瓦楞纸板生产用淀粉胶的在线粘度测量

瓦楞纸板行业正以超过 4% 的复合年增长率快速增长，115 年产量超过 176 亿吨，价值超过 2019 亿美元。

由瓦楞纸板制成的包装被认为是环保和可持续的。 它仅包含天然原材料（木浆、淀粉胶和 80% 再生纸），因此 100% 可再生、可回收和可生物降解。 即使是加工和印刷瓦楞纸板的过程也是环保的，因为油墨主要是水性的。

瓦楞行业制造的纸箱种类繁多，从轻型微型槽箱到重型多层纸箱。 低成本、高性能的纸板箱是包装许多不同类型产品的通用方式，包括机械、电子产品、水果和蔬菜，以及提供有关内容物的信息和广告的方式。

瓦楞纸箱必须满足多种需求，但这一切都始于在瓦楞机上生产坚固、平整的纸板。

与纸张的选择一样重要，粘合剂及其应用对于在瓦楞机末端获得最佳瓦楞纸板至关重要。 为了在各种板上都有效，胶水必须是通用的，同时保持高质量的粘合和高生产率。 内衬和介质之间的粘合力必须很强，以提供强度和缓冲，以保护内容物免受外界影响，并使盒子在整个生命周期中保持完整性。

所有淀粉粘合剂都基于淀粉的一种特殊性质：当受热时，淀粉浆的粘度会随着淀粉颗粒的胶凝而急剧增加。 这种在临界温度下产生的高粘度会导致粘性现象。

由于正确的粘度对淀粉的正常功能至关重要， 粘度控制 可以帮助提高这些粘合剂在许多瓦楞纸板产品中的一致性和性能，例如：

• 运输案例
• 瓦楞纸
• 零售销售
• 汽车和工业包装
• 食品包装
• 产品展示

产品展示（来源： BCI)

继纸张生产之后，瓦楞纸板是全球第二大非食品淀粉应用，用作凹槽和衬垫之间的粘合剂。 许多淀粉胶含有未改性的天然淀粉，以及硼砂和烧碱等添加剂。 糊化淀粉携带未煮熟的淀粉浆并防止沉淀。 这种胶被称为不透明的 SteinHall 粘合剂。

现代瓦楞包装的生产| 费科

将胶水涂在中号笛头上，然后与称为衬垫的其他纸组件接触并粘合。 然后在高温下干燥，这会导致胶水中剩余的未煮过的淀粉膨胀/糊化。 这种糊化提供了最终凝固反应，使胶水成为瓦楞纸板生产的快速而牢固的粘合剂。

白皮书 – 瓦楞纸箱和淀粉 (tuthillpump.com)

箱内产品的质量和完整性依赖于包装的稳定性。 盒子保护内部物品的能力通常取决于粘合剂的强度和正确应用。

淀粉应用粘度控制解决方案有助于确保每批粘合剂具有合适的稠度，并且在将凹槽粘合到衬垫上的过程中以合适的数量和位置应用。 在线粘度计用于优化并始终保持粘合剂层的正确淀粉厚度。

如果您使用手动粘度测量方法或其他不能充分控制粘度的方法，在纸板制造过程中可能会出现以下问题：

• 软板
• 重胶条
• 搓板外观
• 倾斜的波纹
• 点状粘连
• 松边
• 水泡
• 脱胶组件
• 吊索或运球

在生产车间使用杯子手动测量粘度

瓦楞纸板生产高度依赖粘合力，而粘合力对其质量影响最大。 淀粉胶的质量最终决定了粘合的质量。 粘度是淀粉胶的重要指标，粘度的高低直接影响瓦楞纸板的附着力。 稳定的粘度是保证淀粉胶具有良好粘合性能的唯一途径。

淀粉粘合剂的组成和生产

当淀粉/粘合剂的粘度超出最佳范围时，会产生缺陷并降低中间产品和最终产品的质量。 具有足够粘度的粘合剂将防止橡皮布和纸张浸渍，从而提高其质量。

大多数用于瓦楞纸厂的淀粉胶配方包括：

• 淀粉
• 硼砂
• 尖刻
• 水

这些成分混合并加热以达到目标粘度。 影响淀粉粘度的因素有淀粉的种类和质量、氧化剂用量和氧化时间、氧化温度、糊化剂NaOH（氢氧化钠）用量、硼砂用量、水比和储存温度、时间和环境。 由于在淀粉生产/配方过程中需要获得如此多的参数和成分，因此监控最终产品（淀粉）以确保批次一致性可以快速获得回报。

粘度是一个重要的指标 粒度分布. 粒度分布的变化会影响诸如密度、流变学和层厚等特性。 例如，与淀粉中粒度分布相关的特性是 （瓦楞）纸板的柔韧性、强度和可用性.

淀粉胶属于聚合物产品家族。 淀粉中有两种类型的葡萄糖聚合物：线性和螺旋直链淀粉以及支链支链淀粉。 根据植物的不同，淀粉含有 20% 至 25% 的直链淀粉和 75% 至 80% 的支链淀粉。 由于直链淀粉部分并不真正溶于水，它们最终通过氢键形成结晶聚集体，这一过程称为回生或挫折，这使得粘度不稳定。 它表现出复杂的流变行为。 在线粘度监测仪oring 当淀粉配方变质或不适合应用时，可能会出现这种情况。

图 1 说明了淀粉基胶水在将其涂抹到凹槽尖端并与衬垫接触后的粘度变化。 （来源：罗盖特）

有许多不同类型的粘合剂，包括粘性液体、糊状、结晶和无定形固体。 此外，粘合剂通常包装在筒、桶、桶、手提袋、丸粒和块中。 对于生产过程来说，让粘合剂从粘合剂容器稳定流入分配设备以保持其连续运行至关重要。 热熔胶在常温下是固体，因此通常是用舀取的方式人工从盒子中取出，然后加入到熔化设备中，在熔化过程中分散。

