面层瓦楞纸粘合机和两面瓦楞纸板薄片

摘要

本发明提供一种能改善垂直压缩强度的瓦楞纸板薄片和制造这瓦楞纸板薄片的面层瓦楞纸粘合机。这种面层瓦楞纸粘合机具有2个咬合地将中间芯材形成瓦楞状的瓦楞波纹辊，其中、至少一方的瓦楞波纹辊的波峰部的内切圆R1的半径r1(mm)和波谷部的内切圆R2的半径r2(mm)满足下列的条件：0.005mm＜r1＜1.40mm；0.005mm＜r1＜r2＜1.80mm。本发明的两面瓦楞纸板薄片是用设有这种面层瓦楞纸粘合机的瓦楞成型机制造的。

说明书

技术领域

本发明涉及面层瓦楞纸粘合机(シングルフエ一サ)和用它制造的两面瓦楞纸板薄片(波纹板)。更详细地说，本发明是关于能改善垂直压缩强度的两面瓦楞纸板薄片和能制造这种两面瓦楞纸板的面层瓦楞纸粘合机。

现有技术

虽然在瓦楞纸板箱或建筑材料、托板、家具和其他等领域中都在使用两面瓦楞纸板薄片，但是，所谓瓦楞纸板薄片的一大半用途是用于制造瓦楞纸板箱的这种说法也并不过份。在电气制品、机械器具、食品加工、蔬菜水果、纤维、印刷品、以及其他输送包装或保管等用途方面大量使用着瓦楞纸板箱。在这种物流、保管的过程中，经常将箱体重叠、或者将箱体堆积在托板上而加以堆上。这样，就要求箱体具有能承受这些荷重的压缩强度。

为了制造压缩强度大的瓦楞纸板箱，必需提高制作瓦楞纸板箱所用的瓦楞纸板薄片的压缩强度。公知的提高瓦楞纸板薄片的压缩强度的方法有：降低原纸中的旧纸的配比、尽可能提高纯纸浆的使用率来增加原纸强度的方法和提高中间芯材或衬层的原纸单位面积的重量的方法。还提出过一个增高瓦楞纸板薄片的瓦楞高度来提高多层瓦楞纸板薄片的强度的方法(参照日本专利文献1)。此外，还提出一个将中间芯材的原纸作成多张结合在一起，由此来增加中间芯材的强度，以提高压缩强度的方法(参照日本专利文献2、日本专利文献3)。

但是，由于用上述的提高压缩强度的方法会使每单位面积的瓦楞纸板薄片中所使用的原纸量增加，因而就会使成本提高、会使重量增加，还会给制造带来麻烦，会由此使瓦楞纸板薄片失去价格低廉、重量轻等优点。

(日本专利文献1)

特开平9-156002号公报

(日本专利文献2)

特开昭51-131791号公报

(日本专利文献3)

特公昭55-7141号公报

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明人精心研究了瓦楞纸板薄片的沟槽形状和垂直压缩强度的关系，发现中间芯材的倾斜角与垂直压缩强度有关，提出了专利申请(日本专利申请公开报告特愿平2002-055348号)。

本发明人在上述这些知识的基础上继续进行研究，发现如下所述结果，即、通过将面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊的波峰部内切圆半径和波谷部内切圆半径的关系取成有限的范围，能使瓦楞纸板薄片的垂直压缩强度显著地增加，由此完成了本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种有更优良压缩强度的瓦楞纸板薄片，它是能不改变原来所使用的原纸的每单位面积的重量和材料、瓦楞纸板薄片的重量几乎和以前的制品一样、不会使制造增加麻烦的。

本申请包含以下所述的发明。

(1)面层瓦楞纸粘合机，它是具有2个咬合地将中间芯材形成瓦楞状的瓦楞波纹辊，其特征在于，至少一方的瓦楞波纹辊的波峰部的内切圆R1的半径r1(mm)和波谷部的内切圆R2的半径r2(mm)满足下列的条件：

