瓦楞纸板生产线的工艺质量控制与节能降耗

     瓦楞纸板生产线设备是纸箱包装企业中最重要的生产线设备，也是纸箱包装企业最大的投资。瓦线设备的采购引进、公道利用、维护保养、设备改造等关系到企业的生存与发展。
    目前，纸箱包装市场的迅速发展加剧了企业间的竞争，实力较强的企业纷纷购进新的生产线，中小企业也不断结合新的工艺技术对现有瓦线进行升级改造。在这种情况下，如何控制瓦线的生产工艺，如何利用瓦线的组合化多功能上风在生产中节约能耗，降低本钱，进步产能，为企业创造更多的利润，都是纸箱生产企业在微利时代所面临的题目。

一、纸板的生产工艺

　 瓦线是瓦楞纸板生产线的简称，主要由干部设备和湿部设备两部分组成。生产时，首先将卷筒状的原纸置于无轴支架上，并在张力控制下逐步放卷，纸幅经过预热缸进进瓦楞机，由单面瓦楞机制成瓦楞并与里纸贴合，形成单面瓦楞纸板；其次，单面纸板经输送过桥到上胶机涂胶，复合面纸，进进烘干机烘干；最后，纸板再按要求压线、纵切、横切而制成规格纸板，再经堆码输出完成生产。

　　就纸箱企业而言，近几年来竞争异常激猎冬利润微薄。由于原料的紧缺，上游造纸企业本钱进步，瓦楞纸箱原纸的价格不断上涨，2007年以来各种原纸的均匀涨幅已超过30%。而另一方面，下游用户对纸箱质量的要求不断进步，却不愿价格上升，纸箱的价格除了部分进步外，其余基本维持在原来的水平。基于此，只有从纸板生产工艺流程的全过程考虑，充分发挥设备的生产能力，进步生产效率，从原纸等材料的消耗、电能热能的节约、废品减少几个方面进手，才能降低生产本钱，进步利润。当然，运行状态良好的设备是顺利生产的基础，对现有瓦线上落后的部分应及时的进行升级改造，提升瓦线功能和配置，才能使瓦线效率得到最大的发挥。

　　二、原纸的公道使用

　　瓦楞原纸是生产纸板的主要材料，其物理性能直接影响到纸板的性能，因此企业一定要做好原纸的采购及检验工作。合格的原纸要外观良好，无破损；纤维分布及厚薄均匀，无褶皱；强度等物理性能符合要求。只有性能稳定的合格原纸，才能减少瓦线上因纸幅收缩、纸面破损等引起的质量题目。

　　瓦楞原纸也是本钱构成的主要部分，节约原纸可有效的降低本钱。原纸的浪费、纸板废品的产生主要出现在单面机、输送过桥、上胶复合、烘干、压线、纵切及横切这几道关键工序中，实际操纵中应当在这几个部分格外留意。

　　输纸部分配备自动接纸机可以避免因换单和更换原纸纸卷造成的原纸浪费，还可减少换卷停机次数而进步效率。固然采用高档原纸可以避免纸幅褶皱的产生，但因此也会进步纸板的本钱，降低产品的竞争力。自动接纸机上的纸幅展平技术，使纸幅经过每一个导纸辊时都会向两边展平，即使是低档原纸也不会产生纸幅褶皱，进步了原纸的利用率。

　　无轴支架上使用的六角锥形夹头，在使用过程中会把原纸纸管及内纸边撑破，使尾纸难以使用，造成较多的剩余浪费。使用自动内涨式夹头是目前比较成熟的改进方案，它结构简单，无须动力辅助，夹头凸条随着原纸架横移收缩或放松，在纸筒内自动膨胀展开固定原纸，或自动收缩卸下原纸，完全避免了锥形夹头会撑破尾纸的弊端，进步了原纸的利用率，从而节约了本钱。自动接纸机的使用可以保证尾纸剩余量最少，浪费减少。

　　三、张力的控制

　　生产中开机、忽然停机、更换原纸卷或纸幅放卷过程中纸卷直径产生明显变化时都会引起张力的明显变化。而纸幅张力控制不当会造成废品，如张力过大会引起碎瓦、塌瓦、爆裂、纸幅褶皱、荷叶边、纸板弯曲等题目，若张力过小又会引起起泡、纸幅偏斜、纸板翘曲等题目。

