[发明专利]用于形成波纹板的改进型方法和设备

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201180015633.4(国际申请号为PCT/NZ2011/000044)，申请日为2011年3月31日，发明名称为“用于形成波纹板的改进型方法和设备”。

技术领域

本发明涉及用于形成波纹板的改进型方法和设备。具体来说，本发明公开了一种用于制造单面波纹板和/或一些实施方案中的双面波纹板的方法和设备。

背景技术

仅为了易于参考，现在将结合单面纸板的制作来描述本发明，当然这不应视为限制，因为本发明的某些实施方案能够用于制作双面波纹板。

正如本说明书中通篇使用的，术语波纹和瓦楞及其语法变体可互换地使用，并且系指一系列交替的脊部(波峰)和凹部(波谷)。

单面波峰纸板是众所周知的，且广泛地用于工业，尤其是将其用作保护性填充物和包装材料的包装行业。它还用作制作标准卡纸板(即，双面波纹板)以及许多结构物体(如盒子、板料、坯板等)中的基本部件。

可以将多张单面波纹纸板粘合在一起以形成多种厚度和强度的多层波纹纸板。波纹纸板的广泛使用的一个原因是其重量相对较轻、硬度和强度。

单面波纹纸板是通过将瓦楞片材(一般为再生纸)纸粘合在衬底片材上来制成。衬底片材通常是牛皮纸，虽然还可以使用其他材料。

在用于制作单面波纹(aka瓦楞)纸板的常规机器中，通过将纸张通过两个槽纹辊子(corrugating roller)形成瓦楞片材。两个辊子布置成在每个辊子的周缘处有齿部的互相啮合。纸张在辊子的齿部之间送料，随着辊子的齿部互相啮合，将纸压成瓦楞。通常通过在槽纹柱内形成的真空，将瓦楞片保持与槽纹辊子之一的周缘上的齿部接触，至少直到添加衬底为止。

将一行胶合剂施加在瓦楞的波峰以将衬底粘合到瓦楞纸。通常通过平滑辊子将衬底纸张压在波峰上，以便将衬底与瓦楞纸粘合，从而形成单面波纹(或瓦楞)板。

此过程中的限制因素是需要在瓦楞片材与衬底之间保持接触足够长的时间以使胶合剂凝固并形成粘合。在正常室温和压力下，此时间可以是若干秒或更长。但是，传统方式下，在粘合过程期间提升温度并对波峰与衬底之间的结合部施加压力来缩短该时间。

通常使用高压蒸汽加热瓦楞纸和衬底纸移动所在的柱，从而提升纸张的温度。槽纹辊子的典型工作温度可以约在150-200℃。

可以通过压力辊子对衬底与每个波峰之间的结合部施加压力，压力辊子布置成抵住覆盖胶合剂的波峰按压衬底。压力辊子与(保持瓦楞片材的)槽纹辊子之间的接触时间相对较短，一般需要高压才能实质性地将粘合过程加速。

利用此类型的布置(加热附带高压)，可以将粘合时间缩短到百分之几秒，从而能够高速制作单面纸板。但是，此布置的一个问题是，压力辊子施加的高压可能使纸变形，以及在衬底的表面上留下不美观的痕迹，从而降低其价值。

一些机器是如环形带的其他装置，这些装置用于在衬底和瓦楞片材绕着槽纹辊子移动将它们压在一起。当这延长施加压力的时间段，可以使用较低压力以不致于使得纸板的表面变形。

美国专利号5,951,817(Thomas)中公开了一般性如上文描述的制作单面纸板的设备的典型布置。

美国专利号5,951,817中描述的机器，在瓦楞片材与衬底之间的接触时间有限(并由此粘合时间有限)—正如瓦楞片材/衬底的组合所证明的，仅与波纹轮的周长的三分之一接触。这样有限的接触时间需要使用快干胶合剂，如工业中典型使用的基于淀粉的胶液。遗憾的是，基于淀粉的胶液需要施加热(约150℃等)来进行活化。这导致如下所述的缺点。

虽然使用加热能够缩短在瓦楞片材和衬底之间形成粘合所需的时间，由此有助于实现高通过速率，但是这引入许多工程问题，这大大地增加机器的成本和工序的操作成本。使用高压蒸汽需要蒸煮器、管线和容器以确保在所有时间留存住蒸汽。需要有附加的安全性措施来确保正确地产生和管控蒸汽以及在机器运行期间所产生的热不会造成安全性危害。典型地，需要加热工程师来操作蒸煮器并维护加热系统，外加附加技工的成本，以及如果没有适合有资格的工程师可用，则潜在地会停产。

将高压蒸汽系统添加到机器的基本组成不可避免地导致机器尺寸的增加，并由此导致机器运行所需的空间的增加。需要更多空间增加了生产单面瓦楞板的运营成本。

再者，高压蒸汽对于许多材料来说是非常有腐蚀性的，暴露于蒸汽的机器的这些部分，例如槽纹辊子需要由耐腐蚀材料制成。此类材料，如硬化到HRC58-62标准的合金钢48CrMo一般昂贵且沉重。由此类材料制成的设备可能需要牢固的支承结构以保持机器的结构完整性。