專利名稱：增強(qiáng)瓦楞紙板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瓦楞紙板及其制造方法，尤指一種增強(qiáng)的瓦楞紙板及其制造方法。
用瓦楞紙板制成的紙箱，是用途最為廣泛的包裝容器，一般電器用品、小型機(jī)械、零件的包裝等等皆需借助瓦楞紙板包裝，主要是因瓦楞紙板是由紙質(zhì)材料經(jīng)瓦楞板機(jī)所制成，有著一般紙所不具有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐用性，故此種瓦楞紙板所制造的紙箱除具有堅(jiān)固耐用可確保產(chǎn)品安全的性能外，也能使包裝更為精美，尤其在內(nèi)外銷的產(chǎn)品包裝上消耗數(shù)量相當(dāng)驚人，占有相當(dāng)重要的地位。
以往的瓦楞紙板的材質(zhì)是由面紙與芯紙組成，而芯紙以闊葉木片的半化學(xué)紙漿(S.C.P)制成的，具有最佳的物理強(qiáng)度，但近年來(lái)由于廢紙?zhí)幚砑夹g(shù)極為發(fā)達(dá)，為求降低成本瓦楞紙板的原紙均采用回收的廢紙來(lái)制造，一方面可以廢物利用，另一方面又可消除公害，然而用廢紙制成的原紙的強(qiáng)度比用一般紙漿所制成的原紙的強(qiáng)度大大降低。因此，研究部門潛心致力于改善廢紙、紙漿、瓦楞紙的強(qiáng)度，其方法皆偏向于添加各種化學(xué)藥品(紙力增強(qiáng)劑)，而沒有直接在物理結(jié)構(gòu)上作大幅度的改變。
如圖3所示，為傳統(tǒng)的瓦楞機(jī)制造流程示意圖，其制造方法主要采用將已制成呈筒狀的紙輪，其中一芯紙輪1上芯紙經(jīng)過(guò)兩齒輪狀且相互齒動(dòng)的瓦楞輾輪11、12輾壓成波浪狀，且于該兩瓦楞輾輪11、12處設(shè)加熱裝置，并在瓦楞轉(zhuǎn)輪12的一側(cè)設(shè)有漿糊槽13內(nèi)盛漿糊，用兩轉(zhuǎn)輪14、15翻攪，其中轉(zhuǎn)輪14與瓦楞輾輪12的輪齒接觸，用以將漿糊涂布于芯紙的波峰上;而一面紙輪2則也將面紙輸送經(jīng)過(guò)瓦楞輾輪12的一側(cè)，使與芯紙結(jié)合，當(dāng)結(jié)合后的芯紙又于適當(dāng)位置設(shè)另一漿糊槽13及兩轉(zhuǎn)輪14、15，使芯紙的另一面波峰與輾輪14接觸漿糊，再由另一面紙輪3輪送面紙與芯紙貼合，同時(shí)經(jīng)過(guò)加熱板16定型使芯紙與上、下面紙貼合穩(wěn)固。再經(jīng)冷卻部17冷卻后，而完成瓦楞紙板的制造。
上述的瓦楞紙板采用現(xiàn)有紙箱最常見的三層結(jié)構(gòu)，即由兩面紙中夾有一層芯紙，而其中的芯紙是決定紙板強(qiáng)度的主要因素，當(dāng)然瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越佳，即能對(duì)所包裝物品提供更安全的保障，而三層結(jié)構(gòu)對(duì)某些物品的包裝而言仍嫌強(qiáng)度不夠，因此也有五層甚至七層瓦楞結(jié)構(gòu)，但其缺點(diǎn)在于厚度增加許多，使體積加大而不利于包裝、運(yùn)輸，并使成本大為增加，且由于層數(shù)太多，在最后成型的烘干定型過(guò)程中，使中間部分不易烘干，貼合效果差，因此使其強(qiáng)度難以達(dá)到要求;再者也有將芯紙以PVC材質(zhì)代替，然而PVC與平面紙無(wú)法粘接，必需借助高成本的粘合劑才能貼合，造成成本太高的影響，故仍存在著許多有待克服的缺點(diǎn)。
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種增強(qiáng)瓦楞紙板及其制造方法，使增強(qiáng)的互楞紙板具有最佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)下列措施來(lái)達(dá)到本發(fā)明的增強(qiáng)瓦楞紙板，是由上、下兩層面紙及中間一層芯紙構(gòu)成，其中的芯紙是采用兩層或兩層以上的芯紙，并于各層芯紙之間夾有一層熱塑性塑料薄膜。
所述的熱塑性塑料為聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯及聚苯乙烯，其熔點(diǎn)在200℃以下者為宜。