0.005mm＜r1＜1.40mm

0.005mm＜r1＜r2＜1.80mm

(2)上述(1)所述的面层瓦楞纸粘合机，其中、至少一方的瓦楞波纹辊的波峰部和/或波谷部的顶端部分上设有平坦部分的。

(3)上述(1)或(2)所述的面层瓦楞纸粘合机，其中、压接机构是带压机式的。

本申请还包含下述的发明。

(4)上述(1)～(3)中的任意一项所述的面层瓦楞纸粘合机，其中、瓦楞波纹辊的波峰部和/或波谷部的顶端部分所设置的平坦部分t的长度是0.1～3.0mm。

(5)上述(1)～(4)中的任意一项所述的面层瓦楞纸粘合机，其中、波峰部的内切圆半径r1(mm)和波谷部的内切圆半径r2(mm)的关系是r2≥r1+中间芯材厚度d(mm)。

(6)上述(1)～(5)中的任意一项所述的面层瓦楞纸粘合机，其中、瓦楞波纹辊的波峰部的内切圆R1和波谷部的内切圆R2的共同切线L1与表示瓦楞波纹辊的实际齿形的曲线L3的拐点上的切线L2的交错角θ是不满10度。

(7)用设有上述(1)～(6)中的任意一项所述的面层瓦楞纸粘合机的瓦楞成型机制造的两面瓦楞纸板薄片。

附图的简单说明

图1是放大地表示本发明第1种面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊的侧断面图。

图2是放大地表示本发明第2种面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊的侧断面图。

图3是面层瓦楞纸粘合机的说明图。

图4是用带状压机的面层瓦楞纸粘合机的说明图。

图5是表示两面瓦楞纸板薄片的制造过程的说明图。

图6是用本发明的面层瓦楞纸粘合机制作的波谷部有平坦部的两面瓦楞纸板薄片的说明图。

发明的实施方式

至今，面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊的波峰部和波谷部的内切圆半径都是小的，在所谓V字形瓦楞纸板上更显得强烈，而其实际意义只是说明了在这种形态下瓦楞纸板薄片的平面压缩强度较强，并没有指出内切圆半径与瓦楞纸板薄片的垂直压缩强度的关系。而且对V字形瓦楞纸板的内切圆半径等的规定也没有看到。(例如、牧田茂著「瓦楞纸板实务知识第6版」日刊板纸瓦楞纸板新闻社p33。)

本发明人对瓦楞纸板薄片的沟槽(波形)顶点的内切圆半径和垂直压缩强度的关系进行了精心研究，借助将面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊的波峰部内切圆半径和波谷部内切圆半径的关系取成有限的范围，发现瓦楞纸板薄片的垂直压缩强度显著地增加，由此完成了本发明。

下面，参照着附图来详细地说明本发明的瓦楞纸板薄片的形态和制造方法。

所谓「瓦楞波纹辊的波峰部、波谷部」是指图3上由符号1和2表示的瓦楞波纹辊1或2的波峰部和波谷部；所谓「瓦楞纸板薄片的波峰部、波谷部」是指在咬合地进行回转的瓦楞波纹辊1和2之间通过而形成波形的中间芯材的波峰部和波谷部。

图3是面层瓦楞纸粘合机的说明图。在图3中，中间芯材9按照箭头的方向、沿着瓦楞波纹辊1的回转而被导入上述辊1与瓦楞波纹辊2的咬合部，这个咬合部相互咬合地回转、将中间芯材9形成波形。

由刮辊5将粘接剂涂敷装置8的粘接剂槽6中的一定量的粘接剂7经计量而施加在涂料辊4上。由涂料辊4将粘接剂7涂敷到具有上述波形的中间芯材的面层瓦楞纸粘合机侧瓦楞纸板顶部上，与衬层10贴合，由瓦楞波纹辊1和加压辊3压接而形成单面瓦楞纸板薄片11。

