蜂窝纸板生产线如图2所示。它可以分为2部分一制造纸芯和复合纸板。其中,蜂窝纸芯的加工技术是蜂窝纸板生产的核心,纸芯上胶与拉伸过程又是纸芯生产中的关键,直接决定了蜂窝纸芯的利用率和蜂窝纸板的质量,所以纸芯加工设备性能的优劣对成品纸板的质量与生产效率有着很大的影响。在加工过程中常会出现原纸上胶不均匀、纸芯的欠拉伸、过拉伸,纸芯堆积严重,原材料浪费大,生产出来的蜂窝纸芯存在规格不一,拉伸不均匀、不充分等que陷,成品质量难以保证(20]。
针对不同荷重要求,可将纸板的面板、蜂窝纸芯的材料和数量进行重新设计。由于蜂窝纸板的材料不同,其加工工艺也有所不同。其制作方法大致可以分为:
1)拉伸法
将卷装材料输送到送料架上,在材料,上错位涂覆条状粘结剂,经裁切、堆压成块,再按需要分切成条状,然后拉伸后成为蜂窝纸芯,粘结法与拉伸法通常联合使用,如图3。在拉伸法中,胶的重量仅为百分之一 ,甚至更小。所以拉伸法制芯是较常使用的方法,纸蜂窝的生产就是采用此法。
2)轧制法
对于壁厚较大的金属、非金属材料或特殊的非正六边形蜂格的蜂窝,通常采用轧制法。其加工方法是先将片体材料压制成波纹状,再将波纹状材料叠合胶接而成,堆积后进行烘烤,并施以适当压力。由于施加的压力不能太大,所以涂胶量通常达到蜂窝重的百分之十,这也是轧制法不能被广泛应用的原因之一,加工过程如图4所示。
3)纸芯加工方法
拉伸法中的制芯成型工艺又可分为缠绕式制芯和叠层式制芯。如图5、图6。缠绕式的特点是连续自动叠芯,生产效率高,采用的是纵向涂胶工艺,纸芯纤维fang向垂直于面纸,在同等条件下抗压力比层叠式要高。缺点是缠绕后的纸芯切割困难,废料较多,材料利用率低。叠层式的特点是材料利用率高,可以生产大宽幅的纸芯,但制芯效率相对较低,胶线位置累积误差大,纸芯纤维与面纸平行,抗压强度不如纵向涂胶的好。实际生产中为追求产量,通常采用缠绕式制芯4+5]。
目前国内外对蜂窝纸芯拉伸的加工方法主要分为2种,一种是真空吸附拉伸,另一种是双端双面差速牵引拉伸。2种方法的加工原理与设备差别较大。
1)真空吸附拉伸
吸附拉伸机是通过风箱产生的负压吸附蜂窝芯条侧边,在行进中把芯条拉成均匀六边形蜂窝纸芯的设备。其具体工作过程为:压实后的蜂窝芯条由窄口进人,内壁两侧安装有由电机带动的网孔传送带1,传送带紧贴在风箱6侧边,且风箱侧边的网孔与传送带上的网孔2相通,风箱由引风机通过风管抽成真空,所造成的负压通过传送带上的网孔将纸芯条侧边吸住,并往前输送。在输送过程中渐渐将纸芯3拉开,当达到拉开宽度时,再将传送带与芯条脱开,如图7(a)。为满足不同孔径和不同厚度参数的芯条要求,将拉伸机构安装在托板4上,通过调节丝杠7 ,使之沿导向滑座5水平移动,从而分别调整风箱两端的间距,如图7(b)。
由于采用真空吸附拉伸技术的设备复杂庞大,且蜂窝芯条的输送方式纸芯拉伸成型的宽度都受到一定x制,对不同宽度芯条调节不便,所以在实际生产中难以被广泛应用。
2)双端双面差速牵引拉伸
传统的蜂窝纸芯拉伸、面纸复合工艺如图8所示。蜂窝纸芯一端采用带齿的链板单面牵引纸芯,另一端利用压条辊与纸芯的摩擦力来拉伸。由于拉伸时纸芯的拉力无法控制,当拉力过小时纸芯与压条辊之间会产生相对滑动,导致纸芯拉不开,大量纸芯聚积;当拉力过大时,会导致纸芯脱胶,甚至被拉断。另外,由于是单面牵引,蜂窝的另-面不受力,故能够拉伸的蜂窝纸芯厚度受到x制。经过改进后,采用双端双面牵引拉伸技术,如图9。在芯条的一端采用带齿的链板和压辊双面牵引,芯条的另一端采用一对压辊供给芯条,通过控制牵引速度和供给速度来控制蜂窝纸芯的拉伸。由于两端牵引,芯条与牵引机构之间没有相对滑动,传动速度可以控制,芯条受到的拉伸力稳定-致,故可以保证拉伸充分均匀。采用双面牵引,蜂窝芯条两面均受力,可拉伸的蜂窝纸芯厚度相对得提高。由于蜂窝纸芯始终是直立的,所以复合成型后的纸板抗压强度较高。改进后的拉伸机优点有:拉伸设备结构相对简单纸芯拉伸力可调,从而保证了芯条的充分拉伸;芯条与牵引机构之间没有相对滑动,拉伸力稳定;芯条拉伸的松紧度相对均匀。所以实际生产中多采用双面双端差速拉伸方式。
国外生产蜂窝纸及其设备的企业有许多,如荷兰荷力胜公司、以色列IMA工程公司、美国OMS公司、日本爱因工程株式会社、德国RimaplanMunich公司等<(6-7] ,国内的企业主要有浙江省黄岩华谊蜂窝技术有限公司研制的FBJ-ZI2/1600型蜂窝纸板生产线、北京众和恒业蜂窝纸板成套设备有限公司研制的FBJ-D12/1300型蜂窝纸板全自动连续生产线、北京中玉仁技术有限公司研制的FBJ-DI2/1200E型蜂窝纸板生产线等。虽然国内外的蜂窝制芯和蜂窝纸复合板生产设备的主要技术参数都比较接近,但在设备自动化程度加工精度、外观和技术稳定性方面,国内设备与国外设备还存在一定差距。