本發(fā)明的制造增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，包括如下步驟在瓦楞輾輪輾壓過(guò)程中，將熔點(diǎn)在200℃以下的熱塑料性薄膜與各層芯紙熱壓貼合，使其熔化而貼合于兩芯紙上，使其形成具有立體結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)的芯紙，再由增強(qiáng)的芯紙與面紙貼合制成增強(qiáng)瓦楞紙板。
所述的熱壓貼合采用熱壓溫度為120℃～150℃、熱壓時(shí)間為5～20秒條件下，在瓦楞紙機(jī)制造瓦楞紙板過(guò)程中將芯紙與熱塑性塑料薄膜在瓦楞機(jī)輪處進(jìn)行加熱貼合，使其一次完成熱壓貼合過(guò)程。也可另設(shè)加熱設(shè)備，在上述條件下，事先制成增強(qiáng)芯紙，再用瓦楞紙機(jī)制成增強(qiáng)瓦楞紙板。
本發(fā)明采用增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法而制成增強(qiáng)瓦楞紙板。
綜上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)當(dāng)本發(fā)明的芯紙被瓦楞機(jī)輾輪壓成瓦楞時(shí)，具有將芯紙本身遭破壞斷裂的纖維重新接合再生的特性。增強(qiáng)芯紙?jiān)谂c上、下面紙貼合成瓦楞紙板后，經(jīng)冷卻使熱塑性塑料硬化，得到最佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。并且此種結(jié)構(gòu)能減少芯紙用量及五層或七層結(jié)構(gòu)的厚度，在包裝或運(yùn)輸上可大大降低成本。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖及測(cè)試檢驗(yàn)結(jié)果，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的瓦楞紙板制造流程示意圖。
圖2為瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為以往瓦楞紙機(jī)制造流程示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主要在于芯紙的增強(qiáng)(采用本發(fā)明方法制成的芯紙，即為增強(qiáng)芯紙)，是將傳統(tǒng)瓦楞紙機(jī)于適當(dāng)位置另設(shè)一芯紙輪4，加上原有的芯紙輪1形成雙層式，而于兩芯紙輪1、4間設(shè)一熱塑性塑料薄膜輪5，分別傳送至瓦楞輾輪11使合為一體，并利用瓦楞輾輪11、12的熱壓輾成波浪狀，而熱塑性塑料熔化與兩芯紙粘合在一起，使芯紙涂布糊漿再與面紙粘合，通過(guò)加熱板16加熱定形，再經(jīng)冷卻部17冷卻合成瓦楞紙，或者可事先以兩層芯紙?jiān)谥虚g夾有一層熱塑性塑料制成本發(fā)明的增強(qiáng)芯紙后，再利用傳統(tǒng)瓦楞機(jī)制成增強(qiáng)瓦楞紙板;至于熱塑性塑料薄膜的制造方法，以吹袋制膜，或T型膜唇制膜均適宜。
此種結(jié)構(gòu)使得上、下面紙所包夾的芯紙，實(shí)際上具有雙層芯紙而以一非常薄的熱塑性塑料膜貼合，該熱塑性塑料于高溫時(shí)可熔化并將兩芯紙完全貼合，同時(shí)將芯紙上的斷裂纖維粘合，即該熱塑性塑料于瞬間滲入并填充各纖維間的間隙，使增強(qiáng)芯紙不易吸收水分，而且有半永久性的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并于冷卻硬化后，可大大增進(jìn)強(qiáng)度，而當(dāng)熱塑性塑料冷卻后，又恢復(fù)其堅(jiān)硬的材質(zhì)特性，因此，以同一品質(zhì)的原紙，同時(shí)作成一般瓦楞紙板及本發(fā)明的增強(qiáng)瓦楞紙板以及各種紙箱來(lái)比較其各種物理強(qiáng)度，即可知本發(fā)明增強(qiáng)瓦楞紙板的特殊效果，其試驗(yàn)方法為使用B級(jí)280g/M2牛皮紙板(面紙)及115g/M2芯紙及0.015mm厚的熱塑性塑料薄膜(13.8g/M2)來(lái)加工制造瓦楞紙板及紙箱。如圖2-2所示，本發(fā)明的增強(qiáng)瓦楞紙板為B280g/M2的牛皮紙板二層(面紙L)115g/M2芯紙M2(A)浪2層以熱塑性塑料薄膜為粘著媒體所組成(用B280×1152×B280來(lái)表示)，如圖2-1所示，一般瓦楞紙板為雙層(5層)瓦楞紙板以B280g/M2牛皮紙板2層(面紙L)115g/M2芯紙M(A)、M(B)浪2層，115g/M2芯紙一層(中間面紙M(L))組成(用B280×1152×B280來(lái)表示)。如此比較該兩種組成瓦楞紙板的原紙使用量時(shí)，可見前者較后者少一層115g/M2的芯紙。
