2蜂窝纸芯成型工艺

　　2.1蜂窝纸芯生产用原料

　　2.1.1原纸

　　蜂窝纸板用原纸又分为蜂窝面纸和蜂窝纸芯用纸。 目前国内尚无专用的蜂窝纸板用原纸标准，因此蜂窝纸板面纸的主要技术性能指标符合箱板纸标准(GB/T13024-91)中规定的要求。蜂窝纸芯用纸的主要技术性能指标符合瓦楞原纸标准(GB/T13023-91)中规定的要求。

　　蜂窝原纸对蜂窝纸板性能的影响主要表现在以下几个方面:

　　(1)纸的定量 纸的定量是蜂窝纸板在原材料选取中首要考虑的问题。纸的定量越高， 纸板的强度就越高，但纸芯在生产中就越不好拉开;反之纸芯容易拉开，纸板的强度就随之降低。所以在实际生产中，应根据所包装产品的不同要求来选择不同定量的蜂窝芯纸和面纸。通常蜂窝纸板的芯纸定量

　　般在120~180g/m?之间， 面纸定量在200~500g/m?之间。一般来说，纸的定量越大，其抗磨损、抗压及防潮能力就越好，但成本也越高B3。

　　(2)纸的方向性 纸张具有一定的方向性，由于纤维排列多为纸张的纵向，而且在造纸机内纸张承受了较大的牵引力，造成了纸的纵横向差别很大。在蜂窝纸板生产中，当芯纸的纤维fang向与蜂窝面纸垂直时， 其抗压强度较高。

　　(3)纸的水分含量纸的水分含量对纸的柔韧性、 弹性、强度都有明显的影响。水分过高时，纸自身很软，强度急剧下降，不易粘接;水分过低时，纸变得发脆易断，这些都不利于蜂窝纸板的生产。一.般蜂窝纸板用原纸的水分要控制在百分之8~12之间，否则会影响纸板的抗压强度和缓冲性能[4。

　　(4)纸的环压强度 环压强度对蜂窝纸板的耐压性能影响较大，环压强度越高，蜂窝纸板的平压强度就越高，其承载能力也就越高。通常蜂窝芯纸的环压强度在4.4~ 5.5N.m/g之间，而面纸的环压强度在6.5N. m/g左右。另外，蜂窝纸板的平压强度与蜂窝纸芯的高度有关，一一般蜂窝纸板的平压强度随着蜂窝纸板厚度的增加而呈缓慢下降的趋势，而它

　　的缓冲性能则随之增加[5]。

　　2.1.2胶黏剂

　　胶黏剂在蜂窝纸板生产中起着十分重要的作用，其粘合性能、干燥速度、胶膜硬度等因素都影响着蜂窝纸板的质量。所以在选择胶黏剂时，首先须考虑粘合力，其次考虑干燥速度、胶膜硬度，再次考虑的是使用方便，jia格因素等。

　　目前国内蜂窝制品生产厂家使用的胶黏剂大体可以分为四种类型。

　　(1)玉米淀粉胶 玉米淀粉胶是在碱性条件下将淀粉原料进行氧化处理等工序后得的淀粉结构中含有负电荷阴离子的氧化淀粉。这类胶粉和普通的纸箱用胶没有本质的区别，只是固含量稍有提高，一般适用于非承力蜂窝纸板制品的制造。

　　(2)白ru胶 白ru胶的主要成分是聚醋酸乙烯酯， z正的白ru胶是无公害wu毒的绿色产品。白ru胶能粘结多种材料，其主要特点是干燥快、强度好、固含量高、使用期长、不易发霉、适于大面积作业等。但这种胶的防潮耐水性较差，耐热性也不太好。

　　(3)环糊精 环糊精的制备是在酸性条件下，用加热的方法使淀粉得以降解，从而使淀粉在水中的溶解性增加，所以，环糊精也是一种淀粉的改性制品。 这类胶黏剂具有固含量较高、初粘性较好、黏合强度较大、 使用期较长、刚性较好、 jia格适中以及干燥速度较快等特点，但这类胶黏剂的耐水性较差，所以在一定程度上x制了它的应用。

　　(4)接枝共聚淀粉树脂胶 这类胶黏剂的制备是在淀粉大分子的主链上通过共聚反应接枝.上另外一种线型单体聚合物，例如丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯、醋酸乙烯脂等单体的聚合物等。接枝上一定数量的其他单体聚合物而形成共聚物树脂胶后，能够使共聚物胶黏剂的黏结强度明显提高，形成胶膜的柔软性得gai善，同时胶黏剂的干燥速度jia快，其黏结强度比普通玉米淀粉胶、环糊精等要好得多，是一种较理想的蜂窝纸板产品用胶黏剂，尤其适用于蜂窝纸板的复合。

　　国内某胶黏剂生产厂家研制出-~种新型蜂窝纸板专用胶, 这种专用胶兼有化学胶和传统淀粉胶的优点，是蜂窝纸板胶黏剂中较理想的一“种产 品。新型蜂窝纸板专用胶具有以下优点：

