专利名称：增强瓦楞纸板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种瓦楞纸板及其制造方法，尤指一种增强的瓦楞纸板及其制造方法。
用瓦楞纸板制成的纸箱，是用途最为广泛的包装容器，一般电器用品、小型机械、零件的包装等等皆需借助瓦楞纸板包装，主要是因瓦楞纸板是由纸质材料经瓦楞板机所制成，有着一般纸所不具有的结构强度及耐用性，故此种瓦楞纸板所制造的纸箱除具有坚固耐用可确保产品安全的性能外，也能使包装更为精美，尤其在内外销的产品包装上消耗数量相当惊人，占有相当重要的地位。
以往的瓦楞纸板的材质是由面纸与芯纸组成，而芯纸以阔叶木片的半化学纸浆(S.C.P)制成的，具有最佳的物理强度，但近年来由于废纸处理技术极为发达，为求降低成本瓦楞纸板的原纸均采用回收的废纸来制造，一方面可以废物利用，另一方面又可消除公害，然而用废纸制成的原纸的强度比用一般纸浆所制成的原纸的强度大大降低。因此，研究部门潜心致力于改善废纸、纸浆、瓦楞纸的强度，其方法皆偏向于添加各种化学药品(纸力增强剂)，而没有直接在物理结构上作大幅度的改变。
如图3所示，为传统的瓦楞机制造流程示意图，其制造方法主要采用将已制成呈筒状的纸轮，其中一芯纸轮1上芯纸经过两齿轮状且相互齿动的瓦楞辗轮11、12辗压成波浪状，且于该两瓦楞辗轮11、12处设加热装置，并在瓦楞转轮12的一侧设有浆糊槽13内盛浆糊，用两转轮14、15翻搅，其中转轮14与瓦楞辗轮12的轮齿接触，用以将浆糊涂布于芯纸的波峰上;而一面纸轮2则也将面纸输送经过瓦楞辗轮12的一侧，使与芯纸结合，当结合后的芯纸又于适当位置设另一浆糊槽13及两转轮14、15，使芯纸的另一面波峰与辗轮14接触浆糊，再由另一面纸轮3轮送面纸与芯纸贴合，同时经过加热板16定型使芯纸与上、下面纸贴合稳固。再经冷却部17冷却后，而完成瓦楞纸板的制造。
上述的瓦楞纸板采用现有纸箱最常见的三层结构，即由两面纸中夹有一层芯纸，而其中的芯纸是决定纸板强度的主要因素，当然瓦楞纸板的结构强度越佳，即能对所包装物品提供更安全的保障，而三层结构对某些物品的包装而言仍嫌强度不够，因此也有五层甚至七层瓦楞结构，但其缺点在于厚度增加许多，使体积加大而不利于包装、运输，并使成本大为增加，且由于层数太多，在最后成型的烘干定型过程中，使中间部分不易烘干，贴合效果差，因此使其强度难以达到要求;再者也有将芯纸以PVC材质代替，然而PVC与平面纸无法粘接，必需借助高成本的粘合剂才能贴合，造成成本太高的影响，故仍存在着许多有待克服的缺点。
为了克服上述现有技术的不足，本发明的主要目的，在于提供一种增强瓦楞纸板及其制造方法，使增强的互楞纸板具有最佳的结构强度。
本发明的目的可以通过下列措施来达到本发明的增强瓦楞纸板，是由上、下两层面纸及中间一层芯纸构成，其中的芯纸是采用两层或两层以上的芯纸，并于各层芯纸之间夹有一层热塑性塑料薄膜。
所述的热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯及聚苯乙烯，其熔点在200℃以下者为宜。
本发明的制造增强瓦楞纸板的制造方法，包括如下步骤在瓦楞辗轮辗压过程中，将熔点在200℃以下的热塑料性薄膜与各层芯纸热压贴合，使其熔化而贴合于两芯纸上，使其形成具有立体结构而增强的芯纸，再由增强的芯纸与面纸贴合制成增强瓦楞纸板。
所述的热压贴合采用热压温度为120℃～150℃、热压时间为5～20秒条件下，在瓦楞纸机制造瓦楞纸板过程中将芯纸与热塑性塑料薄膜在瓦楞机轮处进行加热贴合，使其一次完成热压贴合过程。也可另设加热设备，在上述条件下，事先制成增强芯纸，再用瓦楞纸机制成增强瓦楞纸板。
