瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)原理、辦法及影響要素

紙制品包裝歸于包裝的一種，是指用紙和紙板等原材料，進(jìn)一步加工制成紙制品的出產(chǎn)活動(dòng)，利用加工制作出來(lái)的瓦楞紙、紙板、紙箱、紙盒等進(jìn)行相關(guān)職業(yè)產(chǎn)品包裝服務(wù)的一系列活動(dòng)，跟著電商快遞物流的發(fā)展，瓦楞紙箱的商場(chǎng)越來(lái)越大。

紙包裝商場(chǎng)按照利潤(rùn)率和規(guī)劃體量呈現(xiàn)金字塔狀：金字塔最底層的是工業(yè)包裝及低端商業(yè)包裝，規(guī)劃體量最大，原材料以箱板、瓦楞為主，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單個(gè)性化程度低，多用于低客單價(jià)的日用品、快消品、快遞包裝以及部分高客單價(jià)但體積較大的產(chǎn)品（如家電），凈利潤(rùn)水平約在2%～5%。

中高端商業(yè)包裝首要以白卡紙、白板紙等材料為主，印刷精巧、結(jié)構(gòu)雜亂、規(guī)劃附加值高，首要用于高客單價(jià)、小體積的產(chǎn)品，如消費(fèi)電子、高端白酒、精品煙盒、高端禮品，其間消費(fèi)電子包裝凈利率多在5%～15%，煙酒包裝凈利潤(rùn)率可達(dá)20%～30%（1）。

2020年，我國(guó)紙和紙板容器職業(yè)規(guī)劃以上企業(yè)（年經(jīng)營(yíng)收入2000萬(wàn)元及以上悉數(shù)工業(yè)法人企業(yè)）2510家。紙和紙板容器制作職業(yè)規(guī)劃以上企業(yè)累計(jì)完成經(jīng)營(yíng)收入2884.74億元，占中國(guó)包裝職業(yè)總收入的28.66%（2）。

我國(guó)紙包裝職業(yè)中小企業(yè)占比超60%，CR5商場(chǎng)份額不足10%，競(jìng)賽格式分散主因：職業(yè)人力密集，印刷設(shè)備雖具備必定的資本壁壘，但中小廠(chǎng)商憑仗低價(jià)的人工成本仍可存活，職業(yè)進(jìn)入門(mén)檻依然較低，一起瓦楞紙箱對(duì)運(yùn)輸成本敏感，存在100～200公里運(yùn)輸半徑問(wèn)題，導(dǎo)致中小廠(chǎng)家區(qū)域割據(jù)。

一起下流需求來(lái)自消費(fèi)電子、煙、酒、化妝品、保健品等多個(gè)職業(yè)，需求分散導(dǎo)致職業(yè)發(fā)展初期集中度難以進(jìn)步。

如何在這種劇烈競(jìng)賽和商場(chǎng)細(xì)分環(huán)境下能夠掌控紙箱的物理功能特別是瓦楞板的邊壓強(qiáng)度改變，對(duì)職業(yè)日常作業(yè)的開(kāi)展至關(guān)重要。

• 邊壓強(qiáng)度ECT的測(cè)驗(yàn)原理及辦法分類(lèi)

瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度是指筆直于瓦楞方向的紙板單位長(zhǎng)度上，所接受的沿瓦楞方向施加的最大壓力，單位kN/m。邊壓強(qiáng)度在國(guó)外常用ECT來(lái)表明，瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度與紙箱的抗壓力密切相關(guān)。

在美國(guó)，有美國(guó)制漿造紙工業(yè)技能協(xié)會(huì)(TAPPI)安排擬定的如下多項(xiàng)邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)規(guī)范，有TAPPI T811《瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的測(cè)定(短柱法)》和TAPPI T823《瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的測(cè)定(剛性支撐法)》等四五種辦法, 而TAPPI測(cè)驗(yàn)辦法是全球公認(rèn)的紙漿、造紙、紙箱職業(yè)國(guó)際規(guī)范。

在我國(guó)，瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度測(cè)定有兩個(gè)辦法規(guī)范：一個(gè)是GB/T 6546-2021《瓦楞紙板 邊壓強(qiáng)度的測(cè)定》，該規(guī)范同等選用ISO3037:2013《瓦楞紙板一邊際耐壓強(qiáng)度的測(cè)定》;另一個(gè)是GB/T2679.17-1997《瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的測(cè)定(邊際補(bǔ)強(qiáng)法)》。

本文首要按國(guó)內(nèi)使用最廣泛的邊壓測(cè)驗(yàn)辦法GB/T 6546-2021《瓦楞紙板 邊壓強(qiáng)度的測(cè)定》進(jìn)行研究討論，邊壓強(qiáng)度緊縮示意圖見(jiàn)圖1。