　　张力的变化可以通过安装恒张力控制系统来解决，其原理是实时地检测输出纸幅张力的变化，并根据其变化实时调整原纸制动器的制动力，形成“检测－反馈－制动”的闭环控制回路，让纸幅始终保持在设定的张力水平上运行。假如需要非常小的张力水平，仅有恒张力控制系统是不够的，还需要中高档的制动器来配合。以常用的气动制动器为例，常见的有碟式制动器、盘式制动器和梅花多点式制动器三种，其中碟式制动器无法适应小张力控制，而梅花式制动器适应范围宽，无论小张力或大张力均能满足要求，盘式制动器性能适中。

　　更换纸卷时，还须自动接纸机与恒张力控制系统配合才能实现张力的基本恒定。接纸机多数具备恒张力控制功能，这样，接纸功能和恒张力功能可以实现无缝结合，因此可以保持张力基本恒定。

　　四、上胶与纸板粘合

　　黏合剂是瓦线上的另一重要原料，特别是使用低克重、低等级的瓦楞原纸时，企业现有的纸板生产设备能否生产出高品质的纸板来，黏合剂的性能非常重要。

　　黏合剂首先应保证能够有效地粘合。生产中往往由于制胶的稳定性不好造成粘合不良，另外传统的压力辊因间隙调整、磨损等原因也会对纸板粘合产生明显影响。低克重瓦楞纸板必须要用高黏合剂，这样抗潮性才好。而制作黏合剂的工艺必须进行调整，一般粘合度控制在18秒～25秒（3号杯），而上胶量控制在0.15左釉定视各企业上胶辊间隙而定）。上胶时最好能使用25线～32线90度凹型上胶网纹辊，这样能使整个上胶量均匀，又能降低胶水本钱。

　　其次，黏合剂用量越多，粘合强度并非越强，上胶量过大还会导致干燥时需要的热量增加、纸板强度受损等很多题目的产生，理想的状态是只在楞尖中心施胶。

　　传统的上胶机通过压力辊来完成瓦楞纸的上胶工作，瓦楞纸在通过压辊与上胶网辊的间隙时上胶，上胶量的多少由间隙的大小决定。这种方式会由于辊间隙小于瓦楞纸自由状态下的高度，使上胶后的瓦楞变形，纸板抗压、耐破强度受到影响。同时，由于胶线不正及过宽，使上胶位置除了瓦楞顶部外还有侧楞有胶，这样，粘合后的纸板存在不同程度的倒楞、露坑、弯曲等现象，严重影响了纸板的边压等强度及使用性能，同时也给后道工序的加工造成不便。再者，由于加工件（包括网纹辊、压辊等）自身的径向跳动，影响了瓦楞上胶的均匀性，轻易造成纸板起泡、粘合不良等现象。

　　触压棒是由一片一片的耐磨不锈钢材料组成（也可选用碳化钨），利用弹簧驱动，在弹性状态下压制瓦楞纸上胶，保证了上胶位置的正确及瓦楞强度的良好。
　　薄膜计量器（TFMTM）上胶技术能正确地减少胶膜厚度，使之低于0.01mm。这就消除了黏合剂的泼溅和浪费，减少了胶水用量，可有效进步瓦线速度，减少胶水用量，而每个蒸汽室里的蒸汽压力也能有效减少。通过精确施胶和精确的胶量计量，能让瓦楞在单面机上避免了楞尖的塌陷，进步了纸板性能。

　　五、瓦楞辊的选择使用

　　对于瓦楞纸板生产线来说，瓦楞辊是最昂贵的易损部件之一，其经济性能和使用寿命直接关系到纸板的生产。进步瓦楞辊的耐磨性能，延长瓦楞辊的使用寿命，是降低瓦楞纸板生产本钱的有效方法。

　　高质量的瓦楞辊保证了生产线的运行时间尽可能长，减少了停机换辊的时间，对于生产效率有极大的进步，并使得停机换纸次数比以往有所降低，减少了芯纸的浪费。瓦楞辊耐磨性的进步使芯纸的选择范围更加广泛，可有效的降低本钱。

