紙張施膠度的檢測和評價課件

1、紙張施膠度的檢測和評價清正表膠2011年9月內(nèi)容提要前言 紙張施膠度鑒別方法常用的檢測方法動態(tài)可勃法紙張吸水機理分析表面施膠度評價新標(biāo)準(zhǔn)結(jié)語致謝前言 紙張防潮問題為什么要討論紙張的施膠度？包裝紙，用來保護(hù)內(nèi)部包裝的產(chǎn)品；紙箱承受外來壓力，需要具有一定的強度；紙張吸潮后，強度會下降，導(dǎo)致紙箱變軟紙箱變軟，是包裝物的質(zhì)量問題防止紙箱變軟：賦予紙張一定的抗水性能，施膠是一種選擇紙張施膠度是紙張防潮能力的一項重要指標(biāo)表面施膠在紙張表面形成疏水薄膜，阻止水和水蒸汽滲透工藝簡單，對濕部系統(tǒng)無負(fù)面影響噸紙成本低，發(fā)展迅速施膠方式 表面施膠表膠膜 防水防潮淀粉膜 紙纖維施膠方式 漿內(nèi)施膠漿內(nèi)施膠在漿內(nèi)加入施膠

2、劑，保護(hù)纖維不受潮，達(dá)到抗水效果留著率低、產(chǎn)生膠粘物、增大白水負(fù)荷噸紙成本高紙纖維 被施膠劑包裹淀粉膜 表面施膠和施膠度包裝紙施膠度的差異瓦楞紙主要承擔(dān)紙箱的受力，施膠度最高箱板紙輔助承擔(dān)紙箱的受力，施膠度較高涂布白板紙承擔(dān)的受力較小，施膠度較低紙張耐折抗水性能瓦楞紙，要求最高箱板紙，要求較低涂布白板紙，沒有要求紙張施膠度鑒別方法一、國標(biāo)可勃法（GB/T 1540-2002）國標(biāo)可勃法（GB/T 1540-2002） 可勃法60秒（COBB60）是常用方法普通箱板紙國標(biāo)（GB/T 130242003）吸水性60秒（正/反） g/m2 ： 優(yōu)質(zhì)：35.0/70.0 牛皮箱板紙國標(biāo)（GB/T 13

3、0242003）吸水性60秒（正/反） g/m2 優(yōu)質(zhì) ：35.0/40.0 瓦楞芯紙國標(biāo) （GB/T 130232008）吸水性60秒（正/反） g/m2 ： 優(yōu)質(zhì)：100； 箱板紙和瓦楞紙 抗水性能國標(biāo)國標(biāo)可勃法的問題紙廠常用的檢驗施膠度標(biāo)準(zhǔn)：吸水性 60秒（正/反） 30-35 g/m2 下機檢驗，復(fù)卷后檢驗，吸水值遠(yuǎn)低于國標(biāo)檢驗合格，但仍可能“被投訴返潮”，為什么？現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對表面施膠紙張的評價不全面。圖解國標(biāo)可勃法（GB/T 1540-2002）COBB60 48.4COBB60 25.4COBB60 20.5施膠度較高施膠度適中施膠度偏低紙張施膠度鑒別方法二、水滴法 將水直接滴在紙張

4、表面，觀察水滲透紙張的時間，用來判斷紙張的施膠度，是業(yè)內(nèi)流行的檢測方法之一。 施膠度差異大的紙張，較容易分辨。圖示：水滴法圖示：水滴法圖示：水滴法問題：高施膠度紙如何分辨 實踐中，我們發(fā)現(xiàn)高施膠度的瓦楞紙，用可勃法60秒和水滴法有時就無法準(zhǔn)確分辨紙張的施膠度究竟有多大差異。高施膠度紙難以區(qū)分 施膠度接近，紙張內(nèi)部未吸水COBB60 18COBB60 21COBB60 16施膠度略低水滴法 初始狀態(tài) 水滴法比較施膠度，實質(zhì)是考察薄膜厚度水滴法 6分鐘時 難分伯仲 可隱約看出均勻分布的吸水點水滴法 12分鐘，仍難分伯仲 可粗略分辨，但難以定量區(qū)分國標(biāo)可勃法60秒吸水值在20左右，圖像顯示成膜很好施

