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蜂窝纸制品的防潮技术及耐水胶粘剂

2018-03-27 10:33:33200

         纸蜂窝制品要具备一定的防潮功能,但如何界定纸蜂窝制品的防潮等级,怎样才能生产合格的防潮产品,及如何测定基材的防潮耐水性能等一系列深层次的问题,是纸蜂需行业提高产品质量,增强产品竞争能力及推动行业发展的大课题。       一、纸蜂窝制品为什么要防潮       所谓防潮,就是粘接结构对环境因素的适应能力。确切的说就是制品对湿气、水份、温度的承受能力。纸是蜂窝制品的基材,它的主要成分是纤维素、半纤维素。根据纤维素的结构用Fedors的方法和Lee式计算纤维素的表面张力为rc=72.4达因/cm,几乎与水的表面张力相等,因此纤维素很容易被水湿润。纸张表面又具有多孔性,水气容易渗透到纸张内部并到达粘合剂与纤维粘合面,逐渐造成粘接界面破坏而形成弱界面层。       纸基材的多孔性、湿润性和渗透性在潮湿的环境下出现弱界面,从而造成蜂窝结构刚性降低,强度下降,而且这种下降随着湿度增大而加剧。当纤维素吸收水分而使自身体积发生膨胀时,其膨胀比率为纵向:横向:厚度二1:2:50,其结果导致结构强力丧失。下机不经过干燥的蜂窝纸板或经雨淋的蜂窝制品没有任何强力,当然也就没有使用价值。       试验证明,潮气比水对粘接强度的破坏更为严重,尤其是沿海地区盐水和盐雾的破坏则更加明显,因为湿气中水的分子更小,极容易渗透到纸张内部。       结构强度的下降还与环境温度成正比,高温、高坏,使制品的抗环境能力大大增强。       二、纸蜂窝防潮技术       首先是科学选用防潮纸作为基材。我国绝大多:数纸蜂窝制品选用箱板纸、瓦楞原纸、木浆挂面纸。国家标准GB5034和GBl3024―91中只作了交货水分7―11%和6―14%的规定,有关防潮问题标准中根本就没有规定。国内一些企业如北京支点公司、苏州胜宝公司规定本公司纸蜂窝用面纸吸水率的标准,确定了定点纸供应商。        在GBl3024―91箱纸板技术标准中对A级纸:(出口箱板纸)有一项吸水性不大于35/50(g/m2)的规定。B、C级纸吸水性指标只规定正面:40/―60/,对反面则没有要求。       从目前我国瓦楞原纸和箱板纸的标准看,严格地说作为纸蜂窝专用纸基材是不理想的。         日本瓦楞纸板工业标准JISZl574中规定了为疏水、隔水、抗水三种指标。隔水指标分24h、48h不透水两种。所谓抗水指长时间与水接触不透水。抗水指标在JISZl573中又细分为R8、R9、RlO等若干等级。抗水纸是通过加入合成树脂(尿素、三聚氰胺类、环氧类)制造的。       我国造纸业的科技人员潜心研究成功多种憎水剂或叫防水剂(防水、防潮),可对纸张作二次加工即:进行憎水处理,如加入石蜡、脂肪酸衍生物、合成树脂、铬盐的络合物等,技术是成熟的,效果也是明显的。           纸蜂窝制品,特别是用在受力领域的制品,比如建材、托盘、包装箱、缓冲材料等,对防潮性能的要求近年来已被众多制造商所接受和重视。但时至今日仍有一些纸蜂窝制品生产企业使用全再生纸、纯草浆纤维纸制作蜂窝纸制品,这正是前几年一大批蜂窝制品生产企业陷入困境的主要原因。       纸是蜂窝制品生产的基础,要想使产品在市场上立足,防潮功能应当是不可忽视的重要条件。至于不同产品防潮等级的划分和耐水、防潮的测试方法,还有待业内人士进一步研究探讨。           三、纸蜂窝的防潮与耐水胶粘剂       众所周知,纸蜂窝是一种典型的粘结材料,它的粘结强防潮耐水性能等质量要素,除了受纸基材的性能影响外,第二大要素就是胶粘剂的质量。胶粘剂在粘结制品中所占的质量比重虽小,但它的作用却很大。       上海某兵工企业2006年从北京某蜂窝制品厂购进一批纸蜂窝板材,计划加工生产托盘。由于上海气候潮湿,这家企业将水质防潮剂涂在纸蜂窝板面上,以为这样就能起到防潮的目的,结果造成面纸与芯层大面积脱胶,致使大批产品报废,损失严重。前几年,我们遗憾的看到了不少类似的例子,这些事实告诉我们,胶粘剂的防潮、耐水性能是何等重要。       关于胶粘剂的耐水机理问题因篇幅所限五作些简要介绍。纸蜂窝制品包括粘结结构,在环境因素特别是温湿水汽的综合作用下,胶粘剂的部分物理性质、化学性质、力学性能会逐渐降低而引起粘结强度下降。其中最主要的因素是湿度和温度。例如胶在正常条件HR=65%时常温剪切强度9.8Mpa。当HR=90%(木材)含水≥17%时湿强度仅有2.0Mpa,胶层耐水性不大于4小时。白乳胶怕水、怕冻。植物淀粉胶耐水性更差。因此,我们在设计制造纸蜂窝制品尤其是受力与次受力制品以力制品时,应该遵循下列原则:       1.高温和高湿的使用环境是最有害的。     2.受力粘结制品比未受力粘结制品的防潮久性差。     3.加热固化胶粘剂体系比常温固化的体系热性好。      4.无应力粘接耐湿热效果好。     5.胶粘剂品种不同其耐水、防潮性能差异很大。     6.所有粘接体系都有防潮、耐久性极限,常化最低。     7.化学结构影响防潮、耐久性。粘合剂中大的体系如:环氧体系、酚醛体系和最近研制月Pm系列APl体系有较高的防水耐久性。

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