图1是放大地表示本发明第1种面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊1、2的侧断面图。

图1中，R1表示波峰部内切圆(半径r1)、R2表示波谷部内切圆(半径r2)、L1是连接波峰部内切圆和波谷部内切圆的共同(公)切线、L3是表示瓦楞波纹辊的实际齿形曲线、L2是表示上述齿形曲线L3的拐点的切线。而θ是共同切线L1和拐点切线L2的交叉角。r1(mm)比r2(mm)小，两者有下述的关系：

0.005mm＜r1＜1.40mm

0.005mm＜r1＜r2＜1.80mm

虽然波峰部的内切圆半径r1理想上是0，但以前没使用的不满1.4mm是合适的。当内切圆半径r1是1.4mm以上时，也就与至今所使用的瓦楞波纹辊没有实质差别，不能达到本发明的目的。而且当r1小于0.005mm时，在将中间芯材形成瓦楞时就有瓦楞顶部发生纸张断裂的问题。

波谷部的内切圆半径r2在r1以上、不满1.8mm时是合适的。当内切圆半径r2不满r1时，不能咬合。而当其是1.8mm以上时，与r1的差就过份大，在形成瓦楞时，波峰部的顶点会很强地与波谷部碰上，有使中间芯材原纸受到损伤而使纸张断裂的问题，上述任意一种场合都不能达到本发明的目的。

最好，在中间芯材的厚度为dmm时，使波谷部的内切圆半径r2的大小满足r2≥r1+d的关系。当r2不满r1+d时，中间芯材就不能与瓦楞波纹辊波谷部的曲面密接，在斜面处会受到过大的压力，有纸张受到断裂等损伤的情况。

表示瓦楞波纹辊的实际齿形曲线L3是连接波峰部内切圆R1和波谷部内切圆R2的平滑曲线，是必需使2个瓦楞波纹辊1、2的齿相互咬合、能平滑地回转的曲线。但是，这条曲线越接近波峰部内切圆和波谷部内切圆的共同曲线L1、提高垂直压缩强度的效果就越好。共同切线L1与曲线L3的拐点的切线L2的交叉角θ在不满10度时是合适的，最好在5度以内。

本发明的面层瓦楞纸粘合机是将波峰部内切圆半径r1缩小，用这种面层瓦楞纸粘合机制造的单面瓦楞纸板薄片11的形状在波形顶点与衬层粘接的粘接面积变窄，用至今广泛使用的加压辊方式的压接机构，就有可能使衬层10与附有波形的中间芯材9的粘接力不能充分发挥，因粘接部分的剥离而使本来的垂直压缩强度不能充分发挥。因而对本发明的面层瓦楞纸粘合机而言，最好将通常的用作压接机构的加压辊方式替代成图4所示的带压机方式。

带压机方式是将循环的耐热性压接带20张紧在2个或3个辊的整个幅度上，用压接带20使衬层10与附有波形的中间芯材9压接而形成单面瓦楞纸板，与辊的场合相比较，能使压接时间增长、能高速运转、能作为一个较好的和波形顶点的面积较窄的瓦楞纸板的压接机构。

本发明人又进一步作了研究，结果发现，借助将平坦部分插入到瓦楞波纹辊的波峰部和波谷部的顶端部分上，能避免波形顶点面积较窄的瓦楞纸板薄片的粘接问题。即、垂直压缩强度不必使波峰部和波谷部变成圆形、只要中间芯材的从衬层粘接部剥离部分上的曲率半径满足上述条件就可以。

图2是放大地表示本发明等2种面层瓦楞纸粘合机的瓦楞波纹辊1、2的侧断面图。

图2中，R1表示波峰部内切圆(半径r1)、R2表示波谷部内切圆(半径r2)、L1是连接波峰部内切圆和波谷部内切圆的共同切线、L2是曲线L3(表示瓦楞波纹辊的实际齿形曲线：省略)的拐点的切线。而θ是共同切线L1和拐点切线L2的交叉角。

