如何解决瓦楞纸板拱曲弯翘问题

　　当瓦楞纸板背离平直状态时，凹面向下称为拱曲，凹面向上称为弯翘。轻微的拱曲、弯翘不属于产品的质量缺陷，当拱曲、弯翘的程度对瓦楞纸箱的生产、外观和性能产生影响时，则视为质量缺陷。
　　几个基本参数
　　1.翘曲系数
　　一般用翘曲系数来表示瓦楞纸板拱曲、弯翘的严重程度。翘曲系数K为翘曲拱高H与翘曲长度L的比值，如图1所示。经验证明：当裱纸后的瓦楞纸板翘曲系数超过0.05时，容易造成模切走位，从而影响模切效率；对成型后的彩盒、彩箱，当瓦楞纸板翘曲系数超过0.03时，会对于彩盒、彩箱的外观和抗压能力产生一定影响。因此，瓦楞纸箱生产企业一般的控制
　　要求是： 裱纸后的瓦楞纸板翘曲系数<0.05；成型后的彩盒、彩箱翘曲系数<0.03。
　　2.纸张伸缩率
　　我公司选择常用的4种纸张做伸缩率实验，根据实验数据得出了如下结论。
　　（1）纸张吸收水分后会发生伸长，在纸张内部水分达到饱和之前，吸收的水分越多，纸张伸长的长度越长。
　　（2）纸张吸收水分发生伸长时，其竖纹方向的伸缩率很小，几乎可忽略，横纹方向的伸缩率很大，且是竖纸纹方向的10倍以上。
　　（3）同种品牌同种类型的纸张，定量越高，吸水后伸缩率越小。
　　（4）定量相同的纸张，牛卡纸的伸缩率比涂布纸小，且仅为轻涂布纸的0.54倍。
　　3.纸张纹路
　　纸张纹路是纸张纤维的排列方向。由于原纸一般是长纹（纸张纹路与走纸方向一致，与卷筒转动轴向垂直），因为生产瓦楞纸板时，原纸的走纸方向应与原纸纹路一致，即里纸、芯纸的纹路全部与瓦楞方向垂直。
　　此外，裱纸时也要求面纸纹路与瓦楞方向垂直 。因此，裱纸后，面纸、芯纸、里纸的纹路全部一致，且全部垂直于瓦楞方向。
　　原因分析
　　裱纸过程中引起瓦楞纸板拱曲的主要原因是：面纸与瓦楞纸吸收胶黏剂中的水分后纸纤维变粗，纸张发生伸长，而里纸由于几乎没有接触胶黏剂而没有出现伸长，从而导致面纸伸长的长度大于里纸伸长的长度，进而使得裱纸后的瓦楞纸板发生拱曲。由此分析得出：裱纸初期瓦楞纸板拱曲主要是因为面纸吸收胶黏剂中的水分引起尺寸伸长，且横纹方向是竖纹方向的10倍以上，瓦楞纸板朝着面纸横纹方向伸长，即顺着瓦楞方向拱曲，在车间实际看到的结果也是如此，如图2所示。
　　但在车间还会看到以下情况：裱纸初期瓦楞纸板产生拱曲，待胶黏剂干燥后却形成弯翘，如图3所示。
　　瓦楞纸板由拱曲转变为翘曲的原因在于：瓦楞纸板裱纸后，如放在干燥环境中，其会逐渐失水，当水分含量降低时，其尺寸相比裱纸前会有较大幅度的收缩，天气越干燥，瓦楞纸板失水越多，收缩幅度就越大，且面纸的收缩率明显高于里纸的收缩率，面纸缩短后的长度比里纸略小，从而使瓦楞纸板发生弯翘。
　　改善思路
　　1.参照业内其他企业的解决方案
　　（1）改变加工工艺
　　原工艺：胶印印刷面纸并联机上光→生产瓦楞纸→裱纸→干燥→模切→粘箱。
　　改为工艺一：制作三层瓦楞纸板→水墨印刷→圆压圆模切→粘箱；工艺二：预印卷筒面纸→制作三层瓦楞纸板并联机定位裁切→模切→粘箱。
　　将原工艺改为工艺一和工艺二都能完全解决瓦楞纸板拱曲、弯翘的问题，但工艺一的印刷效果受水墨印刷套印精度的影响会比胶印印刷效果差一些，因此对于较低端的产品可以采用工艺一，对于低端且量大的产品可以选择工艺二。