5、膠度接近的紙張，無法辨別其防潮性能水滴法 簡潔、直觀 比較水滲透的時間只能定性比較表膠薄膜的施膠度常用檢測方法和局限結(jié)論：需要建立新方法和新標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo)可勃法COBB60秒吸水值，為什么大多在20克左右？紙張吸水圖，是否還有潛力可挖掘？表膠紙張的吸水機理是什么？如何檢測表膠薄膜的厚度？瓦楞紙加工后會變形，如何預(yù)知其防潮能力？溫故而知新，方能創(chuàng)新需要對國標(biāo)可勃法深入研究和挖掘未施膠淀粉施膠圖解國標(biāo)可勃法（GB/T 1540-2002）未施膠COBB60 160克淀粉施膠COBB60 120克圖解國標(biāo)可勃法（GB/T 1540-2002）施膠缺陷COBB60 65克施膠缺陷COBB60 55克圖解國標(biāo)

6、可勃法（GB/T 1540-2002）施膠缺陷COBB60 46克施膠不足COBB60 43克瓦楞紙實拍圖瓦楞紙加工后變形，表膠薄膜可能會破損表膠薄膜破損，可能導(dǎo)致紙張返潮三、動態(tài)可勃法動態(tài)可勃法動態(tài)：將紙張折疊后，測吸水值，觀察吸水圖模擬紙張加工變形，對紙張施膠度，能定量比較和分析新概念：耐折抗水性紙張施膠度鑒別方法將紙張折疊不同角度折疊180折疊90動態(tài)可勃法示意圖如何定量分析：制樣方便，工作效率折痕規(guī)律，便于重復(fù)誤差較小，有可比性折疊3線、7線：橫向、縱向各3條折痕橫向、縱向各7條折痕動態(tài)可勃法：定量分析案例一 定量分析對比A樣 75克瓦楞紙：進(jìn)口紙機6400/1000，膜轉(zhuǎn)移施膠；B樣

7、 120克瓦楞紙國產(chǎn)紙機4600/700，浸泡式施膠C樣 105克瓦楞紙國產(chǎn)紙機4600/500，浸泡式施膠清正表膠瓦楞紙 A1樣 ：B1樣：C1樣清正表膠COBB60接近，區(qū)別不大COBB60 17COBB60 17COBB60 18瓦楞紙 A1樣 ：B1樣：C1樣清正表膠1.0公斤折疊后COBB60，計算折痕吸水值表膠薄膜嚴(yán)重破損折痕增加吸水14克表膠薄膜幾無破損折痕增加吸水0克表膠薄膜輕微破損折痕增加吸水3克COBB60 31COBB60 17COBB60 21瓦楞紙 A1樣：B1樣： C1樣清正表膠折疊7線COBB180，提高分辨率改為漿內(nèi)施膠中國名牌高瓦不返潮雙洲累計12萬噸紙未返潮

8、COBB180 58COBB180 32COBB60 44瓦楞紙 A1 vs B1 vs 雙洲折疊吸水值過高，紙張易返潮水滴法與可勃法60秒難以區(qū)分的瓦楞紙COBB60 18COBB60 21COBB60 16案例二：定量分析對比折疊后，可分辨耐折抗水性能7線COBB60 217線COBB60 257線COBB60 177線60秒，可定量比較折痕吸水COBB60 18COBB60 21COBB60 16 折痕增吸水4克 折痕增吸水3克 折痕增吸水1克紙張施膠度鑒別方法四、紙張吸水機理分析：表面施膠的機理模型可勃法60秒的含義可勃法120秒或者180秒的含義纖維吸水 紙張的返潮本質(zhì)硫酸鋁淀粉表膠

9、纖維陽離子SAE表面施膠劑表面施膠機理 膜轉(zhuǎn)移 表膠液浸透不充分浸泡式 表膠液浸透充分表面施膠機理紙張施膠后有漏洞或針眼紙張表膠膜局部過薄浸泡式 表膠膜膜轉(zhuǎn)移 表膠膜凸起部位凹陷部位吸水機理分析吸水機理分析浸泡式施膠COBB60 21膜轉(zhuǎn)移施膠COBB60 22紙張內(nèi)部吸水增加了1克紙張內(nèi)部沒有吸水吸水機理分析膜轉(zhuǎn)移COBB180浸泡式COBB180凹陷部位凸起部位吸水點為局部凸起部位是表膠未浸透的纖維束吸水機理分析浸泡式施膠可勃法60秒的含義表面施膠示意圖表膠膜淀粉膜紙纖維吸水16-20克吸水超過20克為什么COBB60無法分辨高施膠度紙張？答案：吸水值是表面平衡水，彼此相當(dāng)可勃法60秒的含