在这个例子中，半径r1(mm)比半径r2(mm)小，两者有下述的关系，而且瓦楞波纹辊的波峰部、波谷部分别具有二个内切圆，具有由二个内切圆的共同外切线或两个内切圆的共同外切圆(外切圆以辊中心为中心)的圆弧，或者通过其中间的光滑曲线而作出的平坦部分t、t’。

0.005mm＜r1＜1.40mm

0.005mm＜r1＜r2＜1.80mm

插入的平坦部分t、t’的长度没有特别的限制，但是，最好是0.1～3.0mm。当平坦部分t、t’的长度超过3mm时，就会在瓦楞纸板薄片的平面压缩强度、弯曲强度或表面性等方面发生问题。当不满0.1mm时，实质上就失去了插入的意义。

图6是用本发明的面层瓦楞纸粘合机制作的在波谷部具有平坦部分的两面瓦楞纸板薄片的一个例子。

附有波形的中间芯材9的一面上粘接着衬层10(面层瓦楞纸粘合机侧衬层)、衬层10’(双面瓦楞加工机侧衬层)，与瓦楞波纹辊2的波谷部相对应的薄片的波谷部(衬层10’侧)大致是圆形，而与瓦楞波纹辊2的波峰部相对应的薄片的波峰部(衬层10侧)形成平坦部分t。

这种平坦部分可以在薄片波峰部或波谷部的任意一方上形成，也可以在两方上形成。

当然，本发明的瓦楞纸板薄片没有必要将薄片的波峰部和/或波谷部上具有平坦部分作为主要条件，但是在解决瓦楞波纹辊的波形顶点面积较窄的瓦楞纸板的粘接问题方面，设有平坦部分是有效的。

图5是表示两面瓦楞纸板薄片的制造过程的说明图。

从面层瓦楞纸粘合机输出的单面瓦楞纸板薄片11被连续地导入双面瓦楞加工机部。在这里，与面层瓦楞纸粘合机部的场合相同，用粘接剂涂敷装置18、由刮辊15将粘接剂槽16中的一定量粘接剂17计量到涂料辊14上。由涂料辊14将粘接剂17涂敷到被保持在支持辊13上的单面瓦楞纸板薄片11的双面瓦楞加工机侧瓦楞纸板顶部上，与衬层10’一起被导入热盘21和按压带22之间，进入加热粘接区域。

这个单面瓦楞纸板薄片11和双面瓦楞加工机侧衬层10’受到按压带22按压，在被压紧在热盘21上的状态下进行移动。在这工序中将粘接剂加热，使淀粉糊化之后快速地增粘，在下一道工序中进行粘接，使其达到不能被剥离的程度。由此作成两面瓦楞纸板薄片12。

【实施例】

下面，用实施例和比较例来更加具体地说明本发明。

<实施例1>

使用280g/m²的衬层原纸〔NRK280：王子板纸(株)制〕和180g/m²的强化中间芯材原纸〔MM180：北阳制纸(株)制厚度0.26mm〕，用试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。上述试验型面层瓦楞纸粘合机是具有瓦楞纸板高度(波峰-波谷)4.5mm，波峰部的内切圆半径1.00mm，波谷部的内切圆半径1.25mm，每30cm的波峰个数为35的瓦楞波纹辊。继续用试验型面层瓦楞纸粘合机，使上述单面瓦楞纸板薄片与280g/m²的衬层原纸〔NRK280：王子板纸(株)制〕贴紧，作成两面瓦楞纸板薄片。

