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瓦楞纸板生产线浆糊解说

精品资料
1. 歡迎各位觀看”漿糊基礎”單元.
2. 這個單元將幫助各位了解瓦楞流水線使用的漿糊基本原理.
3. 我們將分為”漿糊塗佈使用”及”漿糊品質”兩方面來介紹.
4. 紙箱廠每天要使用大量的澱粉來製作漿糊,
5. 首先我們看看漿糊的成份有哪些,
6. 它包括有水,澱粉,苛性鈉,硼砂等四大主要成份.
7. 水的成本相對較低,來源充足,是一種通用的溶劑,
8. 管道自來水大都由都會供水系統直接送達,
9. 因此水質都能保持在可接受的穩定範圍,來供給製糊使用,
10. 處理的再生水都是由紙箱廠內一些正常操作產生的廢水回收得來,
11. 例如清洗印刷機的廢水可回收處理,
12. 要裝設一套廢水處理設備來回收廢水,
13. 這套設備可分離廢水中的固態物,金屬,顏色並調整回收水的酸鹼度,
14. 處理過的再生水可以用來調製漿糊,
15. 澱粉是一種有機加工產品,
16. 澱粉可溶在水中並滲透進紙張纖維內,
17. 澱粉與水混合加熱後,澱粉的粒子會膨脹,產生與紙張黏貼的能力,
18. 漿糊完全乾燥後,形成固化的貼合層,
19. 澱粉是紙張天然的黏合劑,
20. 澱粉可由玉米,馬鈴薯,稻米,西榖米,樹薯,小麥等作物加工製造出,
21. 其中玉米是主要製作澱粉的來源,
22. 因為玉米來源充足,價格便宜,容易加工,能形成高均勻度的微粒狀,
23. 澱粉運輸可因使用量,所在地,成本,採購方式,包裝方式等等不同條件,而可採用種種不同的方式.
24. 苛性鈉是漿糊中另一個主要成份,它是一種氫氧化鈉化合物,
25. 苛性鈉是一種有強腐蝕性的化學品,它的作用是來降低漿糊的糊化溫度,
26. 因為添加了苛性鈉,所以不用太高的溫度使漿糊糊化,
27. 苛性鈉可用散裝,桶裝或袋裝來運輸,
28. 有些系統能自動從儲存桶內輸出苛性鈉到漿糊攪拌桶內,減少了操作員使用苛性鈉的潛在危險,
29. 硼砂是一種礦產品,它能使漿糊更具黏性,
30. 硼砂有兩種規格,一是5分子含水量,一是10分子含水量,
31. 10分子含水量硼砂的含水量是高過5分子含水量硼砂,
32. 也就是說要使用較多的10分子含水量硼砂來取代原來5分子含水量硼砂的用量,
33. 硼砂只有固態的袋裝或桶裝方式,
34. 我們將藉下列示範來說明漿糊內各種成份的功效,
35. 先將澱粉溶在水中,不停攪拌成為漿狀液體,好像牛奶一樣,
36. 澱粉須要分散懸浮在水中,才能容易輸送及產生有效的紙張貼合,
37. 可是生漿糊如果沒有不停的攪拌就會產生澱粉沉澱的現象,
38. 防止澱粉沉澱的典型方法就是煮熟一批漿糊後加入生漿糊內,
39. 這一小批煮熟的漿糊可稱為”種糊”,
40. 種糊的功能有:1.使生糊的澱粉分散懸浮, 2.引導漿糊的滲透性, 3.控制漿糊的黏度, 4.引導初步貼合形成.
41. 種糊除了以上的功能外,最重要的是藉著漿糊的黏度來控制芯紙吸收漿糊水份的比率.
42. 純生漿糊須要165華氏(74攝氏)熱度才能糊化,
43. 降低漿糊的糊化溫度可幫助流水線車速的提高.
