板干燥和瓦楞紙箱的成型這四個(gè)步驟，制備該瓦楞紙箱的原紙的克重＜100克/平方米，所述瓦楞紙箱的底部主承壓面設(shè)有纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。制備該瓦楞紙紙箱所用原紙中添加有納米填料，所述納米填料采用納米TiO2與聚烯烴類為母體的復(fù)合物，其中納米填料各組分的重量比例為TiO220-50％、聚烯烴類為母體的復(fù)合物50-80％，所述納米填料的添加量為原紙重量的2-8％。所述原紙含水量控制在10％。所述多層瓦楞紙粘合使用淀粉膠，該淀粉膠的制備方法為在淀粉水溶液中加入烯烴單體和超細(xì)纖維狀填料，并在超聲波處理下制膠，烯烴單體和超細(xì)纖維狀填料加入重量百分比為3-6％，超聲波的強(qiáng)度1--1.2W/cm2。多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，瓦楞輥與壓力輥之間的壓力為0.3Mpa～0.4Mpa。多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，涂膠區(qū)在瓦楞楞峰的1mm～1.5mm寬度以內(nèi)。多層瓦楞紙粘合步驟中的施膠過(guò)程，采用激光自動(dòng)調(diào)整涂膠網(wǎng)紋輥與瓦楞輥之間的間隙。所述瓦楞紙板烘干步驟中采用的烘干裝置包括設(shè)于瓦楞紙板輸送線下方的熱輻射板，所述熱輻射板上設(shè)有微孔，所述熱輻射板下方設(shè)有蒸汽噴射裝置。所述瓦楞紙板干燥步驟中采用負(fù)壓排氣裝置將紙板中過(guò)多的水份和余熱帶走。所述纖維加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為在主承壓面縱橫方向上的復(fù)合聚丙烯纖維。瓦楞紙箱由瓦楞紙板構(gòu)成，瓦楞紙板又由瓦楞原紙構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō)由較重的瓦楞原紙、層數(shù)較多的瓦楞紙板構(gòu)成的瓦楞紙箱強(qiáng)度較高，符合使用要求；相反，較輕的瓦楞原紙、層數(shù)較少的瓦楞紙板構(gòu)成的瓦楞紙箱強(qiáng)度較低，不太符合使用要求。由此可見(jiàn)，瓦楞紙箱原紙克重、層數(shù)與強(qiáng)度之間構(gòu)成了矛盾關(guān)系，所以一般使用的瓦楞紙箱由120－150克/平方米瓦楞原紙、三層－五層構(gòu)成，以五層為主。但這不符合所提倡的低克重、高強(qiáng)度、輕化量精神。要使瓦楞紙箱做到低克重、高強(qiáng)度、輕量化，符合使用要求，關(guān)鍵要合理解決好瓦楞紙箱原紙克重、層數(shù)與強(qiáng)度之間的矛盾關(guān)系。解決該矛盾關(guān)系主要關(guān)鍵技術(shù)是瓦楞原紙和瓦楞紙板質(zhì)量、成箱技術(shù)和結(jié)構(gòu)?！裢呃阍堎|(zhì)量：應(yīng)選擇高質(zhì)量的瓦楞原紙，即要求纖維結(jié)合強(qiáng)度好，紙面平整，有較好的緊度和挺度，要求有一定的彈性，以保證制成的紙箱具有防震和耐壓能力。此外對(duì)水分指標(biāo)要加以控制，水分過(guò)小，紙脆，瓦楞加工時(shí)會(huì)發(fā)生破裂；水分過(guò)大，紙軟，會(huì)給加工成型帶來(lái)困難。一般紙的含水量應(yīng)控制在10％左右為宜。●瓦楞紙板質(zhì)量：在當(dāng)今瓦楞紙箱包裝朝“低克重、高強(qiáng)度、輕量化”方向發(fā)展的趨勢(shì)下，對(duì)瓦楞紙板的質(zhì)量提出了更高要求。如何提高瓦楞紙板的質(zhì)量？