　　目前所用的瓦楞辊在制造时主要有中频淬火后镀铬、中频淬火后喷涂碳化钨和激光淬火后镀铬三种工艺，这也为纸箱厂家的选择提供了多种方案。

　　中频淬火瓦楞辊具有强化层较厚的优点，其最大上风就是本钱较低，但是中频淬火瓦楞辊下辊如先淬火、后开槽，有变形大的题目。碳化钨瓦楞辊属于高端技术产品，近年来使用较多，其耐磨性较好，但制造本钱较高，对使用环境要求严格，经不起砂砾碾压，在纸质较差的条件下使用比较轻易出现麻坑和凹陷。激光淬火后镀铬工艺可以进步表面硬度、强度、耐磨性，同时又使心部仍保持较好的综协力学性能。

　　目前在瓦楞辊的选用上，中频瓦楞辊应用于中、低速生产线为多；碳化钨瓦楞辊的应用则多集中在高速生产线上，但由于本钱较高，很难进进中、低速瓦楞辊市场。激光瓦楞辊应用领域相对较广，在中、低速生产线方面，对比中频瓦楞辊，具有更高更稳定的品质、更长的使用寿命；在高速生产线方面，激光瓦楞辊只需将极小的变形量精磨掉后，即可满足高速生产线的要求。综合来看，激光瓦楞辊和碳化钨瓦楞辊都是高技术含量产品，在三种主流制辊工艺中，激光瓦楞辊具有最佳的性价比。

　　生产中瓦楞辊使用不当会造成高低楞、塌楞、碎楞、斜楞等故障，使用前要检查瓦楞辊的平行度和紧固情况，调整好辊间配合压力。使用时要留意进行充分的润滑，生产中在瓦楞辊表面喷洒少量油雾或减摩剂，会使瓦楞辊间磨损减少，也可减少瓦楞纸断裂和起泡现象。生产小门幅纸板时可左右上纸，以减少瓦楞辊的不均匀磨损，对于砂砾含量较多的原纸，可在预热器的前后加装除尘刷，进步它们的使用寿命。使用后要清除配合压力，清扫辊面，清扫时切忌用水冲洗高温辊面，否则将会使瓦楞辊变形，加速磨损。

　　六、瓦线改造与节能题目

　　目前诸多的纸箱企业希看从内部节能降耗着手，控制并进步效益，但在实际操纵中经常因措施不当，不但不能达到节能和降低本钱的目的，甚至还影响了自身的产量。瓦线能源消耗是生产本钱的重要支出部分，主要包括了电能和热能的供给，通过适当的改造，可有效的节约电能和热能，进步其利用率。

　　（一）蒸汽回收机的使用

　　瓦楞纸板生产线蒸汽回收系统是瓦楞纸板生产企业节能改造最好的项目，其节能效率可高达25%。蒸汽回收机是一种新型的高效节能产品，其工作原理是通过复式压缩缸把用汽部位的冷凝水及其所携带的蒸汽一起直接压进锅炉，使锅炉、用汽部位及蒸汽回收机形成一个密闭的循环回路，从而达到节煤、省油、省水、省电的目的。同时，由于锅炉因蒸发而补充冷水的次数减小，锅炉压力在设定的压力范围内更加稳定，既减少了重新起炉升温的次数，也有利于生产线加热部位的热量恒定供给，改善了纸板成品质量，进步了车速。目前，企业蒸汽回收机的安装使用，证实了该设备的高效节能性。安装蒸汽回收机后，节约煤可达18%以上，每小时节约用水达两吨以上，同时锅炉上水泵的使用寿命也进步了60%以上。该系统应选择有技术实力而且售后服务质量好的专业公司来进行设计、安装工作，这样才能达到最好的节能效果。