本发明采用增强瓦楞纸板的制造方法而制成增强瓦楞纸板。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下优点当本发明的芯纸被瓦楞机辗轮压成瓦楞时，具有将芯纸本身遭破坏断裂的纤维重新接合再生的特性。增强芯纸在与上、下面纸贴合成瓦楞纸板后，经冷却使热塑性塑料硬化，得到最佳的结构强度。并且此种结构能减少芯纸用量及五层或七层结构的厚度，在包装或运输上可大大降低成本。
为了实现本发明的技术方案，下面结合附图及测试检验结果，对本发明作进一步详述。
附图简要说明
图1为本发明的瓦楞纸板制造流程示意图。
图2为瓦楞纸板结构示意图。
图3为以往瓦楞纸机制造流程示意图。
如图1所示，本发明的结构主要在于芯纸的增强(采用本发明方法制成的芯纸，即为增强芯纸)，是将传统瓦楞纸机于适当位置另设一芯纸轮4，加上原有的芯纸轮1形成双层式，而于两芯纸轮1、4间设一热塑性塑料薄膜轮5，分别传送至瓦楞辗轮11使合为一体，并利用瓦楞辗轮11、12的热压辗成波浪状，而热塑性塑料熔化与两芯纸粘合在一起，使芯纸涂布糊浆再与面纸粘合，通过加热板16加热定形，再经冷却部17冷却合成瓦楞纸，或者可事先以两层芯纸在中间夹有一层热塑性塑料制成本发明的增强芯纸后，再利用传统瓦楞机制成增强瓦楞纸板;至于热塑性塑料薄膜的制造方法，以吹袋制膜，或T型膜唇制膜均适宜。
此种结构使得上、下面纸所包夹的芯纸，实际上具有双层芯纸而以一非常薄的热塑性塑料膜贴合，该热塑性塑料于高温时可熔化并将两芯纸完全贴合，同时将芯纸上的断裂纤维粘合，即该热塑性塑料于瞬间渗入并填充各纤维间的间隙，使增强芯纸不易吸收水分，而且有半永久性的结构强度，并于冷却硬化后，可大大增进强度，而当热塑性塑料冷却后，又恢复其坚硬的材质特性，因此，以同一品质的原纸，同时作成一般瓦楞纸板及本发明的增强瓦楞纸板以及各种纸箱来比较其各种物理强度，即可知本发明增强瓦楞纸板的特殊效果，其试验方法为使用B级280g/M2牛皮纸板(面纸)及115g/M2芯纸及0.015mm厚的热塑性塑料薄膜(13.8g/M2)来加工制造瓦楞纸板及纸箱。如图2-2所示，本发明的增强瓦楞纸板为B280g/M2的牛皮纸板二层(面纸L)115g/M2芯纸M2(A)浪2层以热塑性塑料薄膜为粘着媒体所组成(用B280×1152×B280来表示)，如图2-1所示，一般瓦楞纸板为双层(5层)瓦楞纸板以B280g/M2牛皮纸板2层(面纸L)115g/M2芯纸M(A)、M(B)浪2层，115g/M2芯纸一层(中间面纸M(L))组成(用B280×1152×B280来表示)。如此比较该两种组成瓦楞纸板的原纸使用量时，可见前者较后者少一层115g/M2的芯纸。
兹将各种过程的试验结果详述如下B280牛皮纸板(面纸)及115g/M2芯纸作破裂强度试验(Bursting test)的结果，如表1所示
表1面纸与芯纸的破裂强度比较
再就对115g/M2芯纸作环压强度(Ring Crush)试验，试验结果如表2所示
表2芯纸的环压强度
因此，就两张芯纸而言，其环压强度为8.7kg/cm2+8.7kg/cm2＝17.4kg/cm2，而增强芯纸(即加入0.015mm热塑性塑料)为115g/M2+0.015mm+115g/M2经测试环压强度，试验结果如表3所示
表3增强芯纸的环压强度比较
由表3所示增强芯纸的环压强度(Ring Crush)为29.4kg/cm2与一般二层芯纸17.4kg的比为1.661;可显见其结构的优越性。
再就增强瓦楞纸板与一般瓦楞纸板作一比较;一般的五层瓦楞纸板如图2-1所示，以B280g/M2×1153g/M2×B280g/M2来表示，其芯纸的浪型为M(A)浪，(flute)及M(B)浪(flute);而增强瓦楞纸板如图2-2所示为B280g/M2×1152g/M2×B280g/M2，且芯纸(M2)的浪型为A浪(flute)，测试其破裂强度(Bursting Strength)、平强度(Flute Crush)及竖压强度(Column)，试验结果如表4、表5、表6所示表4增强瓦楞纸板与一般瓦楞纸板的破裂强度比较
表5增强瓦楞纸板与一般瓦楞纸板的平压强度比较
