瓦楞紙板翹曲原因分析與控制
發布時間：2024-05-30 點擊：151
瓦楞紙的生產過程中，往往會發生瓦楞紙板翹曲的缺陷，嚴重時會影響后續工序的正常生產，使報廢機率大大增加，從而造成浪費，增加生產成本。為此，在瓦楞紙的生產過程中必須盡量避免瓦楞紙板翹曲現象的發生，這是減少消耗、降低成本的有效途徑。本文就瓦楞紙板翹曲原因分析與控制與同行共同探討。
瓦楞紙板翹曲現象的分類
按瓦楞紙板翹曲現象的不同(圖1)所示，大致可分為：縱向正翹曲、縱向反翹曲、橫向正翹曲、橫向反翹曲和復合型翹曲五種。
1.縱向正翹曲：如(圖a)所示，紙板沿垂直于瓦楞的方向，面紙向內凹進的翹曲現象，稱之為縱向正翹曲。這種翹曲現象在瓦楞紙板生產中發生較多。
2.縱向反翹曲：如(圖b)所示，紙板沿垂直于瓦楞的方向，面紙向外凸起的翹曲現象，稱之為縱向反翹曲。這種翹曲現象在瓦楞紙板生產中較少發生。
3.橫向正翹曲：如(圖c)所示，紙板沿瓦楞方向，面紙向內凹進的翹曲現象，稱之為橫向正翹曲，這種翹曲現象經常發生在裱貼膠印面紙的瓦楞板中。
4.橫向反翹曲：如(圖d)所示，紙板沿瓦楞方向，面紙向外凸起的翹曲現象，稱之為橫向反翹曲，這也是瓦楞紙板生產過程中經常產生的一種翹曲現象。
5.復合型翹曲：在一塊瓦楞紙板上同時具有兩種以上類型翹曲現象的，稱之為復合型翹曲。[next]
幾個基本概念
為便于分析和研究造成瓦楞紙板翹曲的原因和機理，必須首先明確幾個基本概念。
1.瓦楞紙板縱、橫向的定義：如(圖2)所示，平行于瓦楞紙板上瓦楞溝槽的方向，即紙卷的門幅方向，把它定義為瓦楞紙板的橫向；把與瓦楞溝槽垂直的方向定義為瓦楞紙板的縱向。
2.紙與紙板的外形尺寸隨其含水率的變化而變化：紙與紙板在烘干過程中(達到絕干以前)，其外形尺寸會隨著含水率的降低而相應的收縮。通常情況下，其橫向的收縮量要大于縱向的收縮量，厚度方向上的收縮量在此忽略不計。
3.烘干過程中瓦楞紙板收縮的特點：這里以單瓦楞三層瓦楞紙板為例說明。單瓦楞三層瓦楞紙板是由單瓦楞二層片與面紙經涂膠機涂膠后再經過復合、粘接、烘干而成。瓦楞紙板在烘干過程中其外形尺寸的收縮具有以下特點：
(1)當單瓦二層片的含水率大于面紙的含水率時，單瓦二層片的收縮量必然大于面紙的收縮量，這時因二層紙已粘接牢固，因此面紙就會受到來自單瓦二層片的從四周向中心的收縮力的作用。由于單瓦二層片的縱向收縮量會被其瓦楞波形的微量變形所補償，所以在此方向上就不易產生翹曲應力，而單瓦二層片的橫向收縮量卻無法得到補償，因此在此方向上容易產生翹曲應力。
(2)當面紙的含水率大于單瓦二層片的含水率時，面紙的收縮量必然大于單瓦二層片的收縮量，同理，單瓦二層片就會受到來自面紙的從四周向中心的收縮力的作用，這時，因為單瓦二層片縱向強度小故容易產生翹曲，而橫向強度大，則不容易產生翹曲變形。
造成瓦楞紙板翹曲的原因
1.含水率差異的影響：實踐證明瓦楞紙板各復合對象之間含水率的差異是造成瓦楞紙板翹曲的主要原因。
(1)如果單瓦二層片的含水率大于面紙的含水率，那么它們在粘接烘干過程中，單瓦二層片的收縮量一定大于面紙的收縮量，這時受瓦楞紙板收縮特點的制約，成型后的紙板便出現了橫向反翹曲的現象。當單瓦二層片的含水率過大時，還會有縱橫向反翹曲同時出現，即復合型翹曲的現象產生。
