УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛОИСТОГО КАРТОНА

Полезная модель относится к производству слоистых изделий на основе бумажной массы, в частности, к производству слоистого картона, в том числе гофрированного.
В патенте РФ 2151062, Кл. В32В 29/00, опубл. 1995 г описано устройства для производства многослойного картона с двойным гофрированным слоем. Особенностью этой установки является то, что бумажные слои, которые могут иметь как равные, так и отличающиеся между собой шаги и радиусы закругления соединяются между собой уже после гофрирования, при этом клей для соединения бумажных слоев между собой наносится только на выпуклости гофров.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для производства слоистого картона с двойным гофрированным слоем, (статья «Повышение жесткости гофрированного картона путем дублирования среднего слоя», авторы Солопов Ю.П., Коротченко В.В., Сосновский В.В., Солопова Т.А., Труды ВНИЭКИТУ, 1990 г)
Известное устройство для производства слоистого картона содержит первый и второй узлы подачи бумажных слоев, узел подачи клеящего состава на бумажный слой, подаваемый из первого узла подачи бумажного слоя и блок склеивания бумажных слоев, узел подачи клеящего состава на бумажный слой выполнен в виде рабочего цилиндра, взаимодействующего с дозирующим цилиндром, взаимодействующим с ракелем.
Общим для аналога и заявленного технического решения является то, что оба устройства предназначены для установки на существующих гофрирующих машинах, при этом
- бумажные слои соединяются между собой путем склеивания до того, как осуществлено их гофрирование;
- клей, соединяющий бумажные полотна, наносится не на выступы гофров, а на всю поверхность одного из полотен;
- перед подачей на пресс для гофрирования дублированный бумажный слой проходит через устройство для выравнивания влажности и тепловой обработки.
Причина, препятствующая получению технического результата в известном техническом решении, заключается в том, что при нанесении клея на всю поверхность бумажного полотна происходит увеличение расхода клея, которое не дает адекватного увеличения прочности, кроме того большой расход клея приводит к переувлажнению бумаги и короблению конечного продукта - многослойного гофрированного картона.
Задачей заявленной полезной модели является разработка устройства, которое можно использовать для производства многослойного картона с повышенными техническими характеристиками.
Технический результат состоит в повышении коэффициента использования оборудования.
Результат достигается тем, что устройство для производства слоистого картона, содержащее первый и второй узлы подачи бумажных слоев, узел подачи клеящего состава на бумажный слой, подаваемый из первого узла подачи бумажного слоя и блок склеивания бумажных слоев, узел подачи клеящего состава на бумажный слой выполнен в виде рабочего цилиндра, взаимодействующего с дозирующим цилиндром, взаимодействующим с ракелем, дополнительно содержит узел выравнивания слоя клеящего состава на бумажном слое, выполненный в виде рабочего ролика и нагружающих роликов, и тем, что рабочий ролик узла выравнивания слоя клеящего состава на бумажном слое выполнен с проволочной навивкой, и тем, что содержит дополнительные нагружающие ролики для взаимодействия с узлом подачи клеящего состава.
Это устройство должно производить равномерную пропитку бумажных слоев клеящим реагентом в количестве, достаточном для придания гофрированному картону необходимой прочности и жесткости, и, в тоже время, не вызывающим коробления конечного продукта.
Устройство должно обеспечить:
- оптимизацию расхода клея;
- сокращение энергозатрат на тепловую обработку и выравнивание влажности дублированного бумажного слоя;
- получение материала с заданными прочностными характеристиками, состоящего из двух (один плоский и один дублированный бумажный слой) или трех (два плоских и один дублированный бумажный) слоев, но способного заменить стандартный многослойный картон марок «П» и «С» по ГОСТ Р 52901-2007;
- уменьшения вреда для окружающей среды путем сокращения количества используемой бумажной массы.
Широко известен слоистый гофрированный картон, состоящий из одного или нескольких слоев слоистого картона, а также одного или нескольких гофрированных слоев.
Наиболее известными является слоистые гофрированные картоны типов «Д», «Т» и «П» по ГОСТ 7376-89 «Картон гофрированный. Общие технические условия» и ГОСТ Р 52901-2007 «Картон гофрированный для упаковывания продукции. Технические условия».
Картон типа «Д» состоит их одного плоского слоя, к которому приклеивается один гофрированный слой. Картон типа «Т» состоит из двух плоских слоев картона, между которыми вклеивается гофрированный слой. Картон типа «П» состоит из трех плоских слоев картона, между которыми вклеены два гофрированных слоя.
При производстве слоистого картона плоские слои изготавливают из картона по ГОСТ Р 53207-2008 «Картон для плоских слоев гофрированного картона. Технические условия» или картона «хром-эрзац» толщиной 0,3-0,5 мм по ГОСТ 7933-89 «Картон для потребительской тары. Общие технические условия». Для изготовления гофрированных слоев используется бумага для гофрирования по ГОСТ 7377-85 или оберточная бумага по ГОСТ 8273-75 «Бумага оберточная. Технические условия».
При упаковывании хрупких предметов, требующих бережного обращения (товары в стеклянной таре), и товаров с большим весом необходимо использовать тару, способную выдерживать внешние ударные воздействия и обладающую большой жесткостью. При изготовлении такой тары из стандартного многослойного гофрированного картона приходится применять картоны типов «П» или «С», состоящие из трех-четырех плоских слоев, а также использовать марки с высокими механическими характеристиками. При этом увеличивается толщина многослойного картона, что, в свою очередь, ведет к увеличению размеров и веса упаковки. Кроме того, увеличение толщины многослойного картона отрицательно сказывается на технологичности производства тары: увеличивается материалоемкость изделий, расход режущего инструмента, снижается производительность оборудования.
