實(shí)驗(yàn)室涂膜機(jī)在《淀粉表面施膠對(duì)瓦楞原紙強(qiáng)度性能的影響》中的應(yīng)用
①淀粉膠的制備 將玉米淀粉分散在40℃以下的蒸餾水中,,室溫下攪拌20分鐘,得到分散 均勻的淀粉漿,,然后加入適量的NaOH溶液進(jìn)行糊化,少量的硼砂與溶脹的淀 粉分子形成絡(luò)合物,,增加膠黏劑黏度,,室溫下繼續(xù)攪拌2小時(shí),得到均勻的乳 白色黏稠淀粉膠,。
②瓦楞原紙表面施膠 采用輥式涂布技術(shù),,對(duì)瓦楞原紙進(jìn)行單面施膠,,由于未經(jīng)內(nèi)部施膠的瓦 楞原紙表面并不光滑,纖維之間的空隙會(huì)使施膠劑很容易被吸收,,施膠量難 以準(zhǔn)確控制,,因此,本次實(shí)驗(yàn)通過改變上膠輥的壓力改變涂布量,,分別選用 150N,、100N和50N 3種壓力,其中施加給上膠輥的壓力越大,,涂布到瓦楞原 紙上的表面施膠劑用量就越少,。
③瓦楞原紙強(qiáng)度測(cè)定 涂布后的瓦楞原紙?jiān)跇?biāo)準(zhǔn)條件 下經(jīng)溫濕度平衡處理后,分別按照 GB/T457-2008《紙和紙板耐折度 的測(cè)定》,、GB/T 12914-2008《紙 和紙板抗張強(qiáng)度的測(cè)定》和 G B / T 2679.8-1995《紙和紙板環(huán)壓強(qiáng)度的 測(cè)定》測(cè)定耐折度,、抗張強(qiáng)度和環(huán) 量,以保障瓦楞紙板和紙箱的抗壓強(qiáng) 壓強(qiáng)度,。
實(shí)驗(yàn)中,以3種壓力對(duì)瓦楞原紙進(jìn)行表面施膠,,隨著上膠輥壓力的逐漸 減小,,涂布到紙張上的淀粉膠黏劑的量變大,待紙樣溫濕平衡后,,對(duì)3種紙 樣的上膠量進(jìn)行測(cè)定,,施膠后的紙樣如圖1所示,紙樣由左到右依次為瓦楞 原紙,、上膠輥150N壓力施膠的涂布紙,、上膠輥100N壓力施膠的涂布紙、上膠 輥50N壓力施膠的涂布紙,,可以很明顯地看出不同上膠輥壓力施膠后,,紙樣 顏色有明顯的差別。未經(jīng)施膠的瓦楞原紙表面呈現(xiàn)淺褐色,;少量淀粉膠黏劑 施膠后,,紙張明度增加,顏色變得更加明亮,;隨著施膠量的增加,,紙張出現(xiàn) 白色,當(dāng)涂布的淀粉施膠劑達(dá)到一定量后,,紙張泛白明顯且邊緣產(chǎn)生翹曲現(xiàn) 象,,紙張不平整。
耐折度是瓦楞紙重要的物理性能之一,,從圖2中我們可以看出,,紙樣的 耐折度隨著施膠量的增加呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),。原紙A的平均耐折次數(shù)在8 次左右,當(dāng)涂布機(jī)上膠輥壓力設(shè)置為150N時(shí),,紙樣耐折度上升了3.85%,; 當(dāng)上膠壓力為100N時(shí),其耐折度降低,,與原紙相比下降了2.56%,;當(dāng)壓力 降低到50N時(shí),紙樣耐折度與瓦楞原紙相比下降了5.13%,,是試驗(yàn)中耐折度 的低值,。原紙B的耐折度明顯優(yōu)于原紙A,原紙B的耐折度約為10次,,進(jìn)行 表面施膠后,,隨著表面施膠量的增加,紙樣耐折次數(shù)分別上升3.92%,、下降 2.94%,、下降4.9%,原紙B的耐折度變化趨勢(shì)與原紙A的變換趨勢(shì)相同,,因 此,,對(duì)紙張進(jìn)行表面施膠,隨著施膠量的增加,,耐折度輕微上升后下降,,在 進(jìn)行表面施膠的3種原紙中,紙樣耐折度的增減幅度不超過10%,,變化趨于 穩(wěn)定,,表面施淀粉膠不會(huì)降低紙張的耐折度。