對(duì)相同瓦楞原紙來(lái)說(shuō)，采用先進(jìn)的膠粘劑和施膠技術(shù)是關(guān)鍵?！癯上浼夹g(shù)和結(jié)構(gòu)：成箱技術(shù)和結(jié)構(gòu)與瓦楞紙箱強(qiáng)度有密切關(guān)系，尤其與紙箱抗壓強(qiáng)度、堆碼強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度有較大關(guān)系。為了使瓦楞紙箱做到低克重、高強(qiáng)度、輕量化，符合使用要求，必須有先進(jìn)的成箱技術(shù)，科學(xué)合理的箱體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明針對(duì)低克重、高強(qiáng)度、輕量化瓦楞紙箱的關(guān)鍵技術(shù)作了下列三方面技術(shù)創(chuàng)新：(1)低克重高強(qiáng)度瓦楞原紙技術(shù)創(chuàng)新高質(zhì)量的瓦楞原紙是實(shí)現(xiàn)瓦楞紙箱低克重、高強(qiáng)度、輕量化關(guān)鍵。現(xiàn)行的瓦楞原紙基本上由廢紙按傳統(tǒng)的造紙技術(shù)再生而成，紙纖維短，結(jié)合力弱，所以造成強(qiáng)度差，緊度和挺度低，紙面不平整，無(wú)法制造出低克重高強(qiáng)度的瓦楞原紙，進(jìn)而也無(wú)法做到瓦楞紙箱低克重、高強(qiáng)度、輕量化。為此，本發(fā)明與瓦楞原紙供應(yīng)商聯(lián)合進(jìn)行了低克重高強(qiáng)度瓦楞原紙研究開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了聚合物基無(wú)機(jī)納米填料-紙纖維結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新，使瓦楞原紙達(dá)到低克重高強(qiáng)度。本發(fā)明聚合物基無(wú)機(jī)納米填料采用納米TiO2與聚烯烴類復(fù)合物。在造紙濕部生產(chǎn)流程中加入該納米填料，在強(qiáng)烈的機(jī)械混合下，因該納米填料粒子上的表面原子圍缺少近鄰配位的原子以及高的表面能，使其具有很高的活性，極不穩(wěn)定，容易與其他原子結(jié)合；而且，表面原子的活性也會(huì)引起表面電子自旋構(gòu)象和電子能譜的變化，從而給納米粒子以低密度、低流動(dòng)速率、高吸氣性、高混合等特性。在納米填料表面與界向效應(yīng)下，使納米填料在紙纖維周圍形成細(xì)小的絮聚組分，改善漿料組織結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)紙纖維間的緊密連接，增加纖維間的拉力，并填平纖維間凹凸不平缺陷，通過(guò)抄紙過(guò)程，獲得有較強(qiáng)的緊度，表面平整光滑，勻度較佳的瓦楞原紙。同有由于該納米填料加入，降低了紙纖維的流失，改善了紙機(jī)運(yùn)行狀況，提高了生產(chǎn)速度，降低了瓦楞原紙生產(chǎn)成本。采用聚烯烴復(fù)合TiO2納米填料技術(shù)造紙，這是瓦楞原紙?jiān)旒埣夹g(shù)上一大創(chuàng)新，也正由于這一創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，成功地制造出＜100克/平方米低克重高強(qiáng)度瓦楞原紙，確保了本發(fā)明新產(chǎn)品實(shí)施獲得成功。(2)膠粘劑和施膠技術(shù)創(chuàng)新：瓦楞紙板是由瓦楞原紙粘合而成，粘合是生產(chǎn)高質(zhì)量瓦楞紙板關(guān)鍵技術(shù)，而膠粘劑和施膠技術(shù)又是高質(zhì)量瓦楞原紙粘合重中之重?！