在制作纸板过程中,很可能会遇到生产出的纸板太软,不符合标准或者客户要求的情况,该如何避免呢?又是哪些因素引起纸板过软?小编带大家了解纸板原料与构成,寻找解决方法。
原纸纤维对纸板太软的影响
纸箱行业主要分为两种纸,第一种是箱板纸,第二种是瓦楞原纸。箱板纸又分为全木浆的牛皮卡纸、挂面的牛皮箱板纸、普通挂面箱板纸;瓦楞原纸可以分为高强瓦楞原纸、普通瓦楞原纸以及强化芯。
在这些纸中主要的差异就是原纸的纤维。我们主要了解下原纸纤维种类与性能、原纸纤维结构分布和制浆方法。
原纸纤维的种类,原纸纤维分为原生纤维和再生纤维,也即是原生浆和再生浆。原生浆是从木材中做出来的浆,再生浆是在原生浆基础上经过再生回收的浆。
原生纤维里面分为原生木浆纤维和原生草浆纤维,原生木浆纤维主要来源于木材,原生草浆纤维主要是一些芦苇、麦秆之类的一些非木材类的纤维。
再生纤维分为再生木浆纤维和混合再生纤维。从全木浆回收后再利用的就是再生木浆纤维,如果是混在一起分不清是木浆、草浆还是其他浆的情况下,就是混合再生纤维。
生产时会根据不同纤维种类从而抄造成不同的纸,在我们常用的包装材料纸张里面,它的分布情况是这样的:一般而言,全木浆牛皮卡纸基本上是原生木浆纤维结构的,挂面箱板纸除了面上一层是原生木浆纤维外,里面基本上是再生的木浆纤维。茶板纸、普通的C级纸以及瓦楞原纸,基本上是混合再生纤维。特别是我国的瓦楞纸。
质量较好的瓦楞纸是什么浆都在里面,有再生木浆纤维、原生草浆纤维及混合再生纤维。
用纤维强度判断时,针叶木纤维强度大于阔叶木纤维强度,长生林纤维强度大于速生林纤维强度,也即是树生长的太快,一般纤维强度不太好。木浆纤维强度好于草浆纤维强度,例如竹浆比木浆要差一点的,但好于草浆。原生浆纤维强度好于再生浆纤维强度。
所以影响纸板强度中,首先有纸板纤维。上面列的纤维状态已经决定了我们所配的纸板强度。
第二个影响纸板强度的是抄造方法。目前有两大类纸机,长网机和圆网机。长网机又叫长网式生产,圆网机分为两种,喷浆式生产和浸浆式生产。目前,国内著名的投资比较大的造纸厂用的都是长网式的。
长网式的方式,比如原生纤维的木浆或者混合纤维的浆,是以网状交叉的形状分布在网上面,分布不规则。它的耐破值、环压值、耐折度甚至包括瓦楞原纸的断裂长的指标都比较好。
圆网生产中的喷浆生产,纤维是顺向分布的,它的浆是喷在网上,会有一部分分布不规则,它的质量要比交叉网状的长网式生产要差,但比浸浆式生产要好。因为浸浆式上产纤维是顺向分布,它的浆是通过沉淀直接抛在网上,非常有规则性,所以质量是最低的。因此在抄造方面也是有区别的,所以抄造机的不同,哪怕是相同材料,得到的纸张稳定性、质量都是不相同的。
在抄造之外对原纸的影响还有一个是制浆方法,制浆方法目前分为全化学制浆、半化学制浆、机械磨浆。
全化学制浆一般采用硫酸盐法,将原料通过加入氢氧化钠、硫酸盐等化学辅料在高温高压下蒸煮而成,一般而言,白板纸都是用这种方法。不用这个方法,我们木纤维里面的一些色素是清除不出来的。但是使用这种方法,它的纤维会有一部分被破坏,所以用的最多的是半化学制浆。它与全化学制浆相似,只是加入的化学辅料量偏小,蒸煮时间相对较短,能保持部分的纤维。目前我们的瓦楞原纸大部分使用半化学制浆,有纤维,它的环压强度就比较高。最原始的制浆方法是机械磨浆,它基本属于物理制浆法,保持了纤维的硬度,比如牛皮箱板纸表面的那一层大部分会采用机械磨浆的方法来保持纤维的硬度和耐破度。
原纸的物理性能