44. 漿糊中添加苛性鈉可降低它的糊化溫度,
45. 苛性鈉是一種強鹼腐蝕性物質,須要先穿戴適合的個人防護用具再使用它,
46. 固態的苛性鈉須先溶於水再加入漿糊內,
47. 接著說明苛性鈉對漿糊的影響示範,
48. 將大量的苛性鈉加入漿糊中, 苛性鈉的化學作用能在室溫下將漿糊糊化,
49. 這個示範是故意加入大量苛性鈉來表現它的化學作用,讓漿糊糊化,而不須要另外加熱,
50. 事實上,苛性鈉可降低漿糊糊化溫度到138華氏度(59攝氏度),
51. 完全使用加熱糊化的漿糊呈現白色,小團狀態,而添加苛性鈉糊化的漿糊則呈淡黃,黏液狀態,
52. 注意它黏附在攪拌棒上的狀況,這種特性的改變有助於貼合的能力.
53. 最後介紹苛性鈉第三個作用,它會破壞紙張的上膠性.使紙面較能受漿糊的水份濕潤.
54. 看看浸泡過苛性鈉的木片,接觸部份的天然防水層被破壞,使木細胞膨脹,能使澱粉粒子滲透進入.
55. 最後示範硼砂的作用,
56. 硼砂是直接的礦產品,利用袋裝或桶裝存放,硼砂要小心仔細稱重去調製漿糊.
57. 在糊化的漿糊中加入稀釋的硼砂,會更進一步改變漿糊的特性.
58. 漿糊黏度增加,黏性加強.
59. 注意漿糊脫離攪拌棒形成一個自我相黏的固塊,
60. 而未添加硼砂的漿糊還保持黏液狀態,
61. 硼砂提供額外黏度幫助形成貼合層.
62. 如果硼砂配方有5分子含水量與10分子含水量互換的狀況發生時,須將配比重量做相對的變更.
63. 除了漿糊4種主要成份外,尚有添加劑及防腐劑如防潮劑,消泡劑等等,這個都不在本課程中介紹.
64. 不過要使用這些添加劑及防腐劑的最高原則,就是要先諮詢澱粉供應商的意見.
65. 事實上沒有一個統一的漿糊配方可適合所有的紙箱廠使用,只要如室溫,製漿系統,車速等一些條件有所不同,則漿糊配方也須相對調整改變.
66. 要諮詢澱粉供應商來決定出適合的漿糊配方.
67. 要記錄下任何的改變,並完全的遵守規定來調製漿糊.
68. 大家對調製漿糊原理有了一個概念後,現在介紹製糊的系統.
69. 製糊系統是混合攪拌及分配漿糊的中心,所有的成份如澱粉,水,化學品及蒸氣都在此混合製造出漿糊.
70. 目前紙箱行業中有多種的製漿系統,但不論貴廠使用何種系統,要幫助流水線發揮最高效能,則是製糊系統最大的目標.
71. 製糊系統可分為5大類,
72. 兩桶式,單桶式,高低溫噴射蒸煮系統,乳化攪拌系統,高速切剪攪拌系統,
73. 這些不同的製糊系統是紙箱行業追求高速,高品質紙板生產下的產物,
74. 這些系統經發展後,都能對應要求的提高,持續生產好品質的漿糊.而不須藉助高價特殊糊種澱粉.
75. 高速切剪攪拌系統有極大的優點,它能自動依配方給料,與廠方控制系統整合,監控漿糊溫度及黏度等.
76. 現在介紹Ringwood廠牌的高速切剪攪拌製漿系統如何調製一批漿糊,
77. 首先是製造”糊種” (熟糊),
78. 桶內加入100加侖的水,
79. 啟動攪拌器,
80. 加入100磅澱粉並加熱至140華氏度(60攝氏度),
81. 加入15磅固態苛性鈉並攪拌2分鐘,
82. 加入2磅5分子含水量硼砂並攪拌5分鐘,
83. 熟糊製造完畢後,接下來再加入剩餘材料,加入160加侖的水,
84. 保持桶內溫度至95華氏度(35攝氏度),並攪拌一分鐘,
85. 加入800磅澱粉並充分攪拌2分鐘,
86. 加入8磅5分子含水量硼砂,
87. 最後攪拌約4分鐘,
88. 此時製糊完成,預備將漿糊輸送到儲漿桶內,
89. 檢查黏度,溫度,糊化溫度後,做必要調整,
90. 一個紙箱廠每天消耗4,600加侖的漿糊,也就是須要14次上面介紹每次340加侖製漿過程. 而每批次過程須耗時約25-30分鐘.