抗張性能可以用抗張強(qiáng)度,、斷裂長(zhǎng),、抗張指數(shù)和伸長(zhǎng)率等因素來(lái)表示。 其中,,抗張強(qiáng)度是測(cè)試紙樣的單位寬度所承受的平均抗張力,,是指紙樣所能 承受的大張力??箯堉笖?shù)則是單位定量瓦楞原紙的抗張強(qiáng)度,。本實(shí)驗(yàn)用抗 張指數(shù)對(duì)瓦楞紙性能進(jìn)行評(píng)價(jià),施膠量對(duì)瓦楞原紙抗張指數(shù)的影響如圖3所 示,,瓦楞原紙進(jìn)行表面施膠后,,紙張抗張性能隨施膠量的增加而小幅上升, 隨著施加淀粉膠量的逐步增加,,抗張指數(shù)上升趨勢(shì)變緩,。當(dāng)涂布機(jī)上膠輥壓 力為150N時(shí),,兩種紙樣的的抗張指數(shù)分別上升9.27%和8.89%;而當(dāng)涂布機(jī) 上膠輥壓力下降,,即施膠量增加時(shí),,與未進(jìn)行施膠的原紙抗張性能相比,原 紙A施膠后的抗張指數(shù)上漲15.12%,,原紙B施膠后抗張指數(shù)上升14.06%,; 隨著施膠量的進(jìn)一步增加,紙樣A與B較原紙A與B相比,,抗張指數(shù)分別上漲 18.29%和15.74%,,上升趨勢(shì)逐步變緩,則可能是因?yàn)榈矸勰z分子填充到紙 張表面空隙中,,使得瓦楞紙性能變得更好,。另外原紙A的抗張指數(shù)漲幅始終 高于原紙B,這可能是因?yàn)榕c原紙B相比,,原紙A表面更加粗糙,,纖維與纖維 之間的孔隙更大,進(jìn)行表面施膠后,,淀粉施膠劑與紙張表面可以更好地結(jié)合,。 4.施膠量對(duì)瓦楞原紙環(huán)壓強(qiáng)度的影響 環(huán)壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)瓦楞紙板性能的重要依據(jù),從圖4中可以看出,,經(jīng)過淀 粉膠黏劑施膠后,兩種瓦楞原紙的環(huán)壓強(qiáng)度和環(huán)壓指數(shù)均有所增長(zhǎng),。其中,, 瓦楞原紙A和瓦楞原紙B的環(huán)壓指數(shù)分別為7.97和8.77,隨施膠量的增加,, 紙樣A的環(huán)壓指數(shù)分別增長(zhǎng)到8.89,、9.41和9.63。紙樣B的環(huán)壓指數(shù)增長(zhǎng)到 9.79,、11.04和11.66,。顯然,低定量的瓦楞原紙A在經(jīng)過少量表面施膠后,, 其環(huán)壓指數(shù)超過未經(jīng)施膠的瓦楞原紙B,;而定量高的瓦楞原紙B在施膠后,環(huán) 壓指數(shù)得到進(jìn)一步提升,。因此,,可以通過涂布適量淀粉表面施膠劑的方法增 強(qiáng)瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù),從而制造具有更好抗壓強(qiáng)度的瓦楞紙箱,。
結(jié)論
通過表面涂布適量淀粉膠可以提高瓦楞原紙的強(qiáng)度性能,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明:表面施膠后,,瓦楞原紙的耐折疊性略微下降,但影響較??;紙張抗張性 能隨著紙張表面施膠量的增加而小幅上升,漲幅隨施膠量的增加而降低,;環(huán) 壓指數(shù)方面,,隨著施加淀粉膠的增加,環(huán)壓指數(shù)升高,,另外,,低定量原紙?jiān)?適量涂布淀粉膠后可達(dá)到高定量原紙的環(huán)壓指數(shù),使紙板提供了包裝所需的 機(jī)械性能,,以便承受更高的機(jī)械應(yīng)力,。在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境下,以不改變?cè)?定量為前提,,通過涂布淀粉膠從而增強(qiáng)紙和紙板力學(xué)性能,,或許成為紙箱企 業(yè)降低成本,維護(hù)生計(jì)的重要手段,。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)瓦楞原紙表面施淀粉膠來(lái) 圖3 施膠量對(duì)瓦楞原紙抗張性能的影響 圖4 施膠量對(duì)瓦楞原紙環(huán)壓強(qiáng)度的影響 增加其環(huán)壓強(qiáng)度的方式,,尋求一種 不改變紙箱生產(chǎn)成本卻有效提高紙 箱強(qiáng)度的可行方案,為各大紙箱企 業(yè)提供一種新的生產(chǎn)思路,。
相關(guān)產(chǎn)品
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