表6增强瓦楞纸板与一般瓦楞纸板的竖压强度比较
上述表中，破裂强度主要是靠面纸提供强度，而增强瓦楞纸板只是上、下两层面纸，较之五层瓦楞纸板的中间多包夹一层面纸的稍差，而在平压强度一项中增强瓦楞纸板却为五层瓦楞纸板的3.77倍，在竖压强度一项中，两者强度相差不多。
另外，由瓦楞纸板所制成的纸箱，也可由增强纸箱及一般五层瓦楞纸箱作比较其耐压强度试验，其中，增强纸箱芯纸是以M(A)浪(Flute)制造，而五层瓦楞结构芯纸采M(A)及M(B)浪(Flute)制造，即增强B280×1152×B280一般B280×1153×B280
当以尺寸为300mm×300mm的纸箱比较时，试验结果如表7所示表7增强瓦楞纸箱与一般瓦楞纸箱的耐压强度比较
可见在耐压强度上本发明的加入热塑性塑料薄膜的纸箱，具优良的增进强度功能。
当然，可能影响瓦楞纸板的耐压强度因素，还有热压成型熔合热塑性塑料与芯纸的温度及加热时间关系，此因素可由下表针对环压度(RingCrush)在120°～150℃温度下经过5～20秒热压粘合成增强芯纸所作强度试验，试验结果如表8所示
如表8可见，增强芯纸与热压温度并无绝对关系，是以热塑性塑料的熔点高低而作调整(一般熔点约为200℃以下);而上面显示其热塑性塑料薄膜以0.015mm厚度的加热温度控制在140°～150℃为较佳，且加热时间越长强度更优良(即使热塑性塑料薄膜能完全熔化再贴固于两芯后冷却硬化)。
而在该过程中热塑性塑料薄膜利用其热塑性，加热熔化与两芯纸完全贴合，且渗入芯纸纤维中，更将芯纸的纤维重新整合，使再生成具高强度韧性的纤维，于冷却后硬化与两芯纸形成高强度的增强芯纸，再与两面纸结合成增强化瓦楞纸板，而以此制成瓦楞纸箱较原有三层式瓦楞结构强度高出约3倍，且也较五层结构强度高，并减少重量及厚度，在运输上可省许多成本。
权利要求
1.一种增强瓦楞纸板，是由上、下两层面纸及中间一层芯纸构成，其特征在于所述的芯纸采用两层或两层以上的芯纸，并于各层芯纸之间夹有一层热塑性塑料薄膜。
2.如权利要求1所述的增强瓦楞纸板，其特征在于所述的热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯及聚苯乙烯，其熔点在200℃以下者为宜。
3.一种增强瓦楞纸板的制造方法，其特征在于它包含以下步骤在瓦楞辗轮辗压过程中，所述的热塑性塑料薄膜与各层芯纸热压贴合，使其熔化而贴合于两芯纸上，使其形成具有立体结构而增强的芯纸，再由增强的芯纸与面纸贴合制成增强瓦楞纸板。
4.如权利要求3所述的增强瓦楞纸板的制造方法，其特征在于所述的热压贴合是在瓦楞纸机制造瓦楞纸板过程中，芯纸与热塑性塑料薄膜在瓦楞机轮处进行热压贴合，使其一次完成热压贴合过程。
5.如权利要求3所述的增强瓦楞纸板的制造方法，其特征在于所述的热压贴合，也可另设热压设备，事先制成增强芯纸，再用瓦楞纸机制成增强瓦楞纸板。
6.如权利要求4所述的增强瓦楞纸板的制造方法，其特征在于所述的热压贴合温度为120～150℃、热压时间为5～20秒。
7.如权利要求5所述的增强瓦楞纸板的制造方法，其特征在于所述的热压贴合温度为120～150℃、热压时间为5～20秒。
8.一种用如权利要求3～7之一中所述的增强瓦楞纸板的制造方法制成的增强瓦楞纸板。
全文摘要
本发明涉及一种增强瓦楞纸板及其制造方法，尤指一种于一般瓦楞芯纸在瓦楞辗轮于滚压成型之前，另加一层芯纸且于两芯纸的中间夹有一热塑性塑料薄膜，并在瓦楞辗轮于辗压过程中加热，使热塑性塑料熔解并贴合两芯纸，或事先制成增强芯纸以将芯纸上纤维粘合增加强度，而成型为波浪形状的增强芯纸。此增强芯纸在与上、下两面纸粘合成型为瓦楞纸板后，可使原有结构强度提高数倍。
文档编号B31F1/20GK1092355SQ931020
公开日1994年9月21日 申请日期1993年3月12日 优先权日1993年3月12日
发明者陈晓明 申请人:陈晓明