91. 漿糊被輸送到儲存桶後,會繼續不停攪拌,並監控調整溫度.
92. 儲存桶內的漿糊等待被桶底管路輸送到流水線上,
93. 漿糊輸送管路的材質通常有,
94. 鑄鐵,PVC塑膠,不鏽鋼等,
95. 選擇貴廠適合管路的材質要根據如:
96. 製糊系統與流水線的距離,室溫及其它條件等,
97. 配置漿糊輸送管道最重要的是要遠離蒸氣管道,
98. 避免蒸氣管道的輻射熱將靠近的漿糊輸送管內漿糊糊化而造成輸送管的阻塞.
99. 正確的做法是將須靠近蒸氣管的漿糊輸送管道外加包上絕緣層.
100. 下面圖示一個典型紙箱廠漿糊的輸送流程,
101. 首先漿糊在攪拌桶內完成配製,
102. 然後漿糊會被輸送到儲存桶內,在儲存桶內的漿糊會被不停的攪拌,加熱保持在華氏102度(攝氏39度),
103. 然後儲存桶內的漿糊會被輸送到流水線上的糊盤內,
104. 糊盤上的上糊輥沾起漿糊後,塗佈在芯紙楞尖上,
105. 糊盤未用到的漿糊會溢流輸送回儲存桶內,與新鮮的漿糊重新混合,
106. 然後儲存桶內的漿糊重新循環輸送到流水線上的糊盤內.
107. 現在我們已經了解瓦楞流水線漿糊的調製及輸送程序,接下來我們專注如何完成一個良好的貼合,
108. 在紙張基礎課程中,我們介紹過漿糊是被塗佈在芯紙楞尖上然後再與面紙貼合.
109. 為了仔細研究貼合作用,我們將它分為三個階段來觀察,第一階段是塗佈,第二階段是滲透,第三階段是糊化,
110. 在塗佈階段,上糊輥將漿糊塗佈在芯紙的楞尖上,然後與隨之而來的面紙加壓貼合,
111. 雖然單面機與雙面機的塗佈過程有某種程度的不同,但基本原理都相似.
112. 括糊輥與上糊輥的間隙大小可控制楞尖的上糊量,
113. 括糊輥後方有刮刀片可將括糊輥上的漿糊刮除到糊盤內,
114. 在滲透階段時,漿糊中的水份快速進入紙張纖維,而澱粉的微粒也被帶入纖維的空隙間.
115. 最後一個階段就是糊化作用,當流水線上的熱源加在紙上,纖維內的澱粉微粒受熱開始膨脹爆裂,這個現象會使其與周圍的纖維交織結合.
116. 接著流水線其它的熱力會繼續將剩餘的澱粉分子糊化並蒸發掉多餘的水份,使漿糊在芯紙與面紙間形成一層固化的膠合薄膜,
117. 上面介紹了機械貼合的作用,跟著在說明漿糊形成固態貼合要經過的四個過程,
118. 第一階段是液體狀態,第二階段是澱粉糊化作用,第三階段是初步貼合,最後階段形成固態結合.
119. 在液體狀態階段,漿糊會濕潤紙面,滲透入紙纖維內並使澱粉粒子充滿在紙纖維的空隙間.
120. 第二階段的糊化作用是使澱粉粒子開始糊化,此時漿糊的黏度快速增加並使漿糊中水份擴散率急速降低.
121. 第三階段的初步貼合使芯紙及面紙能黏合在一起,但黏合的漿糊還含有大量的水份,
122. 最後階段的乾固狀態是利用熱力將漿糊中剩餘的水份蒸發,而形成一個固態的貼合.
123. 了解漿糊從塗佈到乾燥的過程後,我們再來說明澱粉及漿糊的品質標準.
124. 在澱粉做成漿糊前,我們必須要確認澱粉的品質要達到我們要求的標準.
125. 當澱粉品質確認合格後,我們要再來關注漿糊的品質,
126. 有2種階段方法來評估漿糊的品質,一種是漿糊還未使用前的液態狀況,另一種是漿糊塗佈乾燥後的固態狀況,
127. 我們先談談漿糊還是液態狀況時的品質評估,
128. 液態漿糊可檢查它的3個特性: 第一是漿糊的黏度,第二是漿糊的溫度,第三是漿糊的糊化溫度,
129. 黏度也可當作為濃度,控制黏度是很重要的,因為它能影響塗佈在楞尖的上糊量及漿糊滲透紙面的能力,
130. 過高黏度的漿糊可能導致過多的上糊量在楞尖,過多的漿糊表示過多的水份,會導致紙板彎翹,變軟的種種問題.