　　①粘合强度好。与现有淀粉胶和化学胶相当，能够满足蜂窝纸板的黏合强度要求。

　　②干燥速度快。固含量高，流动性好，达到或超过现有淀粉胶的干燥速度。

　　③蜂窝纸板不变色。传统的淀粉胶在碱性条件下成胶，如蜂窝纸板面纸偏薄、涂胶量大的情况下易导致纸面发黄，使产品的外观质量严重下降。新型胶是中性胶，解决了这一难题。

　　④防潮性能好。传统的淀粉胶为碱性，在潮湿环境下具有一定的吸潮性，影响蜂窝纸板的抗压强度。新型胶是中性胶，克服了这一que陷。

　　⑤绿色环保。新型专用胶以tian然高分子材料为基材, 易降解， wu毒、无害、wu污染。

　　⑥质优价廉。新型专用胶以tian然胶黏剂为主要原料， jia格比现有淀粉胶略高，但是明显低于化学胶的jia格。

　　2.2蜂窝纸芯成型工艺

　　2.2.1 蜂窝纸芯成型机理

　　蜂窝纸板是由面纸、 胶黏剂和纸芯组成， 纸芯呈蜂窝状，由数层芯纸按-.定规律粘结而成，主要承载剪应力。面纸为等厚各向同性纸板，与纸芯复合形成蜂窝夹层纸板，主要承载应力、弯矩和扭矩[6]

　　蜂窝纸芯的成型主要是通过芯纸的错位上胶，各层芯纸之间按一定的规律性错位， 形成节距为4L、.上胶宽度为入L交替粘结复合层结构，将此交替粘结复合层沿垂直于纸面方向拉伸，即可形成蜂窝状结构。如图2所示。

　　蜂窝纸芯成型后，根据其几何参数的变化情况，可产生三种蜂窝单元，C=2x(2一入)Lcos0, 其中C为蜂窝内径; L为蜂窝边长; 入为形状系数。 当λ= 1时，蜂窝形状为正六边形,如图2(a);当λ<1时，.上胶粘结边短， 蜂窝形状为扁六边形， 如图2(b);当λ> 1时，. 上胶粘贴边长，蜂窝形状为长六边形 ，如图2(C)。在实际生产中， 在同等原材料的情况下，一般大蜂窝孔径的纸芯容易拉伸，生产速度可以提高，但蜂窝孔径大，会使蜂窝纸板的平压强度降低。

　　2.2.2蜂窝纸芯成型工艺

　　蜂窝纸芯的成型工艺主要是制芯，其制芯工艺有层叠式和缠绕式两种，

　　(1)层叠式:将卷筒状芯纸分切成一定规格尺寸的单张纸页，将错位上胶的单张纸页层叠粘结起来，放到压力机上保持--定时间使其粘结固化，形成纸芯块，经切条机切成芯条，再经芯条拼接形成连续的纸芯。层叠式制芯工艺的特点: ①生产工艺易于实现;②间歇式作业，生产效率较低;③要实现连续化生产，其设备设计较复杂;④纸芯块难以快速干燥。

　　(2)缠绕式:缠绕式制芯工艺原理如图3所示!7。采用两卷芯纸， 其中一卷两面错位涂胶，通过八角滚筒缠绕卷曲， 卷至厚度60~ 120mm, 经烘千后裁切，制成纸芯块，再裁切成一定长度的蜂窝纸芯条，经芯条拼接形成连续的纸芯。缠绕式制芯成型工艺的特点:①采用单面纸双面涂胶，胶线错位准确，生产出来的蜂窝纸芯边长均匀;②生产速度快，采用卷八角形式一次可以生产出八块蜂窝纸芯块; ③采用纵向错位涂胶工艺(其原理如图4所示), 生产纸板后芯纸纤维fang向垂直于面纸，在同等条件下抗压力比层叠式的高;④纸芯拉伸性能好，制板速度快， 国外机器可以达到20m/s以上，国产机器也可以达到6m/s以，上;⑤工艺损耗大，卷八角式裁切成纸芯块后，被裁去的边角料较多;⑥切断负荷较高，刀ju磨损大, 切断比较困难。

　　2.2.3蜂窝纸芯性能要求

　　(1)含水率 蜂窝纸芯的含水率应<百分之十五。在使用蜂窝纸芯时， 经过拉伸烘干处理后，其含水率<百分之四,以便蜂窝纸芯的定型。拉伸干燥后的蜂窝纸芯，30min内保持形状不变。

　　(2)抗压强度 蜂窝纸芯的抗压强度与纸材、蜂窝形状、孔径大小和含水率密切相关。蜂窝纸芯的抗压强度在含水率百分之三时较大。芯纸的定量不同、种类不同，其抗压强度不同。

　　(3)缓冲强度 当蜂窝纸芯所承受的压力超过其抗压强度而被压溃时，蜂窝纸芯在单位面积上所能承受的平均压力即为缓冲强度。通常蜂窝纸板的缓冲性能随着蜂窝纸板厚度的增加而增加[8]。

　　(4)相对密度 在相同的芯纸定量条件下，蜂窝纸芯孔径越小， 相对密度越大，抗压强度越大;在相同的孔径条件”下，芯纸的定量越大，相对密度也越大， 抗压强度亦增加。

　　(5)孔径比 为保证蜂窝纸板的强度，蜂窝纸芯的拉伸程度因尽量充分，使蜂窝纸芯内径接近较大值，孔径比(如图5所示，蜂窝孔距与其内径的比，i==a/d)为1时蜂窝纸芯的宽度是展开之前宽度的百分之七十五，此时蜂窝纸芯形状接近正六边形蜂窝结构，各种性能达到较好。一般情况下，蜂窝纸芯的拉伸适用范围在百分之60~ 80之间。