隨著瓦楞紙箱應(yīng)用市場(chǎng)的擴(kuò)大,瓦楞紙箱用戶(hù)對(duì)瓦楞紙箱的質(zhì)量和性能要求越來(lái)越高。瓦楞紙箱要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,以承受各種環(huán)境中的外部荷載。其中,抗壓性綜合反映了紙箱的基本特性,保護(hù)了流通中的貨物。因此,它是瓦楞紙箱質(zhì)量控制的首要指標(biāo)。
1、原紙數(shù)量
定量,即紙張的克重。對(duì)于具有相同纖維結(jié)構(gòu)和制造工藝的原紙,其環(huán)壓強(qiáng)度等于原紙重量乘以環(huán)壓指數(shù)。
因此,相同材料瓦楞原紙的環(huán)壓強(qiáng)度取決于原紙的實(shí)際數(shù)量。數(shù)量越多,成型紙箱的抗壓強(qiáng)度越大。在此基礎(chǔ)上,原紙的定量穩(wěn)定性,即紙張厚度是否均勻,也是影響成品紙箱壓縮性能穩(wěn)定性的重要原因。
原紙
的緊密性。緊密度是指每立方厘米原紙的重量。它是衡量原紙組織結(jié)構(gòu)緊密性的指標(biāo),決定了原紙的剛度、強(qiáng)度、滲透性、吸收性等特性。當(dāng)多種原紙用粘合劑粘合時(shí),緊密度高的原紙由于自身的纖維而具有較強(qiáng)的相互拉力,因此與粘合劑的粘合效果好,整體粘合強(qiáng)度高。相反,粘合劑容易被原紙吸收和分散。在施膠劑量相同的情況下,單位面積的粘合劑用量減少,從而降低了原紙之間的粘合強(qiáng)度,并間接影響了瓦楞紙箱成品的抗壓強(qiáng)度。
原紙的水分和施膠度
瓦楞紙箱使用的原紙通常由植物纖維組成。經(jīng)過(guò)一系列加工后,它會(huì)含有一定的水分,一般應(yīng)控制在9%~12%,這有利于波紋的形成。如果原紙的含水量低于9%,則原紙?jiān)谑┠z后會(huì)吸收水分并產(chǎn)生氣泡,從而減少瓦楞紙板和面紙/襯紙之間的粘合面積。如果原紙的含水量過(guò)高,施膠容易擴(kuò)散,降低粘合強(qiáng)度。
同時(shí),施膠度也會(huì)對(duì)原紙的含水量產(chǎn)生一定的影響。通常,在原紙生產(chǎn)中,使用一定量的耐水膠體來(lái)提高原紙的耐水性的過(guò)程就是施膠。這一工藝要求合理的施膠度,使原紙不易吸收水分,保持其含水量的穩(wěn)定性,進(jìn)而保證成品紙箱的抗壓強(qiáng)度。但是,如果施膠度太高,即水分含量低,原紙纖維就會(huì)變脆,從而影響紙箱的抗壓強(qiáng)度。如果原紙的施膠度過(guò)低,則無(wú)法阻擋外部水分的吸收,導(dǎo)致原紙含水量增加,纖維膨脹,環(huán)壓縮強(qiáng)度顯著降低。
環(huán)境因素&mdash—濕度影響
根據(jù)以上介紹,瓦楞紙箱由于使用吸水性強(qiáng)的纖維材料,容易吸水,導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度下降。除了在加工過(guò)程中控制材料的含水量外,生產(chǎn)環(huán)境、儲(chǔ)存環(huán)境、使用環(huán)境、天氣等因素都可能導(dǎo)致瓦楞紙箱的高濕度環(huán)境。
根據(jù)研究數(shù)據(jù)分析,相對(duì)濕度從40%上升到60%,抗壓強(qiáng)度下降17%;二是相對(duì)濕度在80%~90%之間,抗壓強(qiáng)度下降10%;最小的下降幅度為60%-80%,即7%[3]。因此,可以看出,瓦楞紙箱周?chē)臐穸仍酱螅箟簭?qiáng)度損失越大。
瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的精確計(jì)算
經(jīng)典抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式&mdash—盡管凱利-卡特公式的準(zhǔn)確性已經(jīng)得到認(rèn)可,但不可否認(rèn)的是,它是基于靜態(tài)因素的計(jì)算公式,不能反映成型過(guò)程、印刷設(shè)計(jì)和環(huán)境因素的動(dòng)態(tài)影響。用該公式計(jì)算的抗壓強(qiáng)度與實(shí)際情況仍有一定差距。因此,現(xiàn)代企業(yè)更多地使用紙箱壓縮試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行精確測(cè)量。
壓縮試驗(yàn)的基本原理是將試驗(yàn)對(duì)象放在紙箱壓縮機(jī)的壓板之間進(jìn)行壓縮,直到樣品損壞或達(dá)到預(yù)定的載荷和位移值。由此導(dǎo)出三種壓縮測(cè)試模式,即“l(fā)dquo;恒壓變形測(cè)量“設(shè)置和測(cè)量壓力;以及;粉碎”;。具體方法如下:
1、樣品溫濕度預(yù)處理。將樣品箱置于23℃和50%相對(duì)濕度下4小時(shí),以調(diào)節(jié)樣品。
2、將預(yù)處理后的樣品包裝好,放在紙箱壓縮機(jī)下壓板的中心。如果“恒壓變形測(cè)量;模式、預(yù)設(shè)壓力(“形狀設(shè)置和可變測(cè)量壓力”模式、預(yù)設(shè)形狀變量)、初始載荷值和其他參數(shù),高度參數(shù)應(yīng)調(diào)整為樣本高度值。設(shè)定初始載荷值,使上壓板與樣品完全接觸,可根據(jù)表3設(shè)定。開(kāi)始測(cè)試。上壓板在系統(tǒng)的控制下以適當(dāng)?shù)乃俣认蛳逻\(yùn)行。當(dāng)樣品上的壓力達(dá)到初始載荷值時(shí),位移將自動(dòng)清除。當(dāng)壓力繼續(xù)增加至設(shè)定壓力值時(shí),儀器將自動(dòng)結(jié)束測(cè)試并顯示樣品的變形。以及;破碎;在此模式下,無(wú)需設(shè)置壓力和排量。試樣承受的壓力值曲線(xiàn)不斷上升,在試樣破碎節(jié)點(diǎn)達(dá)到峰值后開(kāi)始下降。當(dāng)壓力值降至最大值的70%時(shí),測(cè)試將自動(dòng)結(jié)束。