CN109487615A - 一种利用3d打印喷胶的灰纸板生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特点是在灰纸板生产过程中，对胶水的配方进行改进，通过利用3D打印喷胶的技术进行灰纸板生产。本发明与传统技术相比，通过设计改进胶水的配方，增设3D打印机进行上胶，同时配合先进的纸板生产工艺，实现3D打印机可以同时喷洒胶水在不同的地方，厚度可以调节，加强纸板强度的同时也能够使纸板的上胶更加均匀，减少纸张对胶水吸收率的影响，提高灰纸板的成品率。

Description

一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺

技术领域

本发明涉及纸板制造技术领域，具体涉及一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺。

背景技术

灰纸板变形是常见的疑难问题，灰纸板的纸张在一定的负荷下，可能会发生蠕变或连续伸长，这种延迟的塑变叫做蠕变。

当灰纸板纸张的负荷增加至纸张发生塑变后，若保持负荷的不变，纸张就不断的会发生塑变，直到其断裂。若增加的负荷速率提高的话，断裂时的负荷值会增大，伸长率也会明显的减小，若缓慢的增加负荷时，断裂时的复合值也会减少，伸长率也会增大。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

1、一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将废旧箱板纸、废报纸作为原料投入到浆池中，通过碎解、筛选、净化、浮选、热分散、漂白、磨浆以及混浆制备出面层、面衬层、芯层、底衬层和底层所需的浆料；

步骤2：在制备面衬层和底衬层所需的浆料时，在混浆过程中分别往用于制备面衬层的脱墨浆和用于制备底衬层的混合废纸浆中加入机械浆，其中控制墨浆与机械浆的添加比例为1：1.5～2、混合废纸浆与机械浆的添加比例为1：0.4～0.5，并混合均匀，分别得到用于制备面衬层和底衬层的浆料；

步骤3：将用于制备各纸浆层的浆料用流送系统送至纸机进行抄造成型，制备出面层和底层，进行压榨脱水复合形成纸板，并对纸板进行干燥处理，然后进行防水处理；

步骤4：制备面预涂层及面面涂层所需的胶水；

步骤5：将浆料和胶水分别灌装到3D打印机内；

步骤6：通过3D打印机的高压喷头将胶水均匀喷洒在底层；

步骤7：通过3D打印机的高压喷头将浆料喷洒到底层上，形成面衬层；

步骤8：进行一次30秒的底部烘干；

步骤9：通过3D打印机的高压喷头将胶水点喷在面衬层上；

步骤10：通过两组3D打印机的高压喷头分别将浆料，按先后顺序高速依次喷洒在面衬层上形成芯层和底衬层；

步骤11：进行一次120秒的顶部和底部烘干；

步骤12：在面层通过两组3D打印机的高压喷头分别将胶水，按先后顺序高速依次涂上，形成面预涂布层和面面涂布层；

步骤13：将面层覆盖于底衬层表面，进行挤压；

步骤14：对纸板进行压光、切纸和选理，生产出合格的灰纸板。

进一步，所述的机械浆具体制备过程：在木浆中加入亚硫酸盐，控制亚硫酸盐的质量百分含量为木浆的1～7％，并加热至120～135℃，浸渍2～5min，然后将木浆送入盘磨机中进行打浆，当木浆的滤水度为320±20ml时，完成打浆过程，得到机械浆，钠硫酸盐为亚硫酸钠或二亚硫酸钠。

进一步，所述在抄造面衬层和底衬层时，控制面衬层的克重为制备相同厚度的传统灰底白纸板时面衬层克重的90～92％，控制底衬层的克重为制备相同厚度灰底白纸板时底衬层克重的90～92％

进一步，所述胶水的制作工艺包括以下步骤：

步骤1：准备以下重量百分比的原料：玉米粉460-490份、硼砂3.8-4.3份、氢氧化钠13.6-14.3份、粘合剂19.5-21.5份、稳定剂2.8-3.2份、水1400-1600份和羧甲基纤维素钠5.2-5.5份。

步骤2：将水加入容器中，然后加入3.8-4.2份氢氧化钠，将温度控制在34-38℃，搅拌1-2min，搅拌完成后测试容器中溶液的粘度。

步骤3：加入玉米粉，将玉米粉的加入速度控制在0.5-0.54份/s，加入玉米粉的过程不断搅拌。

步骤4：用水溶解步骤1中剩余的氢氧化钠得到氢氧化钠溶液，氢氧化钠与水的重量比为1.8-2.3:5；将氢氧化钠溶液倒入容器中，倒入的速度控制在0.023-0.029份/s。

步骤5：加入稳定剂，搅拌2-3min。

步骤6：加入硼砂，搅拌3-4min。

步骤7：加入粘合剂，搅拌10min。

步骤8：用水溶解4.5-5.2份甘油得到甘油溶液，甘油与水的重量比为1:8-10；将甲苯12-13份和3.2-3.5乙醇，搅拌2-3min；将混合溶液倒入容器中，搅拌5-8min。