茲將各種過(guò)程的試驗(yàn)結(jié)果詳述如下B280牛皮紙板(面紙)及115g/M2芯紙作破裂強(qiáng)度試驗(yàn)(Bursting test)的結(jié)果，如表1所示
表1面紙與芯紙的破裂強(qiáng)度比較
再就對(duì)115g/M2芯紙作環(huán)壓強(qiáng)度(Ring Crush)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示
表2芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度
因此，就兩張芯紙而言，其環(huán)壓強(qiáng)度為8.7kg/cm2+8.7kg/cm2＝17.4kg/cm2，而增強(qiáng)芯紙(即加入0.015mm熱塑性塑料)為115g/M2+0.015mm+115g/M2經(jīng)測(cè)試環(huán)壓強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示
表3增強(qiáng)芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度比較
由表3所示增強(qiáng)芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度(Ring Crush)為29.4kg/cm2與一般二層芯紙17.4kg的比為1.661;可顯見其結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。
再就增強(qiáng)瓦楞紙板與一般瓦楞紙板作一比較;一般的五層瓦楞紙板如圖2-1所示，以B280g/M2×1153g/M2×B280g/M2來(lái)表示，其芯紙的浪型為M(A)浪，(flute)及M(B)浪(flute);而增強(qiáng)瓦楞紙板如圖2-2所示為B280g/M2×1152g/M2×B280g/M2，且芯紙(M2)的浪型為A浪(flute)，測(cè)試其破裂強(qiáng)度(Bursting Strength)、平強(qiáng)度(Flute Crush)及豎壓強(qiáng)度(Column)，試驗(yàn)結(jié)果如表4、表5、表6所示表4增強(qiáng)瓦楞紙板與一般瓦楞紙板的破裂強(qiáng)度比較
表5增強(qiáng)瓦楞紙板與一般瓦楞紙板的平壓強(qiáng)度比較
表6增強(qiáng)瓦楞紙板與一般瓦楞紙板的豎壓強(qiáng)度比較
上述表中，破裂強(qiáng)度主要是靠面紙?zhí)峁?qiáng)度，而增強(qiáng)瓦楞紙板只是上、下兩層面紙，較之五層瓦楞紙板的中間多包夾一層面紙的稍差，而在平壓強(qiáng)度一項(xiàng)中增強(qiáng)瓦楞紙板卻為五層瓦楞紙板的3.77倍，在豎壓強(qiáng)度一項(xiàng)中，兩者強(qiáng)度相差不多。
另外，由瓦楞紙板所制成的紙箱，也可由增強(qiáng)紙箱及一般五層瓦楞紙箱作比較其耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其中，增強(qiáng)紙箱芯紙是以M(A)浪(Flute)制造，而五層瓦楞結(jié)構(gòu)芯紙采M(A)及M(B)浪(Flute)制造，即增強(qiáng)B280×1152×B280一般B280×1153×B280
當(dāng)以尺寸為300mm×300mm的紙箱比較時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果如表7所示表7增強(qiáng)瓦楞紙箱與一般瓦楞紙箱的耐壓強(qiáng)度比較
可見在耐壓強(qiáng)度上本發(fā)明的加入熱塑性塑料薄膜的紙箱，具優(yōu)良的增進(jìn)強(qiáng)度功能。
當(dāng)然，可能影響瓦楞紙板的耐壓強(qiáng)度因素，還有熱壓成型熔合熱塑性塑料與芯紙的溫度及加熱時(shí)間關(guān)系，此因素可由下表針對(duì)環(huán)壓度(RingCrush)在120°～150℃溫度下經(jīng)過(guò)5～20秒熱壓粘合成增強(qiáng)芯紙所作強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表8所示