衲z粘劑技術(shù)創(chuàng)新：瓦楞紙板生產(chǎn)常用膠粘劑是淀粉膠。由于淀粉分子結(jié)構(gòu)本身具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，顆粒較小，水分子不易滲入，須經(jīng)糊化膨脹到一定之程度，才會(huì)產(chǎn)生粘性，因此高質(zhì)膠粘劑需經(jīng)改性。本發(fā)明采用了淀粉-聚合物-超細(xì)填料三元增強(qiáng)改性技術(shù)。首先選用了粘結(jié)性好的淀粉，在淀粉水溶液中加入烯烴單體和超細(xì)纖維狀填料，并在超聲波處理下制膠。由于淀粉顆粒受到超聲波作用，在不同方向高速振動(dòng)和機(jī)械剪切作用下產(chǎn)生一定程度的降解，破壞了淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，使體系的粘度增加，形成網(wǎng)狀淀粉-高聚物分子鏈，提高粘接強(qiáng)度和穩(wěn)定性；同時(shí)，淀粉膠中的超細(xì)纖維狀填料有效地分布到紙表面的毛細(xì)孔隙內(nèi)，提高紙板的抗沖擊強(qiáng)度。另外，本發(fā)明在制膠過(guò)程中對(duì)影響膠粘劑質(zhì)量的各參數(shù)進(jìn)行了數(shù)字化匹配，并實(shí)施了制膠全自動(dòng)參數(shù)控制，確保高質(zhì)膠粘劑制取?！袷┠z技術(shù)創(chuàng)新：施膠技術(shù)對(duì)瓦楞紙板質(zhì)量影響很大，其中涂膠輥的調(diào)整與涂膠量、壓力、溫度是施膠過(guò)程中主要影響因素。①激光自動(dòng)調(diào)整涂膠網(wǎng)紋輥與瓦楞輥之間的間隙。涂膠網(wǎng)紋輥與瓦楞輥之間的間隙太大會(huì)使涂膠不良而造成局部起泡和粘合不良，間隙太小會(huì)使兩輥摩擦而損壞涂膠網(wǎng)紋輥，造成無(wú)法補(bǔ)救的后果而不能正常生產(chǎn)。因此在調(diào)整二者間隙十分重要。本發(fā)明采用了激光自動(dòng)調(diào)整涂膠網(wǎng)紋輥與瓦楞輥之間的間隙，使其除兩頭必須一致外，更能控制好兩輥之間的合適間隙。②通過(guò)涂膠量與粘合牢度定量關(guān)系測(cè)定，自動(dòng)控制涂膠量。由于擔(dān)心降低涂膠量會(huì)造成粘臺(tái)不良而盲目地增加涂膠量，這種方法或許能夠提高粘合牢度，但許多不應(yīng)有的質(zhì)量弊端就凸現(xiàn)出來(lái)，如表面搓衣板、雞皮狀、透楞、紙板偏軟、強(qiáng)度較差、厚度較薄等諸多弊端，產(chǎn)生的后果就是高成本低質(zhì)量。因此控制好涂膠量對(duì)提高瓦楞紙板質(zhì)量和強(qiáng)度作用很大。本發(fā)明通過(guò)涂膠量與粘合牢度定量關(guān)系測(cè)定，實(shí)現(xiàn)涂膠量精確自動(dòng)控制，避免了涂膠量忽多忽少。同時(shí)，嚴(yán)格控制涂膠區(qū)在瓦楞楞峰的1mm～1.5mm寬度以內(nèi)。③視瓦楞原紙質(zhì)量設(shè)置壓力警報(bào)。瓦楞紙板的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程與壓力密不可分，壓制瓦楞需要壓力，紙與紙之間的粘合也需要壓力的配合才能完成。所以，合適的壓力是制造優(yōu)質(zhì)瓦楞紙板的重要保證。通過(guò)本發(fā)明研發(fā)，我們認(rèn)為瓦楞輥與壓力輥之間的壓力應(yīng)該視原紙的質(zhì)量而靈活控制，等級(jí)好的原紙松緊度較為緊密，涂膠后膠粘劑較難滲透到紙的纖維中去，所以壓力應(yīng)大些；而低等級(jí)原紙的強(qiáng)度較差，若壓力過(guò)大會(huì)損傷紙的纖維甚至將紙壓破。