如果没有仔细监控，手动处理会给操作员带来额外的任务，在处理过程中存在污染风险，并留下泄漏甚至过程停机的可能性。 热熔胶的稳定消耗还可以最大限度地减少粘合剂的热历史，从而在生产过程中实现最佳性能和质量。

随着越来越多的制造商意识到优势和快速的投资回报，自动化粘合剂输送的解决方案越来越受欢迎，包括：

1. 效率： 自动化设备的高度精确性确保提供适量的粘合剂以满足工艺需求。
2. 可靠性： 自动进料器确保正确的粘合剂始终如一地流向生​​产线，不受轮班模式、停机时间和生产速度的影响。 一个固有的封闭系统还可以避免污染，减少浪费，并最大限度地减少设备维护。
3. 安全性： 通过使用自动进料系统，无需手动处理热熔胶，您可以减少接触高温材料和设备的可能性。
4. 降低运营成本： 操作员花费在监控上的时间更少oring 填充粘合剂罐时出错或停机的可能性较小。
5. 数字化： 设备监控oring 传感器提供额外的过程数据，实现优化和问题识别，从而提高效率。

自动化在线粘度测量和控制对于在制造过程中控制粘度并确保关键特性完全符合多个批次的要求至关重要，而无需依赖离线测量方法和取样技术。 Rheonics 提供以下过程控制和优化解决方案，

粘度和密度计

1. 一致 粘性 测量： Rheonics和 SRV 是一种范围广泛的在线粘度测量设备，能够实时检测任何工艺流中的粘度变化。
2. 一致 粘度和密度 测量： Rheonics和 SRD 是一种在线式同时密度和粘度测量仪器。 如果密度测量对您的操作很重要，则SRD是满足您需求的最佳传感器，它具有类似于SRV的操作能力以及精确的密度测量。

集成式交钥匙 质量 颠覆性技术

Rheonics 为质量管理提供集成的交钥匙解决方案，其中包括：

1. 一致 粘性 测量： RheonicsSRV –具有内置流体温度测量功能的多种在线粘度测量设备
2. Rheonics 进程监视器：高级 预测跟踪控制器 监视和控制过程条件的实时变化
3. Rheonics 流变脉冲 自动 ding：4级自主系统，确保不影响设定的粘度极限，并自动激活旁通阀或泵以适应性地计量混合成分

SRV传感器位于行内，因此可以连续测量粘度（和SRD情况下的密度）。 警报可以配置为通知操作员必要的措施，或者可以通过以下步骤使整个管理过程完全自动化 远程PTC (Rheonics 预测跟踪控制器）。 在制造生产线中使用 SRV 可提高生产率、利润率并实现监管合规性。 Rheonics 传感器具有紧凑的外形，可实现简单的 OEM 和改造安装。 它们需要零维护或重新配置。 无论安装方式或位置如何，传感器都能提供准确、可重复的结果，无需特殊的腔室、橡胶密封件或机械保护。 SRV 和 SRD 不使用任何消耗品，也不需要重新校准，操作极其简单，从而导致生命周期运行成本极低。

一旦建立了过程环境，通常不需要付出什么努力来维持系统的完整性一致性——操作员可以依赖于严格的控制 Rheonics 生产质量管理解决方案。

卓越的传感器设计和技术

先进的专利电子设备是这些传感器的大脑。 SRV 和 SRD 可采用行业标准过程连接，例如 11851/XNUMX” NPT、DIN XNUMX、法兰和 Tri-clamp 允许操作员用 SRV/SRD 替换生产线中的现有温度传感器，除了使用内置 Pt1000（可用 DIN EN 60751 AA、A、B 级）精确测量温度之外，还提供粘度等非常有价值且可操作的过程流体信息。

满足您需求的电子产品

传感器电子装置既可以在变送器外壳中使用，也可以在小尺寸DIN导轨安装中使用，从而可以轻松集成到生产线和机器内部的设备柜中。

易于整合

传感器电子设备中实现了多种模拟和数字通信方法，从而使与工业PLC和控制系统的连接变得简单明了。

模拟和数字通讯选项

可选的数字通讯选项

雷奥尼克斯 提供通过ATEX和IECEx认证的本质安全传感器，用于危险环境。 这些传感器符合与潜在爆炸性环境中使用的设备和保护系统的设计和构造有关的基本健康和安全要求。

拥有本质安全、防爆认证 Rheonics 还允许对现有传感器进行定制，从而使我们的客户能够避免与识别和测试替代品相关的时间和成本。 可为需要一台至数千台的应用提供定制传感器； 交货时间为数周而不是数月。

Rheonics SRV & SRD 均通过ATEX和IECEx认证。

直接在过程流中安装传感器以进行实时粘度和密度测量。 无需旁路管线：传感器可以在线浸入； 流速和振动不会影响测量的稳定性和准确性。 通过对流体进行重复，连续和一致的测试来优化混合性能。

Rheonics SRV 和 RPS 控制器部署在层压机中

Rheonics 设计、制造和销售创新的流体传感和监测oring 系统。 瑞士精密制造， Rheonics' 在线粘度计和密度计具有应用所需的灵敏度以及在恶劣操作环境中生存所需的可靠性。 即使在不利的流动条件下，结果也稳定。 不受压降或流速的影响。 它同样非常适合实验室中的质量控制测量。 无需更改任何组件或参数即可在全范围内进行测量。