在本实施例和下述的比较例中，将衬层与中间芯材贴紧的瓦楞纸板用粘接剂是使用按如下所述方法调制的。

〔瓦楞纸板用粘接剂的制造〕

将200g淀粉载体〔OHP-C153：王子玉米淀粉(株)制〕加到60℃的1500g水中，以3000rpm的速度、搅拌5分钟，形成淀粉载体分散液。将31g氢氧化钠添加到上述淀粉载体分散液中，以5000rpm的速度，溶解20分钟之后形成载体部。另一方面，将32g的硼砂溶解在35℃的2660g水中，添加1400g的玉米淀粉〔OHP-C153：王子玉米淀粉(株)制〕，以4700rpm的速度、搅拌5分钟之后形成主体部。再以5000rpm的速度，一边搅拌、一边将载体部在10分钟内滴到主体部里。在载体部添加结束之后再搅拌10分钟，由此制得瓦楞纸板用粘接剂。

<实施例2>

使用波峰部和波谷部的顶端部分有平坦部的试验型面层瓦楞纸粘合机。用设有瓦楞纸板高度(波峰-波谷)是4.5mm，波峰部的内切圆半径是1.00mm，波谷部的内切圆半径是1.25mm，设置在波峰部和波谷部的顶端部分上的平坦部的长度是1.0mm，每30cm具有波峰个数为28.4的瓦楞波纹辊的试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。其他与实施例1同样地作成两面瓦楞纸板薄片。

<实施例3>

使用波峰部和波谷部的顶端部分有平坦部的试验型面层瓦楞纸粘合机。用瓦楞纸板高度(波峰-波谷)是4.5mm，波峰部的内切圆半径是0.10mm，波谷部的内切圆半径是0.35mm，设置在波峰部和波谷部的顶端部分上的平坦部的长度是1.0mm，每30cm具有波峰个数为28.4的瓦楞波纹辊的试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。其他与实施例1同样地作成两面瓦楞纸板薄片。

<实施例4>

使用波峰部和波谷部的顶端部分有平坦部的试验型面层瓦楞纸粘合机。用瓦楞纸板高度(波峰-波谷)是4.5mm，波峰部的内切圆半径是0.10mm，波谷部的内切圆半径是0.35mm，设置在波峰部和波谷部的顶端部分上的平坦部的长度是0.25mm，每30cm具有波峰个数为33.2的瓦楞波纹辊的试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。其他与实施例1同样地作成两面瓦楞纸板薄片。

<比较例1>

用瓦楞纸板高度(波峰-波谷)是4.5mm，波峰部的内切圆半径是1.5mm，波谷部的内切圆半径是1.75mm，每30cm具有波峰个数为35的A级用瓦楞波纹辊的试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。其他与实施例1同样地作成通常A级的两面瓦楞纸板薄片。

<比较例2>

用瓦楞纸板高度(波峰-波谷)是4.5mm，波峰部的内切圆半径是1.6mm，波谷部的内切圆半径是1.85mm，每30cm具有波峰个数为35的A级用瓦楞波纹辊的试验型面层瓦楞纸粘合机制造单面瓦楞纸板薄片。其他与实施例1同样地作成通常A级的两面瓦楞纸板薄片。

测定由实施例、比较例制得的两面瓦楞纸板薄片的垂直压缩强度。实施例的结果表示在表1上、比较例的结果表示在表2上。测定中所使用的装置和方法都根据JIS Z0403 A方法。

【表1】

    实施例1    实施例2    实施例3    实施例4楞缩比    1.51    1.41    1.37    1.43波峰内切圆半径Rmm    1.00    1.00    0.10    0.10波谷内切圆半径Rmm    1.25    1.25    0.35    0.35垂直压缩强度(kN)    12.40    11.30    13.20    13.40

【表2】

    比较例1    比较例2楞缩比    1.55    1.56波峰内切圆半径Rmm    1.50    1.60波谷内切圆半径Rmm    1.75    1.85垂直压缩强度(kN)    11.8    10.7

从表1、表2可见，本发明的实施例与比较例相比，不管依次拉出瓦楞率是同等或者小的瓦楞纸板薄片、它们的垂直压缩强度都是较高的。

用本发明能提供一种不增加中间芯材面积就可使垂直压缩强度增强的两面瓦楞纸板薄片。