Перечисленные недостатки могут быть устранены, если применять для производства тары не стандартный слоистый картон, а картон, в котором слой состоит из двух слоев бумаги (далее - картон с двойным слоем). По данным ВНИЭКИТУ (Всероссийский научно-научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт тары и упаковки) применение картона с двойным гофрированным слоем позволяет получить значительное (50-80%) повышения прочностных параметров картона (А.Жбанова, «Гофрокартон повышенной прочности», журнал «Тара и упаковка» 1991 г, №2).
Предлагаемое устройство должно производить равномерную пропитку бумажных слоев клеящим реагентом в количестве, достаточном для придания гофрированному картону необходимой прочности и жесткости, и, в тоже время, не вызывающим коробления конечного продукта.
Блок-схема устройства приведена на фиг 1, конструкция рабочего ролика приведена на фиг.2.
Устройство содержит первый узел 1 подачи бумажного слоя, узел 2 подачи клеящего состава, рабочий цилиндр 3, дозирующий цилиндр 4, первый дополнительный нагружающий ролик 5, второй дополнительный нагружающий ролик 6, узел выравнивания слоя клеящего состава, выполненный в виде рабочего ролика 7 и нагружающих роликов 8, второй узел 9 подачи бумажного слоя 10, направляющие ролики 11, цилиндр 12 для сушки, цилиндр 13 для окончательного высушивания и выравнивания влажности, дублированный бумажный слой 14, ракель 15.
В устройстве верхнее и нижнее бумажные слои до гофрирования соединяются между собой при помощи специального устройства для ламинирования. Клеящий состав, находящийся в лотке узла 2, наносится на внутреннюю поверхность верхнего бумажного слоя 1 посредством рабочего цилиндра 3, вращающегося против направления хода бумажного слоя, и дозирующего цилиндра 4, вращающегося в том же направлении. Необходимое натяжение верхнего бумажного слоя до его контакта с цилиндром 3 достигается при помощи ролика 5, регулирующего завертывание бумажного слоя. Ролик 6 одновременно регулирует завертывание и натяжение бумажного слоя. Нагружающие ролики 8 приводят бумажный слой в контакт с роликом 7, обеспечивающим равномерное распределение клеящего состава.
Нижний бумажный слой 10 разматывается узлом 9 и, при помощи двух направляющих роликов 11, подается к цилиндру 12, где соединяется с верхним бумажным слоем, поверхность которого равномерно промазана клеящим составом. При этом происходит ламинирование, в результате которого бумажные полотна плотно соединяются друг с другом, после чего, подвергаются обработке на цилиндре 13. В результате образуется дублированный бумажный слой 14, который подается к оборудованию для гофрирования бумаги и используется для изготовления многослойного гофрированного картона.
Величина зазора между цилиндром 3 и цилиндром 4 регулируется, что позволяет обеспечить подачу клеящего состава именно в таком количестве, при котором достигается необходимая прочность и жесткость картона, в то же время избыточный клеящий состав удаляется роликом 7, ширина которого рассчитана на максимальную ширину бумажного полотна. Ракель 15 постоянно очищает цилиндр 4 от избытка клеящего состава.
Ролик 7 является наиболее важным узлом устройства для ламинирования.
Ролик 7 (фиг.2) состоит из держателя 16 и вращающегося внутри него стержня с намотанной проволокой 17. Стержень с намотанной проволокой находится в тесном контакте с движущимся бумажным полотном и вытирает избыточное количество клеящего состава. Таким образом, клеящий состав, нанесенный на бумажный слой цилиндром 3 равномерно распределяется по всей поверхности бумажного слоя 2 и образует на ней тонкую пленку необходимой (но не избыточной) толщины, достаточной для того, чтобы придать бумажному слою необходимую жесткость и прочность, и, в то же время, обеспечивающую быстрое равномерное высушивание и отсутствие коробления.
Обеспечение возможности управления характеристиками слоистого картона соответствует повышению эффективности используемого оборудования для производства слоистого картона, а именно, повышению коэффициента использования оборудования.
Многослойный гофрированный картон, изготовленный из такого дублированного ламинированного бумажного слоя, отличается от других известных видов картона с двойным гофрированным слоем тем, что бумажные слои соединены между собой не в отдельных точках, как у аналогов, а по всей поверхности бумажного полотна.
При помощи заявленной полезной модели можно подвергать ламинированию любые виды бумаги, пригодные для гофрирования. В качестве клеящего реагента можно использовать клей ПВА, крахмальный клей или специальные композиции для отвердения.
Таким образом, устройство по настоящей полезной модели обеспечивает повышение коэффициента использования оборудования, при этом осуществляется:
- оптимизация расхода клея;
- сокращение энергозатрат на тепловую обработку и выравнивание влажности дублированного бумажного слоя;
- получение материала с заданными прочностными характеристиками, состоящего из двух (один плоский и один дублированный бумажный слой) или трех (два плоских и один дублированный бумажный) слоев, но способного заменить стандартный многослойный картон марок «П» и «С» по ГОСТ Р 52901-2007;
- уменьшения вреда для окружающей среды путем сокращения количества используемой бумажной массы.