步骤9：研磨4.8-5.6份乳香，将乳香的大小控制在420-460目；加热乳香，使乳香熔化为熔体；将容器中的溶液加热到55-60℃，然后加入熔融的乳香，搅拌8-12min。

本发明的有益效果：

本发明与传统技术相比，通过设计改进胶水的配方，增设3D打印机进行上胶，同时配合先进的纸板生产工艺，实现3D打印机可以同时喷洒胶水在不同的地方，厚度可以调节，加强纸板强度的同时也能够使纸板的上胶更加均匀，减少纸张对胶水吸收率的影响，提高灰纸板的成品率。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1

一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将废旧箱板纸、废报纸作为原料投入到浆池中，通过碎解、筛选、净化、浮选、热分散、漂白、磨浆以及混浆制备出面层、面衬层、芯层、底衬层和底层所需的浆料；

步骤2：在制备面衬层和底衬层所需的浆料时，在混浆过程中分别往用于制备面衬层的脱墨浆和用于制备底衬层的混合废纸浆中加入机械浆，其中控制墨浆与机械浆的添加比例为1：1.5～2、混合废纸浆与机械浆的添加比例为1：0.4～0.5，并混合均匀，分别得到用于制备面衬层和底衬层的浆料；

步骤3：将用于制备各纸浆层的浆料用流送系统送至纸机进行抄造成型，制备出面层和底层，进行压榨脱水复合形成纸板，并对纸板进行干燥处理，然后进行防水处理；

步骤4：制备面预涂层及面面涂层所需的胶水；

步骤5：将浆料和胶水分别灌装到3D打印机内；

步骤6：通过3D打印机的高压喷头将胶水均匀喷洒在底层；

步骤7：通过3D打印机的高压喷头将浆料喷洒到底层上，形成面衬层；

步骤8：进行一次30秒的底部烘干；

步骤9：通过3D打印机的高压喷头将胶水点喷在面衬层上；

步骤10：通过两组3D打印机的高压喷头分别将浆料，按先后顺序高速依次喷洒在面衬层上形成芯层和底衬层；

步骤11：进行一次120秒的顶部和底部烘干；

步骤12：在面层通过两组3D打印机的高压喷头分别将胶水，按先后顺序高速依次涂上，形成面预涂布层和面面涂布层。

步骤13：将面层覆盖于底衬层表面，进行挤压；

步骤14：对纸板进行压光、切纸和选理，生产出合格的灰纸板。

机械浆具体制备过程：在木浆中加入亚硫酸盐，控制亚硫酸盐的质量百分含量为木浆的1～7％，并加热至120～135℃，浸渍2～5min，然后将木浆送入盘磨机中进行打浆，当木浆的滤水度为320±20ml时，完成打浆过程，得到机械浆，钠硫酸盐为亚硫酸钠或二亚硫酸钠。

在抄造面衬层和底衬层时，控制面衬层的克重为制备相同厚度的传统灰底白纸板时面衬层克重的90～92％，控制底衬层的克重为制备相同厚度灰底白纸板时底衬层克重的90～92％。

胶水的制作工艺包括以下步骤：

步骤1：准备以下重量百分比的原料：玉米粉460-490份、硼砂3.8-4.3份、氢氧化钠13.6-14.3份、粘合剂19.5-21.5份、稳定剂2.8-3.2份、水1400-1600份和乙醇羧甲基纤维素钠5.2-5.5份。

步骤2：将水加入容器中，然后加入3.8-4.2份氢氧化钠，将温度控制在34-38℃，搅拌1-2min，搅拌完成后测试容器中溶液的粘度。

步骤3：加入玉米粉，将玉米粉的加入速度控制在0.5-0.54份/s，加入玉米粉的过程不断搅拌。

步骤4：用水溶解步骤1中剩余的氢氧化钠得到氢氧化钠溶液，氢氧化钠与水的重量比为1.8-2.3:5；将氢氧化钠溶液倒入容器中，倒入的速度控制在0.023-0.029份/s。

步骤5：加入稳定剂，搅拌2-3min。

步骤6：加入硼砂，搅拌3-4min。

步骤7：加入粘合剂，搅拌10min。

步骤8：用水溶解4.5-5.2份甘油得到甘油溶液，甘油与水的重量比为1:8-10；将甲苯12-13份和3.2-3.5乙醇，搅拌2-3min；将混合溶液倒入容器中，搅拌5-8min。

步骤9：研磨4.8-5.6份乳香，将乳香的大小控制在420-460目；加热乳香，使乳香熔化为熔体；将容器中的溶液加热到55-60℃，然后加入熔融的乳香，搅拌8-12min。

本发明的原理，本质是一种通过其他方式对纸板直接胶水粘合的微调过程，他既包括了对胶水的调整，也包括了对粘合工艺的调整。具体而言，在传统的胶水的基础上，我们在基础配方上加入羧甲基纤维素钠，增加了胶水的粘度，这样胶水就很难渗透整个纸板，造成纸板断裂。另一方面，粘度增加意味着渗透性可能会面临问题，同时也需要保证一定的温度，这在传统工艺中无疑是给生产加大了几个级数的难度。

