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    以纸代塑:纸质吸管用纸开辟中关头身分的阐发与节制

    浏览次数:     宣布时候:2022-06-30 11:28:02

    作者:陈国平师长教师( 镇江大东纸业无限公司,高等工程师,总司理出格助理;任手艺部司理时担任公司产物开辟和手艺使命,现担任公司出产调和使命)

     
           跟着塑料吸管的禁用,市场推出了纸质吸管作为其替换产物,纸质吸管束作加工进程为:将所购原纸进步前辈行分切,普通将600mm规格卷筒纸分切成14.5~15mm纸条卷筒,加工好的纸条卷筒经涂黏合胶水后由制管机螺缭绕制成吸管。纸质吸管接纳三层布局,别离接纳定量为60g/m2的纸作为面纸,定量为120g/m2的纸作为芯纸和底纸,此中芯纸在加工时两面涂覆黏合胶水用来黏合面纸、底纸。


           在纸质吸管加工进程中,其纸张请求具备必然的挺度和干、湿强度,以顺应制管机加工纸质吸管的请求;要有适合的光滑度以知足分切机将卷筒纸张分切成纸条的才能;在具备抗液体渗入机能的同时纸面要具备必然接收黏合胶水的才能,即要有必然的枯燥速度,纸张外表对黏合胶水的枯燥速度影响纸质吸管加工进程的效力和制品率。纸质吸管用纸纸面临黏合胶水枯燥速度常常成为权衡该产物品质好坏的首要机能。为开辟出产出120g/m2纸质吸管用纸,按照该产物的用处和机能请求停止了相干阐发,确认了开辟关头身分并对此停止了节制,胜利开辟了合适客户请求的产物,使该产物得以推行利用。

           1  关头身分的阐发确认

           纸质吸管用纸对黏合胶水的枯燥速度是纸张对黏合胶水分散、渗入快慢和接收量巨细综合行动的成果,作为由动物纤维构成的纸张,纤维自身具备亲液性,同时纸张布局是一多孔性的系统,纤维与纤维之间存在必然孔隙,具备毛细管感化。纸张自身是可以或许知足对黏合胶水(在此将黏合胶水作为狭义的液体)枯燥速度请求的。但该纸张作为吸管用纸要和各种饮料液体打仗,又要禁止饮料液体的分散、渗入和接收,需对纸张停止施胶处置使纸张具备抗液性。也便是说120g/m2纸质吸管用纸既要可以或许知足抗液体渗入性,同时也要可以或许具备必然的黏合胶水枯燥速度,两者请求之间有抵触性。若何在开辟出产进程中处置好两者之间的均衡,可以或许保障同时知足两者请求,与该产物所请求的挺度、干湿强度、光滑度比拟较,在开辟出产时较难处置和节制,故应成为该产物可否开辟胜利的关头身分。

           2  成立评价方式和规范

           若何成立产物的评价系统、挑选好评价方式和规范,常常是胜利开辟产物的关头之一。

           纸质吸管用纸上述关头身分与纸张施胶度和纸张自身的布局(首要是孔隙率)有关,故需检测纸张的施胶度和纸张的孔隙率。按照现有前提,纸张的孔隙率用透气宇直接表现,接纳肖伯尔式透气宇仪停止检测。而检测纸张施胶度的方式有多种,在产物设想之初挑选了接纳渗入法施胶度和卡伯值作为该产物的施胶度评价方式,经由进程渗入法施胶度和卡伯值来综合评价该产物顺从液体渗入才能和对黏合胶水的渗入接收才能。

           渗入法施胶度和卡伯值挑选几多作为节制规范,可以或许知足该产物请求,和透气宇节制规范几多为好,同时考证透气宇与渗入法施胶度、卡伯值是不是有彼此接洽关系性,为此在开辟试抄进程中逐一做了摸索。在开辟之初因为缺少客户纸样的来样检测阐发,按照产物的用处和请求在现有产物中挑选附近产物作为开辟底本,经由进程采办快餐店市售咖啡停止纸张抗液体渗入情势实验,确认以现有的120g/m2白牛皮纸为根本停止开辟,制定试抄工艺和规范。颠末四次试出产对透气宇和施胶度的数据停止了阐发总结,其相干数据如表1所示。

           连系四次试出产产物的试用结果,客户反应第四次实验产物结果最好,可以或许完整知足请求,第三次实验产物也可以或许利用。为此确认了后继批量出产节制规范:渗入法施胶度节制在80~130s,Cobb值(60s)节制在20~25g/m2,透气宇节制在大于350mL/min。同时也考证了透气宇与渗入法施胶度有彼此接洽关系性,呈负接洽关系性,可经由进程透气宇调剂渗入法施胶度,来进步纸张对黏合胶水的枯燥速度,而透气宇与卡伯值彼此接洽关系性不闪现,可用来节制纸张对液体的抗渗性。

           3  工艺和出产节制

    表1 试出产的相干数据
     
    试抄挨次 第一次 第二次 第三次 第四次
    定量/(g/㎡) 121.2 123.6 123 122.2
    厚度/um 175 170 169 168
    渗入法施胶度/s 168 145 128 84
    Cobb值(60s)/(g/㎡) 20.8 22.9 20.1 21.3
    透气宇/(ml/min) 192 285 350 490
     
     
           针对确认的关头身分,若何不变地到达施胶度和透气宇规范,在工艺和出产上停止了节制。起首在工艺上停止保障,在纤维配比上增添长纤浆比例,由原30%增添至45%。在保障纸张强度和挺度的前提下尽可以或许下降打浆度,出格是短纤浆的打浆度,将短纤浆的打浆度由原30~32°SR下降至25~27°SR。对打浆浓度也赐与节制,其打浆浓度节制在3.4%~3.6%。并严酷节制干损纸浆的用量和打浆度,理论证实干损纸浆的用量对纸张透气宇影响较大,故将干损纸浆的用量由原对原生浆30%的比例降为10%。另对施胶剂用量停止节制,施胶剂用量对纸张的施胶度起决议感化,在渗入法施胶度和卡伯值中,挑选卡伯值作为施胶剂用量节制规范,在卡伯值规范规模内,尽可以或许削减施胶剂插手量。因为该产物要具备必然湿强度,出产中需插手湿强剂。湿强剂一方面增添纸张的湿强度,另外一方面临纸张施胶度有影响,在利用规模内随湿强剂用量的增添,纸张抗液体渗入性增强,对湿强剂用量须均衡节制。在知足湿强度和卡伯值的前提下须削减用量。

           在出产操纵上节制和调剂,对纸机的上彀浓度节制调剂,由原0.8%摆布的浓度调剂为0.6%摆布。在网部传动负荷许可的前提下增添了网部真空吸水箱的真空度。对施胶剂和湿强剂的利用浓度停止节制调剂,晋升计量泵的节制精度,施胶剂由原液利用改成浓缩一倍利用,湿强剂在原浓缩浓度上再浓缩一倍停止利用。对外表施胶浓度停止调剂,将外表施胶浓度由12%调剂为8%。

           4  竣事语

           在产物开辟出产进程中按照产物的用处和请求,要可以或许阐发出影响产物利用的关头身分,捉住重点,要挑选对产物利用有严重影响和出产上较难节制的机能请求作为关头身分,在此根本上肯定检测方式和制定公道的节制规范,并经由进程工艺和出产加以有用节制,常常是产物可否开辟胜利的关头地点。