　　（2）裱纸后施压干燥
　　裱纸半成品上放置平板，再在平板上放置重物或气压台进行施压，待胶黏剂固化后，瓦楞纸板内面纸、芯纸、里纸的含水量基本达到平衡，待瓦楞纸板平整后再进入下道工序生产。此做法对矫正瓦楞纸板拱曲、弯翘也非常有效，但存在如下不足：①只是在外力作用下矫正瓦楞纸板拱曲、弯翘，没有从根源上解决问题；②施压干燥时间长，占用空间大，生产效率低 。
　　对此，我公司采取了一些创新做法：在裱纸工序与模切工序之间隔离出800～900平方米的区域建成裱纸半成品烘干房，把造纸机的烘干尾气引过来再利用，为烘干房提供干燥所需的热能量。这样就解决了裱纸半成品干燥时间长、生产效率低的问题。
　　2.理论分析所得解决方案
　　当裱后的瓦楞纸板拱曲时，可以采用如下办法解决。
　　（1）裱纸时胶黏剂的用量为保证彩盒、彩箱不开胶时的最小用量。
　　（2）提高裱纸胶黏剂的固含量和黏合强度。
　　（3）提高裱纸胶黏剂的干燥速度，降低裱纸胶黏剂的开放时间，从而降低裱纸胶黏剂在面纸内部的扩散范围，进而减少面纸的伸长程度。
　　（4）提高面纸的定量，降低面纸背面的吸水率。
　　（5）直接在里纸上过水，增加里纸的含水量，让里纸发生一定程度的伸长。
　　如果裱后的瓦楞纸板发生弯翘，则可以用如下办法加以解决。
　　（1）将裱纸胶黏剂调稀，使胶黏剂流速变小。
　　（2）生产瓦楞纸板时让其向里纸方向弯曲。
　　（3）提高裱纸胶黏剂的干燥速度，缩短胶黏剂开放时间，提高裱纸机压纸皮带速度。
　　上述几种方法都能不同程度地降低裱纸初期瓦楞纸板发生拱曲或弯翘的几率。瓦楞纸板拱曲解决方法中的前3种方法几乎不会增加成本，可以作为改善方法来选用；第4种方法成本增加的比率较高，要慎重选用；第5种方法虽增加了成本，但对改善瓦楞纸板拱曲非常有效，可以选用。瓦楞纸板弯翘的解决方法中的3种方法对改善裱纸后瓦楞纸板弯翘非常有效，且成本增加不明显，建议采用。
　　解决方案的控制标准
　　（1）选用质量更好的裱纸胶粉（建议选用雪公胶粉），以提高胶黏剂的黏合强度；裱纸胶黏剂用量尽可能小（以保证彩盒、彩箱不开胶的最小用量为宜；裱纸时胶黏剂流速标准为20秒；裱纸胶黏剂线宽标准为1.8～2.2mm。
　　（2）提高胶黏剂固含量，固含量标准≥24%。
　　（3）提高裱纸胶黏剂的干燥速度，胶黏剂开放时间为90～180秒。
　　（4）增加里纸的含水量，使其适当伸长，伸长长度比面纸略小。控制标准为：改过水为喷水雾，安装方便操作的开关，以便调整喷雾量，拱曲严重时手动选择＂开＂，拱曲程度在可接受范围内时手动选择＂关＂；②安装位置选择出纸口下方。
　　（5）生产瓦楞纸板时控制其翘曲系数，一般为0.05左右。
　　（6）对瓦楞纸板进行施压干燥，以保持瓦楞纸板正常的含水量。裱纸后的瓦楞纸板含水量≤14%方可进行模切加工，成品瓦楞纸箱含水量≤13%时方出货。
　　（7）改进包装方式，应为一正一反包装方式。控制标准为：30个/捆，每15个一正反，捆3条绳。
　　每家瓦楞纸箱生产企业的生产环境、设备状况、操作人员的技能水平不同，在控制参数上可能会有所区别，但只要从瓦楞纸板拱曲、弯翘的原理方面去寻找解决思路，按照以上方法进行灵活控制，裱纸后的瓦楞纸板拱曲、弯翘就能得到有效改善。