因此我们利用3D打印技术，3D打印技术的特点：控制性好以及层次性处理的特征被利用在生产灰纸板上。首先就胶水的温度和喷射方式能够得到控制，3D打印机的喷头可以选择匀喷或者点喷，根据不同的情况还可以调节胶水的涂覆厚度。

同时，对于灰纸板的生产工艺来说，以前是将所有的纸板生产完然后涂胶粘合，时间跨度长，粘合效果不佳。本发明则是采用将面层和底层制作完，然后直接在其上面涂胶和利用胶料制作中间层。这样的优势是一方面加快了生产节奏，同时面板和面板之间时间跨度短，压合效果好；另一方面整体的厚度规格统一，避免了目前厚度不一导致的断裂问题。

以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (4)

1.一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将废旧箱板纸、废报纸作为原料投入到浆池中，通过碎解、筛选、净化、浮选、热分散、漂白、磨浆以及混浆制备出面层、面衬层、芯层、底衬层和底层所需的浆料；

步骤2：在制备面衬层和底衬层所需的浆料时，在混浆过程中分别往用于制备面衬层的脱墨浆和用于制备底衬层的混合废纸浆中加入机械浆，其中控制墨浆与机械浆的添加比例为1：1.5～2、混合废纸浆与机械浆的添加比例为1：0.4～0.5，并混合均匀，分别得到用于制备面衬层和底衬层的浆料；

步骤3：将用于制备各纸浆层的浆料用流送系统送至纸机进行抄造成型，制备出面层和底层，进行压榨脱水复合形成纸板，并对纸板进行干燥处理，然后进行防水处理；

步骤4：制备面预涂层及面面涂层所需的胶水；

步骤5：将浆料和胶水分别灌装到3D打印机内；

步骤6：通过3D打印机的高压喷头将胶水均匀喷洒在底层；

步骤7：通过3D打印机的高压喷头将浆料喷洒到底层上，形成面衬层；

步骤8：进行一次30秒的底部烘干；

步骤9：通过3D打印机的高压喷头将胶水点喷在面衬层上；

步骤10：通过两组3D打印机的高压喷头分别将浆料，按先后顺序高速依次喷洒在面衬层上形成芯层和底衬层；

步骤11：进行一次120秒的顶部和底部烘干；

步骤12：在面层通过两组3D打印机的高压喷头分别将胶水，按先后顺序高速依次涂上，形成面预涂布层和面面涂布层；

步骤13：将面层覆盖于底衬层表面，进行挤压；

步骤14：对纸板进行压光、切纸和选理，生产出合格的灰纸板。

2.根据权利要求1所述的一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于：所述的机械浆具体制备过程：在木浆中加入亚硫酸盐，控制亚硫酸盐的质量百分含量为木浆的1～7％，并加热至120～135℃，浸渍2～5min，然后将木浆送入盘磨机中进行打浆，当木浆的滤水度为320±20ml时，完成打浆过程，得到机械浆，钠硫酸盐为亚硫酸钠或二亚硫酸钠。

3.根据权利要求1所述的一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于：所述在抄造面衬层和底衬层时，控制面衬层的克重为制备相同厚度的传统灰底白纸板时面衬层克重的90～92％，控制底衬层的克重为制备相同厚度灰底白纸板时底衬层克重的90～92％。

4.根据权利要求1所述的一种利用3D打印喷胶的灰纸板生产工艺，其特征在于：所述胶水的制作工艺包括以下步骤：

步骤1：准备以下重量百分比的原料：玉米粉460-490份、硼砂3.8-4.3份、氢氧化钠13.6-14.3份、粘合剂19.5-21.5份、稳定剂2.8-3.2份、水1400-1600份和羧甲基纤维素钠5.2-5.5份；

步骤2：将水加入容器中，然后加入3.8-4.2份氢氧化钠，将温度控制在34-38℃，搅拌1-2min，搅拌完成后测试容器中溶液的粘度；

步骤3：加入玉米粉，将玉米粉的加入速度控制在0.5-0.54份/s，加入玉米粉的过程不断搅拌；

步骤4：用水溶解步骤1中剩余的氢氧化钠得到氢氧化钠溶液，氢氧化钠与水的重量比为1.8-2.3:5；将氢氧化钠溶液倒入容器中，倒入的速度控制在0.023-0.029份/s；

步骤5：加入稳定剂，搅拌2-3min；

步骤6：加入硼砂，搅拌3-4min；

步骤7：加入粘合剂，搅拌10min；

步骤8：用水溶解4.5-5.2份甘油得到甘油溶液，甘油与水的重量比为1:8-10；将甲苯12-13份和3.2-3.5乙醇，搅拌2-3min；将混合溶液倒入容器中，搅拌5-8min；

步骤9：研磨4.8-5.6份乳香，将乳香的大小控制在420-460目；加热乳香，使乳香熔化为熔体；将容器中的溶液加热到55-60℃，然后加入熔融的乳香，搅拌8-12min。