根據(jù)本發(fā)明實(shí)際使用的低克重高強(qiáng)度瓦楞原紙，我們?cè)O(shè)置了0.3Mpa～0.4Mpa之間的壓力警報(bào)系統(tǒng)，低于0.3Mpa和高于0.4Mpa會(huì)及時(shí)報(bào)警，并自動(dòng)調(diào)整到0.3Mpa～0.4Mpa。④微孔直熱式干燥技術(shù)。瓦楞紙板干燥是十分重要的生產(chǎn)工藝，通過(guò)干燥控制紙板水分、強(qiáng)化粘合牢度、完成紙板成形?，F(xiàn)有瓦楞紙板生產(chǎn)一般是通過(guò)熱輻射作用加以干燥。本發(fā)明采用了微孔直熱式干燥技術(shù)創(chuàng)新。該技術(shù)在現(xiàn)有的熱輻射干燥技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新，即在生產(chǎn)線的熱輻射板上設(shè)置了大量微孔，通過(guò)這些微孔高速噴射出大量的過(guò)熱蒸氣。過(guò)熱蒸氣通過(guò)瓦楞紙板中的紙纖維毛細(xì)管虹吸作用，迅速、均勻地傳遞到紙板上下，對(duì)瓦楞紙板進(jìn)行快速整體干燥；隨后緊接著對(duì)紙板再通過(guò)強(qiáng)力的負(fù)壓高速排氣，再次通過(guò)紙纖維毛細(xì)管虹吸作用，將紙板中過(guò)多的水份和余熱迅速帶走，達(dá)到冷卻和控制水分目的，同時(shí)將大量余熱回收利用。采用該創(chuàng)新干燥技術(shù)生產(chǎn)瓦楞紙板，具有粘合牢度強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量高、節(jié)能等特點(diǎn)。(3)局部復(fù)合及纖維加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用。一般瓦楞紙箱有六個(gè)面，而傳統(tǒng)的瓦楞紙箱六個(gè)面均為相同層數(shù)和厚度的瓦楞紙板構(gòu)成。本發(fā)明產(chǎn)品通過(guò)對(duì)瓦楞紙箱在包裝使用過(guò)程中各面受力的分析，發(fā)現(xiàn)各面的受力各不相同，對(duì)受力小的面增加克重和層數(shù)就是一種功能浪費(fèi)。本發(fā)明由于采用低克重原紙，會(huì)造成的強(qiáng)度損失，通過(guò)瓦楞紙箱各面受力分析，達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，即針對(duì)各面受力要求，合理地設(shè)計(jì)出瓦楞紙箱各面的構(gòu)成，在確保強(qiáng)度的基礎(chǔ)，以達(dá)到輕量化目的。本發(fā)明在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，采取了局部復(fù)合及纖維加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)加以彌補(bǔ)。即對(duì)瓦楞紙箱主承壓面進(jìn)行復(fù)合后，再進(jìn)行纖維加強(qiáng)。具體工藝路線是，先將卷紙按紙箱規(guī)格分切，用粘合劑各層復(fù)合后烘干進(jìn)入瓦楞紙板生產(chǎn)線進(jìn)行局部復(fù)合，然后再進(jìn)行纖維加強(qiáng)。2.6主要技術(shù)指標(biāo)：1、瓦楞原紙克重：＜100克/平方米；2、耐破強(qiáng)度：≥1500Kpa；3、戳穿強(qiáng)度：≥30J；4、邊壓強(qiáng)度：≥7500N/m；5、空箱承壓強(qiáng)度：≥5000N。