(2)如果面紙的含水率大于單瓦二層片的含水率，那么它們在粘接烘干過程中，面紙的收縮量一定大于單瓦二層片的收縮量，同樣因受到瓦楞紙板收縮量特點的制約，成型后的紙板便出現了縱向正翹曲的現象。
2.涂膠量的影響：生產瓦楞紙板時，由單面機送來的單瓦二層片都必須經涂膠機在其楞尖上均勻涂膠，然后與面紙復合。這時，如果涂膠量太大，那么膠糊中的水分就會迅速被單瓦二層片的楞尖和面紙吸收并潤脹，這樣面紙側的含水率就會大大高于里紙側的含水率(假設涂膠前的含水率是一致的)，那么在烘干的過程中面紙側的收縮量就會大于里紙側的收縮量，因此成型后的瓦楞紙板就會出現橫向正翹曲的現象，這種翹曲尤其容易發生在裱貼膠印面紙的瓦楞紙板中。
3.生產速度的影響：經涂膠復合后的瓦楞紙板，還必須通過烘道來加熱，使膠糊糊化，紙板粘接，然后烘干。而實際上在烘道的垂直方向上的溫度分布是不均勻的，呈向上遞減的狀態。如(圖3)所示。
[next]
因此，瓦楞紙板在烘干過程中，其橫斷面上的干燥速度同樣也存在著一個梯度。如果生產車速過慢，而烘道溫度又未作相應降低，那么生產出來的瓦楞紙板其面紙側的含水率就會低于里紙側的含水率，紙板就會出現縱向正翹曲的現象。嚴重時甚至會造成紙板發脆、開膠而報廢。
導致瓦楞紙板翹曲的原因很多，除上所述，紙張抗水性的差異、生產過程中面紙的張力不適宜、天橋上單瓦二層片堆積量過多等，也都會造成瓦楞紙板的翹曲。但無論是什么原因，歸根結底最主要的還是由于組成瓦楞紙板的各復合對象之間的含水率不同而造成的。因此，恰當地控制好瓦楞紙板各復合對象的含水率是控制翹曲的關鍵。
瓦楞紙板翹曲的控制
有研究表明，當組成瓦楞紙板的各層紙張在進入烘道時，它們之間的含水率相差大于2.5%~3%時，就難以避免紙板的翹曲。這就意味著3%含水率的差異是瓦楞紙板產生翹曲的臨界點。因此在生產中，應當注意控制好各層紙張和單瓦二層片之間的含水率，把它們之間的含水率的差異控制在3%以內。
1.了解原紙的含水率：瓦楞紙板生產線的操作人員在使用紙卷時，應預先了解它們的含水率狀態，從而盡量把含水率大致相近的紙卷搭配在一起使用，這樣可有效地避免因摸索調整時間過長而產生大量的廢片。
2.充分利用好預熱缸：在瓦楞紙板生產線中都設置有預熱烘缸，當卷紙的含水率差異過大時，就必須用預熱缸來調節，使進入烘道時的各層紙板和紙張的含水率差異小于3%。
3.正確掌握涂膠量：要生產出優質的瓦楞紙板，正確掌握涂膠量也是關鍵之一。涂膠量過大則紙板發軟，強度差，會翹曲；涂膠量過小則粘合不牢，易脫膠，起泡。
通常當車速較快時，涂膠量應相應減小；車速較慢時，涂膠量就應適當加大。當使用抗水性較好的紙張時，涂膠量應相應加大，反之應相應減小。因此，在生產過程中，涂膠機的涂膠量應根據生產情況的變化而作相應的調整，調整的原則是：在保證粘合強度合格的前提下，涂膠量宜少不宜多。
4.正確堆碼：因為瓦楞紙板產生翹曲的原因是多方面的，往往單純工藝調節難以完全控制翹曲現象的發生，因此，應要求堆碼工序必須將剛生產出來的瓦楞紙板按每10片一摞，正反疊放堆積，上面再用重物壓平，直至瓦楞紙板的溫、濕度和室內溫、濕度基本保持一致。這樣可有效地避免瓦楞紙板翹曲現象的產生。
雖然造成瓦楞紙板翹曲的原因是復雜的，影響因素很多，但是只要認真對待，精心操作，瓦楞紙板的翹曲還是可以控制的。
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瓦楞紙板翹曲現象的分類