10、義COBB60（室溫15-20）：吸水值的絕對值與室溫、水溫有關(guān)；施膠度差異較大時，可直觀分辨圖像顯示表膠成膜完好，吸水值16-20，是表面平衡水超過20克，圖像顯示其紙張內(nèi)部吸水；用2次吸水法測定比較，可確定平衡水?dāng)?shù)值如何測算平衡水第1次吸水值 17第2次吸水值 18同一紙樣，2次吸水值相近表面薄膜的平衡水約17克2次吸水的差異第1次吸水值 22第2次吸水值 27同一紙樣，2次吸水值相差較大表面薄膜的平衡水小于22克如何計算纖維吸水速度平衡水的測算：檢測紙樣60秒吸水值，圖像顯示纖維未吸水取當(dāng)天檢測最小值作為平衡水克數(shù)；延長吸水時間，比較纖維吸水速度：COBB120數(shù)值 減 平衡水 = 12

11、0秒纖維吸水克數(shù)；以此類推。例一：如何計算纖維吸水速度？從圖形和數(shù)據(jù)分析表面薄膜的平衡水約17.1克A 紙樣COBB60 18.5B 紙樣COBB60 17.1B 紙樣COBB180 27.5均勻滲透纖維吸水10.4克A 紙樣COBB180 31.3局部缺陷導(dǎo)致纖維吸水14.2克例二：如何計算纖維吸水速度？纖維吸水速度比A : B = 1.36 反映了紙張吸潮速度A 紙樣 COBB60 17.1吸水27.5克纖維吸水10.4克吸水31.3克纖維吸水14.2克COBB180的差異平衡水17.1克表膠厚密度小表膠厚密度大B 紙樣 COBB60 18.5纖維吸水速度 纖維吸水速度計算方法COBB18

12、0 平衡水同一天檢測，以COBB60最小的為平衡水?dāng)?shù)值COBB60 18COBB60 21COBB60 16例二：高施膠度瓦楞紙 平衡水按16克計算例二：高施膠度瓦楞紙原紙180秒，比較纖維吸水速度 纖維吸水較慢3分鐘11克纖維吸水中速3分鐘18克 纖維吸水較快3分鐘21克COBB180 37COBB180 34COBB180 27動態(tài)可勃法 名詞解釋平衡水：紙張表面，淀粉和表膠膜的吸水量厚密度：表膠膜和表膠滲透層形成的疏水層的厚度和密度對比纖維吸水速度，可反映厚密度差異折疊抗水性紙張折疊180，分折疊3線、7線，檢測吸水值對比原紙和折疊吸水值，可比較折疊抗水性能對于瓦楞紙，至關(guān)重要；對于箱板

13、紙，可供參考；表面施膠度鑒別 新概念表膠薄膜的厚密度檢測120秒以上吸水值，計算纖維吸水速度纖維吸水速度，反映了表膠厚密度施膠度的最主要考核指標(biāo)，適用所有的包裝紙表膠薄膜的耐折抗水性能檢測折疊后吸水值，與原紙吸水值的差額，反映折痕吸水值折痕吸水越小，耐折抗水越好，對防潮越有利施膠度的第二個考核指標(biāo)，對瓦楞紙，至關(guān)重要；平面包裝紙，這個指標(biāo)可作為參考指標(biāo)表膠施膠的本質(zhì)紙廠購買表膠，實質(zhì)是購買“薄膜”薄膜的薄厚和疏密，決定了紙張的防潮能力、以可勃法60秒為檢測標(biāo)準(zhǔn)，無法反映薄膜的厚密度表面施膠度評價標(biāo)準(zhǔn)，以120秒以上吸水值判定纖維吸水，是紙張返潮的本質(zhì)；纖維吸水速度越慢，防潮能力越強控制纖維吸水

14、速度，是控制施膠度的本質(zhì)國標(biāo)可勃法：檢測方法中，沒有提及室溫的影響；案例：圖示，同一批紙樣，室溫不同，存在差異。國標(biāo)吸水值：例如，優(yōu)質(zhì)箱板紙，正面/背面小于 35/40標(biāo)準(zhǔn)太寬：60秒內(nèi)纖維吸水已達(dá)15/20克；實踐表明，僅滿足這個指標(biāo)，紙張仍可能返潮現(xiàn)行國標(biāo)的一些問題提示：吸水值與溫度的關(guān)系室溫約26檢測室溫約15檢測COBB60 17COBB60 26提示：吸水值與溫度的關(guān)系室溫約26檢測室溫約15檢測COBB60 20COBB60 26表面施膠的理念更新60秒吸水值只能初步檢驗施膠度高低120秒以上吸水值，可計算纖維吸水速度，纖維吸水是返潮本質(zhì)控制纖維吸水速度實現(xiàn)“紙張不易返潮”紙張折疊