瓦楞紙板粘合強度測定及其在生產中的應用
瓦楞紙板粘合強度(Ply adheasive Strength)是指瓦楞紙板紙頁之間粘合的緊密程度。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。各層紙頁之間粘合是否緊密牢固,直接影響瓦楞紙板的質量。粘合良好的瓦楞紙板,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生分離,外觀硬挺,有較好的抗壓和緩沖性能,能有效地保護內裝商品不受外界不利因素影響而受損。
瓦楞紙板是由面紙和芯紙粘接成整體而發(fā)揮作用的,所以面紙和芯紙的粘接狀態(tài)至關重要。瓦楞紙板的粘接不是粘接力越強越好,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度卻反而降低了。這就要求在紙板生產過程中,掌握瓦楞紙板粘合強度,結合生產實際情況,靈活應用,降低成本,產生更大的經濟效益。
測定瓦楞紙板的粘合強度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)為單位表示粘合強度的大小。
瓦楞紙板粘合強度測定使用的試驗儀器應是壓板式耐壓強度測定器,其壓板尺寸應滿足試樣選定尺寸,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小于百分之一。試驗方法如圖所示,根據鋼針插入的位置不同,可分為雙側試驗和單側試驗兩種。雙側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度,因此,雙側試驗不能**地測定瓦楞紙板的粘合強度,只有單側試驗才可靠地測定瓦楞紙板兩面的粘合強度。
具體試驗方法如下:
1. 從待測樣品中切割出25mm×80mm未受壓過的瓦楞紙板試樣10塊,瓦楞方向與25mm尺寸方向一致,試樣的邊必須是平行的,其誤差不得大于1mm 。
2. 將針式件插入波形瓦楞孔隙之間,插針時不能將每個楞孔插滿,要注意分離部位,分離楞紙與面紙時不能分離里紙或芯紙,插入上、下針式件須錯開位置,均勻地插入,然后裝上支撐件。
3. 將裝有試樣的附件放入測定器下壓板中心位置,開動測定器,以12.5±2.5mm/min的速度對裝有試樣的附件施壓,直至楞峰與面紙或楞峰與芯紙或里紙分離為止。
4. 記錄測定器上顯示的數值,讀數**至1N。
5. 結果表示,按下式計算:
A = F/S
式中A表示試樣的粘合強度,用N/m2表示;F表示試樣被分離時所需的力(平均值),用N表示;S表示試樣的面積,用m 2或cm2表示。
測定瓦楞紙板粘合強度時應注意的幾個問題:
1. 測定儀的速度必須保證12.5±2.5mm/min ,過快或過慢和速度都會造成測定結果發(fā)生差異.
2. 切取試樣必須平直,其長邊應與瓦楞方向垂直。
3. 附件須有支撐件,否則會因壓力不均勻而產生測試誤差。
4. 插入針式附件須注意分離部位,各部位粘合強度在生產中的應用有重要意義。
5. 使用無支撐(梳形)附件測定的粘合強度的結果,有些可能是瓦楞紙的拉力強度。
瓦楞紙板粘合強度是瓦楞紙板物理性能之一,與瓦楞紙板其它物理性能不同,它更能反映生產工藝上的問題。耐破強度和戳穿強度是瓦楞紙板的主要指標,它們反映的主要是原材料的物理強度,邊壓強度表示負荷,這些與生產工藝的關系不太大。而瓦楞紙板粘合強度反映的是瓦楞紙板紙頁之間粘合的緊密程度。我們知道,瓦楞紙板是由箱板紙和通過瓦楞棍加工成波浪形的瓦楞紙粘合而形成的板狀物。把瓦楞紙加工成波浪形是一種生產工藝,把箱板紙和波浪形的瓦楞紙粘合在一起,也是一種生產工藝。由此可見,瓦楞紙板粘合強度與生產工藝的關系是多么的密切。過去,我們在測定瓦楞紙板物理強度時,往往忽視粘合強度的測定。從把瓦楞紙板作為包裝材料的角度來看,這樣做是可以的,因為我們考慮更多的是其對內裝商品的保護功能。但是,如果從生產工藝的角度來看,忽視粘合強度的測定,顯然是不正確的。
在生產實踐中,我們發(fā)現影響瓦楞紙板粘合強度的因素主要有以下幾個方面:
一是粘合劑的質量。這是影響瓦楞紙板粘合強度的*主要*直接的因素。粘合劑是由淀粉或聚乙烯醇等粘性物質再配以其它化學物質制成的,它的配方、制作工藝、加水比例等對紙頁間的粘合起決定作用。制糊配合失誤導致糊液粘度不穩(wěn)定,許多紙箱廠在質量控制點的選擇上,都選擇粘合劑作為QC小組活動研究的主要課題。
二是紙張質量。除了粘合劑作為粘合的中間媒體之外,紙的質量對粘合也產生一定的影響。紙的質量主要應注意紙的水份、施膠度、平滑度(粗糙度)等。
三是生產環(huán)境因素。環(huán)境過于潮濕,紙頁之間初粘速度太慢,進入下道工序時,易產生分離;環(huán)境干燥,粘合劑過快失掉水份,紙頁還未充分吸收粘合劑,也影響粘合強度。
四是設備和加工因素。如瓦楞棍缺口,表面不平易造成局部粘合不上,壓輥壓力不勻或不足,車速快慢等都能影響瓦楞紙板的粘合質量。
五是楞形因素。不同的楞形,其粘合的面積不一樣。在一定長度內,楞數越多,粘合面積越大,粘合的強度也越大。
六是人為因素。生產中糊液量使用多少,要根據粘合的速度來調整用糊量。
測定瓦楞紙板的粘合強度,不僅能了解瓦楞紙板的質量情況,更能用于控制瓦楞紙板生產的質量。當發(fā)現瓦楞紙板粘合強度不足時,可以通過分析,找出不利因素加以克服。如上述分析諸因素中,關鍵是粘合劑。如果紙質、環(huán)境、楞形等因素發(fā)生變化,則粘合劑的配制也應作相應的變動,才能制造出粘合良好的瓦楞紙板。通過對瓦楞紙板粘合強度的測定,我們就可以掌握瓦楞紙板粘合質量的變化情況,適時調整粘合劑的配制,從而達到減少消耗、提高產量和質量的目的,使生產進入良性循環(huán)狀態(tài)。有如是設備因素,就要及時維修設備。假如是車速影響就應調整到合適的車速。通過測定瓦楞紙板各粘合部位的強度,能及時、明確指出粘合**發(fā)生在哪一個機臺上,使車間及時調整生產工藝、改進工藝就有了依據。
通過測定瓦楞紙板的粘合強度,我們可以比較,了解不同的粘合劑的粘合效果。目前,國內各種粘合劑層出不窮,每種粘合劑的***都聲稱自己的發(fā)明質優(yōu)價廉用量省。通過對樣品的測試,就可以比較其優(yōu)劣,從中篩選出*適合本廠使用的粘合劑。這時改進工藝,使用新材料,節(jié)省成本有極大的好處。
總之,在瓦楞紙板的生產過程中,加強對其粘合強度的檢測,就能及時準確地獲取生產中的有關信息,把這種信息用于指導生產,改進工藝,提高產品質量是十分有利的。本文簡單地論述了瓦楞紙板粘合強度的測定及其在生產中的應用,各企業(yè)可以結合本企業(yè)的實際情況靈活運用,必能產生更大的效益