原纸的物理性能,对于纸箱厂来说,核心的是以下五个方面:原纸的定量、原纸的紧度、原纸的含水率、原纸的环压强度、原纸的耐破度。
一、原纸的定量在我们国家标准要求分两种,箱板纸定量要求和瓦楞纸定量要求。
箱板纸定量是分正负几克,125克是正负7,160克是正负8,都是按克的要求。因为箱板纸质量要求比较高,如果按百分比误差会比较大,因为箱板纸的成本比较高,如果误差比较大,对箱板纸质量及成本的影响非常大。
瓦楞纸是按百分比,按国家标准,优等品是正负4%,一等品合格品是正负5%。由于成本控制的原因一般会要求造纸厂按标准的下限来生产纸张,因为定下限,在克重减少的情况下就会影响原纸的强度。在走下限的情况下,纸张的实际强度并没有自身设计的纸张强度那么好,这也是很多公司设计的强度与实际有很大出入的一个重要原因。
二、原纸的紧度是指1立方厘米的纸或者纸板的重量,紧度直接影响纸张的各种物理性能。一般来讲,紧度低则透气性高、挺度低,所以当纸张挺度低的时候,一般都是因为紧度太低,所以紧度能够衡量纸张强度和其他的物理性能。
紧度的计算公式:紧度=定量/(厚度*1000),从这公式可以看出,其实紧度就是原纸在单位体积中的重量,越高表明纸张的纤维密度越大,它的耐破度越高,瓦楞原纸的挺度就越好,所生产的瓦楞纸板楞型成型好,相对的平压强度、手感、硬度会更好。因此很多公司不仅看瓦楞纸环压强度,如果紧度很差,瓦楞成型是不好的。实践证明,紧度高,环压强度不一定高,对边压的影响并不是特别的大,但是对成型的影响很大。成型不好,同样会影响环压强度,所以紧度的高低与强度是有直接关系。
三、原纸的含水率,又名含水量,主要是水在纸张中所占的百分比,它对瓦楞纸板生产线影响比较大,与它相关的有耐破度与环压强度。从含水率的角度看,一般来讲无论是箱板纸还是瓦楞原纸,施胶度越高其水分含量相对较低,反之则施胶度越低水分含量越高。如果施胶好,水分就不容易渗入,这对生产以及生产以后的回潮性能影响肯定不同。所以它会直接影响到纸板生产后的一个强度。很多纸板太软就是因为原纸的施胶度不好,从外界不断地吸水,从而导致纸板偏软。在梅雨天气,选择一个好的施胶度是非常重要的。
如果水分太低,会影响耐破强度以及抗冲击强度,特别是纸板的耐折度会比较差,所以在生产过程中,发现耐破度差,可能就是把纸板烘得太干。耐折度太低或许就是水分太低造成的。水分太低,纸张中的纤维就会像木材一样发生脆化,它的耐冲击能力并不是很强。
如果施胶度过高或过低,从而造成水分过高或过低的时候,同样会影响瓦楞纸板的瓦楞与面纸、里纸之间的粘合强度。这个粘合强度由于水分的影响就会影响到胶水上上去的温度,水是会吸热的,同时还会影响胶水的固含量或者糊化温度。因为水吸热蒸发会降低表面温度,表面温度下降就很有可能造成糊化温度不够,造成初粘力不够、粘合强度不好。纸箱是依靠每个楞的粘合支撑的,如果粘合强度不好,整个支撑也会下降,它与纸张的强度有非常密切的关系。
四、作为原纸的性能还有一个很重要的是环压强度。环压强度是指将一定尺寸的横向试样插在试样座内,形成圆环形,在两测试板之间进行压缩,在压溃前所能承受的最大的力。主要用于对芯纸的测试,实际上与瓦楞纸板的边压轻度直接相关。
五、原纸物理性的耐破度。耐破度指纸或纸板在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力。主要是受纸张的纤维长短和水分的影响,是影响瓦楞纸板的耐破度的主要参数。