造成印刷瓦楞纸板弯翘的原因

整体上说,纸板扭曲并不是单一课题。阻止这种现象的出现,可通过同时清除纸板在瓦楞方向上和与机器平行方向上的翘曲(水份含量的不平衡以及纸幅 张力)完成。纸板扭曲通常是由于瓦楞方向上的纸幅张力不均匀(通常发生在双面底纸的粘合处)造成的。这种不均匀的纸幅张力可能是由辊筒状态(受到损坏并且 形状不一致),原纸架和下游设备的纸幅未套准,或者热板上面瓦楞方向上的不同磨擦程度引起的。此外,瓦楞纸板生产线皮带上,尤其是分裂式皮带上的故障也可 能是造成纸板扭曲的原因。

引起纸板翘曲的真正原因

广义上,纸板翘曲是由瓦楞纸板上组合部件尺寸大小的不均匀变化,尤其是芯纸造成的,通常发生在瓦楞楞尖和底纸牢固粘和并且在两者之间不再发生相 对移动(滑动)后。机器方向(MD)纸板翘曲是由于机件滚动方向各种力原先就不平衡和这种不平衡的周期变化所引起的上下面纸在机件滚动方向的不均匀改变而 产生的(端对端的S-型纸板翘曲)。这里起主要作用的力是纸幅张力。

如果是上层面纸的张力高于下层底纸的张力,则会造成端对端的上翘型纸板翘曲。发生这种翘曲是因为纸板粘合后,上层面纸比下层底纸的伸展程度高。 因此,纸板背部的弹力更大,当纸板经过切割后张力得以释放。反之,如果下层底纸的张力高于上层面纸的张力,则造成端对端的下弯型纸板翘曲。因此,如果纸板 的任何一面的面纸或两面的张力都发生大规模的波动,则会发生端对端的S-型纸板翘曲。瓦楞方向纸板翘曲主要是由于瓦楞平行方向原先不平衡力产生的上下面纸 在瓦楞方向上的不均匀变化所引起的。这里主要的力是由于水份含量变化引起,即所谓原纸的"湿涨性"的特点引起的收缩力和扩张力。这种湿涨性在瓦楞方向上远 大于机器方向上,这说明我们遇到的最严重的问题是瓦楞方向上的纸板翘曲,也说明原纸中湿杂纹是多么麻烦。因此,很多纸箱企业做大部分的工作都是关于瓦楞方 向上的纸板翘曲,即瓦楞方向纸板翘曲的研究和控制。

粗略的讲,原纸的水份含量每改变1%将使瓦楞方向纸板的尺寸大小改变0.06%~0.10%。因为在纸板通过瓦楞纸板生产线期间,水份含量的改 变可以达到l5%~20%,因而可能造成纸板0.9%~2%尺寸的相对变化。在一张80英寸(2.03m)宽的纸板上,这个数值为0.72英寸~1.6英 寸(18mm~41mm)。这样大的尺寸变化,对于纸板翘曲的影响很大。所以说,仔细控制原纸中的水份含量对于平直纸板的生产至关重要。

温度的变化同样造成纸板的尺寸大小变化。然而,其影响对于纸板翘曲来说相对是最小的。很难将温度这一因素孤立对待,因为温度的变化通常伴随着,或者说实际造成原纸中水份含量的变化。用纸板制造过程中所发生的水份含量变化和差异来解释瓦楞方向上的纸板翘曲成因是可信的。

纸板翘曲问题的解决方法

众所周知,纸板弯翘是所有纸箱厂的最主要障碍,它是会带来种种生产弊病,如车速降低和胶糊、能源经费增加等诸多问题。并且它会影响到制箱部的操作,如模切困难、印刷不良等等问题。废纸也因而增多,使工作更烦恼更不顺畅。

瓦楞纸板翘曲的主要原因是上下面纸的含水量不均衡。向上弯是单面纸水份太多,向下弯是双面纸水份太多。要生产平直,强硬的纸板,一定要好好控制这两个纸的含水量和上胶方法。

INTERFlC的触压棒和热压棒就能帮助控制这两种重要因素。若要生产笔直强硬的纸板,单面机和双面机的速度一定要保持同步。有研究发现低速度并不会造成纸板弯翘,只要单面机和双面机能保持同步就不会有问题发生。

那么如何生产出平直的瓦楞纸板呢?答案就是必须有一个能够抵消掉这两个面纸力的第三个反向力。这个反向力产生于当双面粘结处的瓦楞的顶部和根部 十分潮湿,由于瓦楞的顶部和根部双面面纸涂有黏合剂,加以双面底纸和黏合剂本身的水份含量,瓦楞的顶部和根部为了与周围空气趋向一致而失去水份发生收缩 时,所产生的力会试图使成型后的纸板反向纸板翘曲。所以,为了生产出平直的瓦楞纸板,这个反向力务要必能准确地平衡掉前述两个面纸在纸板成型过程中产生的 力。瓦楞楞尖的收缩不仅影响了由于水份含量的损失所引起的纸板尺寸大小的损失,而且反映了纸张被湿润,然后又干燥收缩,最终使得纸板的尺寸小于原来尺寸的 基本特性。

在下列情况共同配合下,可以制成平直瓦楞纸板(即24英寸宽纸板,偏差为0.25英寸或者说600mm宽纸板,偏差为6mm)

·管理层承诺加工成平直纸板:

·原纸水份含量的均匀度在规定的范围内:

·瓦楞纸板生产线处于良好的机械状态,并附有某种纸板翘曲控制工具:

·瓦楞纸板生产线操作程序经过改进,工作人员经过纸板翘曲控制方法的充分培训:为了始终生产出平直纸板,上述四个条件务必具备。

此外,我们还可以示例给出一个系统的解决方案。这一示例系统方案包括(依重要性次序排列):

·安装速度曲腺记录器(COPARSpeedChartRecorder-SCR);

·安装COPAR天桥速度控制(BSC)来使单面机和双面机能自动同步同速度运转,同时在天桥上能保持最少且稳定的纸量;

·安装不良的接纸机(尤其是双面部);

·安装马达(电动机)使预热缺能够旋转;

·安装COPAR双面机速度控制(DBSC)使双面机能缩短加速或减速的时间,在生产各个品种时,均能保持最快速度;

·安装FRIESE瓦楞辊(减少胶糊用量因而也减少弯翘的机会);

·安装INTERFIC独压棒(ContactBars);

·安装EQUALINER2000张力平衡器(于双面部预热器上);

·安装好的天桥刹车器(制动器)使单面纸板过桥平衡少振动少冲撞;

·安装INTERFIC热压棒(ThermlBars)这一完善的弯翘控制系统;

·安装RINC顶纸架原纸管夹头;

·安装良好的气压式制动器放于原纸架,

·安装COPARSWS分段喷雾系统;

·安装INTERFIC牵引棒(TractionBars)。

在运用了这样一套示例解决方案后,实际取得的效果是,使纸箱生产线上总平均速度增加了12.6%,跑厚纸板增加28.5%。纸板的粘合强度、边 压拍度和纸箱压力强度三者相应增加。员工超日寸费用一年减少了4000美元,刨源费一年省了15000美元,胶糊消耗也少了21000美元。有了热压棒 (THERMOBARS),纸板的弯翘只需用手指在电脑上触摸便能轻易控制。

调整瓦楞纸板弯翘的具体措施

纸板弯翘是瓦楞纸板生产过程中常见的现象,采取恰当的措施进行调整,使可以迅速对该问题加以排除,在此提出一些调整时的思想供参考:

·须了解所用生产线烘道稳定的最高经济运行速度和热板正常温度,

·应以稳定的最高经济运行速度来确定纸板生产过程中各层面、里、芯纸在复合前的合适温度并予以可靠控制。

·由于各层纸在烘道运行过程中是分别处于不同的温度与散热湿环境条件下干燥的,其中面纸直接接触热板,处于温度最高的干燥环境,因此先控制好复合前的面纸湿度,以保证出来的面纸既已烘干又不能太干而发脆,以此作为调整其它纸板温度的基准。

·根据上翘或下翘的现象对其它层纸板的湿度进行调整控制。上海印刷除此地区干燥季节或与其它一些使纸筒湿度过小的因素须加湿外,一般的情况不需加湿最多不预热或减少预热面积。

·切忌因面纸湿度太大而去加大其它纸的湿度以求平衡,这样虽然也能改善,但却影响了干燥的经济速度,降低了生产效率,同时纸板出烘道后还未烘干的部分会继续散发水份,而埋下纸板继续变形的隐患。

·只要能满足复合要求,上糊量宜小不宜大,既减少纸板复合日寸变形造成纸板质量问题,又降低了黏合剂的物耗。

·旧的输送皮带会因透气不良而影响上层纸板的湿度挥发,同日寸还会使上层纸板吸收下层纸板散发的蒸汽而产生吸湿变形(搓衣板状),旧的生产线要注意防止忽略这一因素。

·各层纸板的张力不平衡还会引起纸板纵向曲翘,要注意高速好面纸和各层纸板的输送张力。

不同的制造设备和工艺生产的纸张及不同产地的纸张会有不同的收缩方向差异和收缩率;不同批次的纸张和堆放条件差异会使纸张的含水率不同。分别在干燥季节与湿润季节进货的原纸,或者相同的原纸在不同的季节使用,同卷纸的里外层的湿度也会不同。

五层瓦楞纸板下翘,且热板温度经测量达到170℃~190℃。上海印刷厂如将A瓦加大糊量和减少烘干,过程中可以将纸板弄平,但冷却后又上翘,其处理方法是:

·五层瓦楞纸板横向下翘现象是由于面纸在复合以前的湿度太大

各层不同湿度的纸板一旦复合完毕,相互之间的位置即由瓦楞芯纸的楞顶与面里纸的粘合点固定,进入烘道干燥后,湿度过大的面纸表面积收缩产生向心拉力,使整个纸板发生下翘。

解决方法应考虑加大面纸预热面积,减少面纸在复合前的湿度。如果在最高且稳定的经济运动速度条件下,纸板虽下翘,但其他几层纸的复合质量和烘干 后的水份都符合要求,通过调整面纸的湿度即能排除。否则还要考虑其他几层纸在最终复合前的湿度状态,需要同时减少其它几层纸板的预热面积,进一步的措施还 可以对其中几层纸板以蒸汽喷雾加湿.再适当提高车速。各层纸在烘道运行过程中是分别处于不同的温度与散热散湿条件下干燥的,通过调整,使所有纸的湿度能适 应在通过烘道时各自干燥环境条件下的干燥速变达到基本平衡,才能保证纸板干燥后的平整度。

瓦楞纸板加大糊量和湿度的做法应该是在糊量不够和A楞二层纸板在最终烘道出来后太干的情况下采取的措施。片面加大糊量会增加黏合剂的成本消耗和 使A楞楞顶因水份增加而影响强度,在复合时使楞型变形,出现倒楞,干燥后又会出现"搓板状"缺陷等。加大的湿度则会影响烘道的干燥速率。

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