如表8可見，增強(qiáng)芯紙與熱壓溫度并無(wú)絕對(duì)關(guān)系，是以熱塑性塑料的熔點(diǎn)高低而作調(diào)整(一般熔點(diǎn)約為200℃以下);而上面顯示其熱塑性塑料薄膜以0.015mm厚度的加熱溫度控制在140°～150℃為較佳，且加熱時(shí)間越長(zhǎng)強(qiáng)度更優(yōu)良(即使熱塑性塑料薄膜能完全熔化再貼固于兩芯后冷卻硬化)。
而在該過(guò)程中熱塑性塑料薄膜利用其熱塑性，加熱熔化與兩芯紙完全貼合，且滲入芯紙纖維中，更將芯紙的纖維重新整合，使再生成具高強(qiáng)度韌性的纖維，于冷卻后硬化與兩芯紙形成高強(qiáng)度的增強(qiáng)芯紙，再與兩面紙結(jié)合成增強(qiáng)化瓦楞紙板，而以此制成瓦楞紙箱較原有三層式瓦楞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高出約3倍，且也較五層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，并減少重量及厚度，在運(yùn)輸上可省許多成本。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)瓦楞紙板，是由上、下兩層面紙及中間一層芯紙構(gòu)成，其特征在于所述的芯紙采用兩層或兩層以上的芯紙，并于各層芯紙之間夾有一層熱塑性塑料薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)瓦楞紙板，其特征在于所述的熱塑性塑料為聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯及聚苯乙烯，其熔點(diǎn)在200℃以下者為宜。
3.一種增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，其特征在于它包含以下步驟在瓦楞輾輪輾壓過(guò)程中，所述的熱塑性塑料薄膜與各層芯紙熱壓貼合，使其熔化而貼合于兩芯紙上，使其形成具有立體結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)的芯紙，再由增強(qiáng)的芯紙與面紙貼合制成增強(qiáng)瓦楞紙板。
4.如權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，其特征在于所述的熱壓貼合是在瓦楞紙機(jī)制造瓦楞紙板過(guò)程中，芯紙與熱塑性塑料薄膜在瓦楞機(jī)輪處進(jìn)行熱壓貼合，使其一次完成熱壓貼合過(guò)程。
5.如權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，其特征在于所述的熱壓貼合，也可另設(shè)熱壓設(shè)備，事先制成增強(qiáng)芯紙，再用瓦楞紙機(jī)制成增強(qiáng)瓦楞紙板。
6.如權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，其特征在于所述的熱壓貼合溫度為120～150℃、熱壓時(shí)間為5～20秒。
7.如權(quán)利要求5所述的增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法，其特征在于所述的熱壓貼合溫度為120～150℃、熱壓時(shí)間為5～20秒。
8.一種用如權(quán)利要求3～7之一中所述的增強(qiáng)瓦楞紙板的制造方法制成的增強(qiáng)瓦楞紙板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)瓦楞紙板及其制造方法，尤指一種于一般瓦楞芯紙?jiān)谕呃爿気営跐L壓成型之前，另加一層芯紙且于兩芯紙的中間夾有一熱塑性塑料薄膜，并在瓦楞輾輪于輾壓過(guò)程中加熱，使熱塑性塑料熔解并貼合兩芯紙，或事先制成增強(qiáng)芯紙以將芯紙上纖維粘合增加強(qiáng)度，而成型為波浪形狀的增強(qiáng)芯紙。此增強(qiáng)芯紙?jiān)谂c上、下兩面紙粘合成型為瓦楞紙板后，可使原有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高數(shù)倍。
文檔編號(hào)B31F1/20GK1092355SQ931020
公開日1994年9月21日 申請(qǐng)日期1993年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月12日
發(fā)明者陳曉明 申請(qǐng)人:陳曉明