按瓦楞紙板翹曲現象的不同(圖1)所示，大致可分為：縱向正翹曲、縱向反翹曲、橫向正翹曲、橫向反翹曲和復合型翹曲五種。
1.縱向正翹曲：如(圖a)所示，紙板沿垂直于瓦楞的方向，面紙向內凹進的翹曲現象，稱之為縱向正翹曲。這種翹曲現象在瓦楞紙板生產中發生較多。
2.縱向反翹曲：如(圖b)所示，紙板沿垂直于瓦楞的方向，面紙向外凸起的翹曲現象，稱之為縱向反翹曲。這種翹曲現象在瓦楞紙板生產中較少發生。
3.橫向正翹曲：如(圖c)所示，紙板沿瓦楞方向，面紙向內凹進的翹曲現象，稱之為橫向正翹曲，這種翹曲現象經常發生在裱貼膠印面紙的瓦楞板中。
4.橫向反翹曲：如(圖d)所示，紙板沿瓦楞方向，面紙向外凸起的翹曲現象，稱之為橫向反翹曲，這也是瓦楞紙板生產過程中經常產生的一種翹曲現象。
5.復合型翹曲：在一塊瓦楞紙板上同時具有兩種以上類型翹曲現象的，稱之為復合型翹曲。[next]
幾個基本概念
為便于分析和研究造成瓦楞紙板翹曲的原因和機理，必須首先明確幾個基本概念。
1.瓦楞紙板縱、橫向的定義：如(圖2)所示，平行于瓦楞紙板上瓦楞溝槽的方向，即紙卷的門幅方向，把它定義為瓦楞紙板的橫向；把與瓦楞溝槽垂直的方向定義為瓦楞紙板的縱向。
2.紙與紙板的外形尺寸隨其含水率的變化而變化：紙與紙板在烘干過程中(達到絕干以前)，其外形尺寸會隨著含水率的降低而相應的收縮。通常情況下，其橫向的收縮量要大于縱向的收縮量，厚度方向上的收縮量在此忽略不計。
3.烘干過程中瓦楞紙板收縮的特點：這里以單瓦楞三層瓦楞紙板為例說明。單瓦楞三層瓦楞紙板是由單瓦楞二層片與面紙經涂膠機涂膠后再經過復合、粘接、烘干而成。瓦楞紙板在烘干過程中其外形尺寸的收縮具有以下特點：
(1)當單瓦二層片的含水率大于面紙的含水率時，單瓦二層片的收縮量必然大于面紙的收縮量，這時因二層紙已粘接牢固，因此面紙就會受到來自單瓦二層片的從四周向中心的收縮力的作用。由于單瓦二層片的縱向收縮量會被其瓦楞波形的微量變形所補償，所以在此方向上就不易產生翹曲應力，而單瓦二層片的橫向收縮量卻無法得到補償，因此在此方向上容易產生翹曲應力。
(2)當面紙的含水率大于單瓦二層片的含水率時，面紙的收縮量必然大于單瓦二層片的收縮量，同理，單瓦二層片就會受到來自面紙的從四周向中心的收縮力的作用，這時，因為單瓦二層片縱向強度小故容易產生翹曲，而橫向強度大，則不容易產生翹曲變形。
造成瓦楞紙板翹曲的原因
1.含水率差異的影響：實踐證明瓦楞紙板各復合對象之間含水率的差異是造成瓦楞紙板翹曲的主要原因。
(1)如果單瓦二層片的含水率大于面紙的含水率，那么它們在粘接烘干過程中，單瓦二層片的收縮量一定大于面紙的收縮量，這時受瓦楞紙板收縮特點的制約，成型后的紙板便出現了橫向反翹曲的現象。當單瓦二層片的含水率過大時，還會有縱橫向反翹曲同時出現，即復合型翹曲的現象產生。
(2)如果面紙的含水率大于單瓦二層片的含水率，那么它們在粘接烘干過程中，面紙的收縮量一定大于單瓦二層片的收縮量，同樣因受到瓦楞紙板收縮量特點的制約，成型后的紙板便出現了縱向正翹曲的現象。
