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纸板纸箱耐破强度测试方法和计算方法

来源: /  作者:   时间:2017-04-01 17:04

  耐破强度定义:

  耐破强度是指在实验条件下,纸或纸板在单位面积上所能承受的垂直于试样表面的均匀增加的最大压力。耐破强度体现出纸箱对流通过程中搬运、装卸、撞击、撕扯力量的承受能力,是纸箱综合性能的评价方法之一。此外,不同的地区和不同的纸箱厂对耐破强度的称谓也不尽相同,除耐破强度外,还有爆破强度、破裂强度之称,有些地方耐破强度俗称为“打磅”。本文将对瓦楞纸板的耐破强度测试、推算及运用等方面作简要介绍。

  

  耐破强度的测试方法 :

  微电脑纸板破裂强度试验仪(QD-3005B)如下图:

  试验原理:

  耐破强度测试基本原理是将试样置于胶膜之上,将试样夹紧,然后均匀地施加压力,使试样在胶膜的顶压下凸起,直至试样破裂为止,此时仪器显示液压的最大值即为试样耐破值

  试样的采取与制备:

  试样面积必须比耐破度测定仪的夹盘大﹐试样不得有水印﹑折痕或明显的损伤。在试验中不得使用曾被夹盘压过的试样。

  试样的预处理:测试试样须按GB10739-89规定进行处理。

  耐破度测试过程:

  将试样放在仪器夹盤中间,以不少于690Kpa的夹持力夹紧试样。开动测试仪,以(170±15)ml/min的速度逐渐加压,待试样破裂时,读取压力表上指示的数值。

  测试时须注意事项:

  1.测试前对仪器进行校正,确保上下夹盤同心(误差不超过0.25mm)且平行;

  2.胶膜的上表面最高位比下夹环的顶面低;

  3.测试时取十个试样,正反面各测五次;

  4.试样须比夹环面积大。

  

  耐破强度的推算及应用方法

  越来越多的纸箱客户在下订单时都对纸板的耐破度作出了明确规定,如果不能对纸箱的耐破强度作出准确预测,就容易造成退货或质量过剩,两者都会给纸箱厂带来巨大损失。大量的实践已经证明,我们可以通过运用经验公式对纸箱的耐破强度作出比较准确的预测。经验公式的原理是瓦楞纸板的耐破强度等于里纸﹑面纸及中隔纸的耐破强度之和乘以一定的系数﹐而与瓦楞芯纸的耐破强度无关。

  纸板耐破强度推算经验公式﹕

  p=0.92∑σb

  式中:

  p为瓦楞纸板的耐破强度

  σb为里纸﹑面纸及中层隔纸的耐破强度

  ∑表示总和

  因原纸批次间差异、堆放时间及存储环境都会对耐破强度造成一定影响,所以推算值与真实值会存在一定误差,经测试数据统计分析﹐一般其误差在±1.0Kg以內。我们在推算耐破强度及进行用纸配置时也应将这一误差列入考量范围。

  耐破强度的推算方法:

  要准确地进行瓦楞纸板耐破强度的推算,除了推算经验公式外,还须有一套原纸耐破强度表来配合进行推算。原纸耐破强度表是各种规格和品牌原纸耐破强度的汇总表,其测试值越真实,瓦楞纸箱耐破强度推算值就会准确。原纸耐破强度表由纸箱厂内部测试并总结得出,没有测试仪器的纸箱厂也可将试样统一收集起来送到专门测试机构测试后再制成参数表。具体推算方法

  

  例一:客户C一款货号为G1525P的K334K的瓦楞纸板用纸配置如下﹕理文250K/VISY112F/A-JIN112F

  /VISY112F/Interstate250K 试推算其最小耐强度值。

  题解﹕

  测得理文250K耐破值8.3﹔ A-JIN112F耐破值2.1﹔Interstate250K耐破值9.8。

  根据公式p=0.92∑σb=0.92(8.3+2.1+9.8)=18.6kgf

  考虑其误差在±1.0Kg﹐则其最小耐破强度推算值为18.6-1.0=17.6kgf

  对于客户有明确规定耐破强度要求的订单,如果是后续交货,我们自可以沿用以前的用纸配置,但如果是打样生产或者需对原有的配置作出变更,我们就需要通过推算公式来进行耐破强度的用纸搭配了。用纸搭配的方法是根据订单耐破强度要求,利用推算公式反推出瓦楞纸箱面、中、里纸耐破强度的总和,再依照原纸耐破强度参数表确定应选用的用纸规格及品牌。

  例二:客户D有一款货号为59-012228-00的瓦楞纸板要求其耐破不小于20kgf﹐且已知其纸板规格为K332K﹐请进行合理用纸配置。

  题解﹕

  考虑其误差在±1.0g﹐根据公式算出的瓦楞纸板的耐破强度值应为 20+1.0=21.0kgf

  根据推算公式,則p=0.92∑σb

  ∑ σb=p/0.92

  ∑ σb =21.0/0.92

  ∑ σb =22.8kgf

  根据耐破强度参数表选出面、中、里耐破强度总和为22.8kgf的用纸组合。

  

  影响耐破强度的因素

  1、瓦楞纸箱的耐破强度由构成纸板之内层﹑外层及中隔原纸本身的耐破强度决定,与瓦楞芯纸无关。

  2、原纸本身的耐破强度主要由原纸纤维决定。耐破度与纤维长度和纤维间的结合力有关﹐纤维长度增加﹐纤维间结合力增大﹐都使耐破度提高。原木浆抄造的纸张耐破较回收浆高,针叶林木浆抄造的纸张耐破较阔叶浆高。此外,在抄造原纸的过程中适当加入一些助剂也有助于提高原纸的耐破强度。

  3、纸板水份含量在5%~6%时,耐破值最大。水份含量8~14%范围内变化时,耐破值变化不超过5%,但水份含量达到18%时耐破值下降幅度可达10%左右。也就是说瓦楞纸箱在相对湿度为50%RH~80%RH的环境存放,其耐破强度变化幅度很小,因此可以免去试样温湿平衡处理过程,从而大大缩短测试时间。

  4、 原纸或纸箱存贮环境以25±5℃,55 ±5%RH环境为宜。

  5、卷筒纸在仓库长时间堆放会造成原纸纤维疲劳,造成耐破下降。实验表明:原纸堆放时间超过3个月,其耐破值会下降5~8%;堆放时间超过6个月,耐破强度将达到10%以上。因此,纸箱厂在原纸使用时应尽量做到先进先出。

  

  附:

  为了方便对不同品牌及不同规格的原纸进行耐破性能对比,通常将耐破强度换算成耐破指数。耐破指数的测试方法是用耐破强度后除以其克重,单位为Kpa.m2/g。

  常用的耐破强度单位有Kpa、 Lbin2、kgf/cm2等。三者的换算关系为:1kgf/cm2=14.2 Lb/in2=98.1 Kpa