　　（二）变频改造

　　另一项重要的节能措施是对瓦线设备变频器进行节能改造，特别是功率非常大的主驱动马达电机，使用变频器进行驱动是必然趋势。一条传统纸板生产线的均匀装机容量为50KVA，假如采用新的变频技术，同样的一条生产线，就能比以前节省50%～60%的电量。某纸箱企业通过设备改造，将瓦楞机及热板部的VS调速马达全部换为变频马达、变频器调速以后，均匀每月可节省5～6万度电能。目前国内生产线中使用电脑横切刀的纸箱企业也很多，但电脑横切刀的控制还大部分是采用传统的可控直流马达方式，这种控制方式固然稳定性、切纸精度较高，但存在电能损耗过大的缺点。将横切刀电脑控制系统改良成伺服控制方式，其生产车速较SCR系统，均匀车速可进步10%，电能可节省80%。特别是对电脑横切机的驱动使用交流伺服技术，既能够节能省电，又能够进步控制精度，减少裁切误差引起的浪费。

　　（三）热力压板的使用

　　热力压板也是由一片一片耐磨不锈钢板组成，工作原理同触压棒比较相近，在弹簧力驱动下，通过帆带压制瓦楞纸板与热板接触，能加快能量交换，最大限度地利用能源。热力压板用在瓦楞纸板生产线烘干部，取代传统的压辊，可大大进步纸板与热板的接触面积，保证纸板成型时所需热量，特别是烘干部前部纸板定型急需的热量，同时也能克服由于烘板的热变形而导致的纸板局板与热板接触不良而影响热量交换的缺点。由于热力压板的高度是通过自动控制来实现的，在生产不同厚度、不同层数的纸板时可人为自动控制，保证了纸板的厚度。

　　另外，瓦线生产车间的照明设计可以学习国外采用节能灯照明，目前国内大部分使用的250W金属卤化物灯在功率耗电方面大大超过了节能照明设备。

　　七、减少停机率

　　瓦楞纸板生产线的非正常停机会产生大量的废品，而且会造成生产效率降低，使生产本钱增加。应从职员、设备、物料、方法、环境等控制要素进手，找出瓦线停机的主要原因，然后针对每一种原因进行解决。具体到瓦线来说，为了降低生产本钱，必须要保证生产公道排程、要尽量把不同客户需要的同质量档次的纸箱加工安排在一起生产。为更有效地降低生产本钱，这一原则或这样的组合还要结合考虑纸箱的尺寸因素，以使纸板线所产生的废物最少。另外，还要对纸板的面积进行专门的计算，使纸板的加工面积最优化，减少材料的不必要浪费。瓦楞机排程时需要遵循同纸质、同幅宽原纸放在一起的原则，而且幅宽由宽到窄，这样来降低换纸、换单次数。而减少停机率就必须做好对瓦线设备的维护保养工作，充分发挥设备的性能，进步生产效率是变相降低生产本钱的有效措施。 

　　此外，生产中也要留意各单面机生产出的纸板在天桥上不宜过多堆积，避免复合机车速过快或加速拉断，各机台应时时观察天桥堆积量，配合复合机生产速度。瓦楞纸板生产线使用之后，伴随着设备零部件的磨损，生产速度和效率会大大降低，而瓦线上的能耗和本钱则不断进步。这就需要操纵职员及时对设备进行保养和维护，减少设备故障产生的废品和故障停机。

　　八、小结

　　瓦楞纸箱企业中的生产本钱是指原纸、淀粉等原材料经瓦楞制板、印刷开槽、折叠粘合等生产程序而成为纸箱成品时所发生的一切本钱，包括直接材料、直接人工和制造用度。其中瓦楞纸板的本钱占有最高的比例，合格的瓦楞纸板生产是企业设备、技术和治理水平的综合体现，当中的任何一个环节出现题目都会给企业带来不必要的损失。要进步生产效率和企业竞争力，首先需要企业根据自身情况对现有设备进行升级改造，并做好生产预备和直接预备工作，保证设备运行状态良好，有充足的蒸汽压力，这是进步效率的基础和条件。其次要对生产任务进行公道的调整搭配和科学的安排，以保持瓦线的均衡生产，减少生产中的停机次数和因此造成的废品数。瓦楞纸板生产线作为一个系统，必须有科学的操纵方法，严格的设备维护，操纵职员能迅速正确处理生产中的各种常见题目，而且还要各机台达到高度同一协调，只有如此，才能减少本钱支出，进步企业效益。