2.涂膠量的影響：生產瓦楞紙板時，由單面機送來的單瓦二層片都必須經涂膠機在其楞尖上均勻涂膠，然后與面紙復合。這時，如果涂膠量太大，那么膠糊中的水分就會迅速被單瓦二層片的楞尖和面紙吸收并潤脹，這樣面紙側的含水率就會大大高于里紙側的含水率(假設涂膠前的含水率是一致的)，那么在烘干的過程中面紙側的收縮量就會大于里紙側的收縮量，因此成型后的瓦楞紙板就會出現橫向正翹曲的現象，這種翹曲尤其容易發生在裱貼膠印面紙的瓦楞紙板中。
3.生產速度的影響：經涂膠復合后的瓦楞紙板，還必須通過烘道來加熱，使膠糊糊化，紙板粘接，然后烘干。而實際上在烘道的垂直方向上的溫度分布是不均勻的，呈向上遞減的狀態。如(圖3)所示。
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因此，瓦楞紙板在烘干過程中，其橫斷面上的干燥速度同樣也存在著一個梯度。如果生產車速過慢，而烘道溫度又未作相應降低，那么生產出來的瓦楞紙板其面紙側的含水率就會低于里紙側的含水率，紙板就會出現縱向正翹曲的現象。嚴重時甚至會造成紙板發脆、開膠而報廢。
導致瓦楞紙板翹曲的原因很多，除上所述，紙張抗水性的差異、生產過程中面紙的張力不適宜、天橋上單瓦二層片堆積量過多等，也都會造成瓦楞紙板的翹曲。但無論是什么原因，歸根結底最主要的還是由于組成瓦楞紙板的各復合對象之間的含水率不同而造成的。因此，恰當地控制好瓦楞紙板各復合對象的含水率是控制翹曲的關鍵。
瓦楞紙板翹曲的控制
有研究表明，當組成瓦楞紙板的各層紙張在進入烘道時，它們之間的含水率相差大于2.5%~3%時，就難以避免紙板的翹曲。這就意味著3%含水率的差異是瓦楞紙板產生翹曲的臨界點。因此在生產中，應當注意控制好各層紙張和單瓦二層片之間的含水率，把它們之間的含水率的差異控制在3%以內。
1.了解原紙的含水率：瓦楞紙板生產線的操作人員在使用紙卷時，應預先了解它們的含水率狀態，從而盡量把含水率大致相近的紙卷搭配在一起使用，這樣可有效地避免因摸索調整時間過長而產生大量的廢片。
2.充分利用好預熱缸：在瓦楞紙板生產線中都設置有預熱烘缸，當卷紙的含水率差異過大時，就必須用預熱缸來調節，使進入烘道時的各層紙板和紙張的含水率差異小于3%。
3.正確掌握涂膠量：要生產出優質的瓦楞紙板，正確掌握涂膠量也是關鍵之一。涂膠量過大則紙板發軟，強度差，會翹曲；涂膠量過小則粘合不牢，易脫膠，起泡。
通常當車速較快時，涂膠量應相應減小；車速較慢時，涂膠量就應適當加大。當使用抗水性較好的紙張時，涂膠量應相應加大，反之應相應減小。因此，在生產過程中，涂膠機的涂膠量應根據生產情況的變化而作相應的調整，調整的原則是：在保證粘合強度合格的前提下，涂膠量宜少不宜多。
4.正確堆碼：因為瓦楞紙板產生翹曲的原因是多方面的，往往單純工藝調節難以完全控制翹曲現象的發生，因此，應要求堆碼工序必須將剛生產出來的瓦楞紙板按每10片一摞，正反疊放堆積，上面再用重物壓平，直至瓦楞紙板的溫、濕度和室內溫、濕度基本保持一致。這樣可有效地避免瓦楞紙板翹曲現象的產生。
雖然造成瓦楞紙板翹曲的原因是復雜的，影響因素很多，但是只要認真對待，精心操作，瓦楞紙板的翹曲還是可以控制的。
2016全球打印機出貨量下滑至960萬
這些特色化的景區標識，完全成了景區內的風景線
廣東迎臺風暴雨，印企需做好應急措施
紙箱用原輔材料及配件之紙張篇(一)
中小型圖文快印企業人才管理的策略
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