131. 過低黏度的漿糊會使楞尖的上糊量不正確,過少的漿糊表示過少的水份,使得澱粉糊化時所需水份不足,造成點狀,脆弱的表面貼合.
132. 我們可使用Stein-Hall量杯或Love量杯來檢查漿糊的黏度,
133. 國際紙業是使用Stein-Hall量杯來檢查漿糊的黏度,
134. 使用量杯測量漿糊黏度的原理是將一定量的漿糊通過一個固定漏孔的所需要時間,
135. 所謂一定量的漿糊是指介於量杯內上下兩根指示針間的數量,
136. 所謂漿糊的黏度就是指從上指針漏到下指針所需要的秒數,
137. 清水的黏度測量需要15秒鐘,
138. 製漿系統內的漿糊與還在流水線上使用的漿糊黏度會有不同,同樣單面機與雙面機使用的漿糊配方黏度也有所不同,
139. 一般配製漿糊的黏度在考慮溫度,車速及其它條件後,大致為35-40秒間,
140. 要與澱粉供應商討論,取得最佳的漿糊黏度配方,
141. 漿糊的黏度檢查是非常重要的一種品質測量,它直接影響第二種漿糊的品質檢查,就是漿糊的溫度檢查,
142. 檢查製漿系統內及流水線上使用中的漿糊溫度是很重要的,因為漿糊每一華氏溫度的變動會改變它2秒黏度的讀數.也可以說溫度提高會使漿糊變稀;溫度降低會使漿糊變稠.
143. 不論貴廠漿糊的配方及漿糊儲放的場所,只要漿糊溫度的變化都會導致它黏度的改變,而造成後來紙板製造的問題.控制漿糊的溫度與漿糊表現的黏度有直接的關係.
144. 第三種檢驗液態漿糊品質的方法就是測量它的糊化溫度,
145. 糊化溫度將會影響流水線的車速及芯紙與面紙貼合的能力,
146. 在課程前段我們示範純澱粉溶液加熱,來說明澱粉與水及熱的關係,那次的糊化溫度是在華氏165度(74攝氏度).如果用製漿系統完成的漿糊來測量它的糊化溫度是應該介於142-146華氏度(61-63攝氏度),
147. 如果漿糊糊化溫度高過標準,雖然有好的滲透,但可能無法完全糊化,造成脆弱的貼合.
148. 相反如漿糊糊化溫度低過標準,可能使糊化提早完成而無法有良好滲透.
149. 須要向澱粉供應商諮詢,研究出最適合貴廠的糊化溫度,我們等等會在投影片介紹中詳細說明以上品檢的操作程序,
150. 除了上面所介紹3項的漿糊品質檢測方法外,我們還有纖維撕裂測試,碘液浸潤測試及貼合強度測試來測量紙板的貼合強度.這3種測試是來測量紙板的貼合強度而不是來測量漿糊的品質.
151. 現在我們介紹貼合強度測試的方法,
152. 貼合強度測試是將芯紙與面紙分離所需的力度,記錄下來,
153. 貼合強度要求標準請參考各廠的品質手冊,
154. 除了知道漿糊的重要性外,再了解它的塗佈機械設備及維修計劃,也會幫助生產品質及產量.
155. 塗佈設備如輥轆的平行度,漿糊間隙等等都是能否將漿糊平均持續的塗佈在楞尖的關鍵要求,
156. 定期的維修能保持良好漿糊塗佈的效果,
157. 損壞的,磨損的,或不準的設備都可能造成漿糊用量增加或產生彎翹紙板.
158. 要清楚了解漿糊的基本知識及配合完全的操作控制,才能製造出達到客戶要求的良好貼合紙板.
159. 在紙箱廠內,我們對漿糊的品質比對原紙的品質有更多的控制,
160. 漿糊基本課程學習完後,我們以後還有其它課程幫助大家了解紙箱的製作.
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