 
圖1：邊壓強(qiáng)度緊縮示意圖

• 邊壓強(qiáng)度ECT的測(cè)驗(yàn)辦法

2.1  邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)設(shè)備要求

現(xiàn)在咱們國(guó)內(nèi)最常用的邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)辦法為GB/T 6546，2021年有最新的版別推出。

GB/T 6544-2008《瓦楞紙板》產(chǎn)品規(guī)范中有規(guī)則，對(duì)瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度測(cè)定應(yīng)該按照GB/T 6546進(jìn)行。

其測(cè)驗(yàn)描述如下：

矩形的瓦楞紙板試樣置于緊縮實(shí)驗(yàn)儀的兩壓板之間，并使試樣的瓦楞方向筆直于緊縮實(shí)驗(yàn)儀的兩壓板，然后對(duì)試樣施加壓力，直至試樣壓潰停止。

測(cè)定每一試樣所能接受的最大壓力(3)。

本實(shí)驗(yàn)儀器包含電腦緊縮強(qiáng)度測(cè)定儀、邊壓取樣用具和邊壓測(cè)驗(yàn)導(dǎo)塊三部分。

圖2: 邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)所需要儀器

電腦緊縮強(qiáng)度測(cè)定儀是選用一塊固定壓板和另一塊直接驅(qū)動(dòng)剛性壓板組成測(cè)驗(yàn)首要部件，動(dòng)壓板的向上移動(dòng)速度為(12.5士2.5)mm/min。壓板尺度應(yīng)滿(mǎn)足試樣的尺度，使試樣不致超出壓板之外。緊縮強(qiáng)度測(cè)定儀首要技能目標(biāo)要求如下：

1. 電    源：AC220V±10%  2A  50Hz；

2. 分 辨 率：0.1N；

3. 丈量規(guī)模：5N～5000N；

4. 平 行 度：≤ 0.05 mm；

5. 作業(yè)行程：1～60mm；

6. 測(cè)驗(yàn)速度：12.5±2.5 mm/min；

制樣裝置要求使用電動(dòng)或許手動(dòng)的取樣器，也能夠使用模具制備試樣，試樣切取樣應(yīng)潤(rùn)滑、筆真且筆直于紙板外表邊際。邊壓取樣的技能要求如下：

1. 取 樣 尺 寸 ：25mm×100mm；

2. 取 樣 誤 差 ：±0.5 mm；

3. 最大取樣長(zhǎng)度：300mm；

4. 最大取樣厚度：12mm。

邊壓測(cè)驗(yàn)導(dǎo)塊為兩塊打磨滑潤(rùn)的金屬塊，其截面大小為20mm×20mm，長(zhǎng)度小于100mm；導(dǎo)塊用于支撐試樣，并使試樣筆直于壓板。

2.2  邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)設(shè)備要求
整個(gè)實(shí)驗(yàn)的步聚如下：

1. 按GB/T 450和GB/T 10739規(guī)范預(yù)備試樣。

2. 用邊壓取樣器切取瓦楞方向?yàn)槎踢叺木匦卧嚇?，其尺度?5mm×100mm。試樣上不得有壓痕、印刷痕跡和損壞，至少需切取10個(gè)試樣。

3. 將試樣置于下壓板的正中，使試樣的短邊筆直于兩壓板，再用導(dǎo)塊支撐試樣，使之端面與兩壓板之間筆直，兩導(dǎo)塊互相平行且筆直于試樣的外表。

4. 選擇邊壓模式，以12.5mm/min的速度對(duì)試樣施加壓力。當(dāng)加壓力挨近50N時(shí)移開(kāi)導(dǎo)塊，直至試樣壓潰。記錄試樣所能接受的最大壓力，精確至0.1N。

5. 按上述步驟測(cè)驗(yàn)其余的試樣。

6. 測(cè)驗(yàn)成果表明，邊壓強(qiáng)度公式，以kN/m表明：R=`Fmax/L；R— 邊壓強(qiáng)度，kN/m ；`Fmax— 最大壓力平均值，N；L— 試樣長(zhǎng)邊尺度，mm

• 邊壓強(qiáng)度ECT的首要影響要素

依據(jù)筆者多年的經(jīng)驗(yàn)顯現(xiàn)，通過(guò)邊壓強(qiáng)度來(lái)預(yù)判瓦楞紙箱的成型抗壓才能，是一種通用辦法，可是由于受不同客觀要素影響，能夠會(huì)攪擾成果的公正性與準(zhǔn)確性，現(xiàn)總結(jié)首要的影響要素如下。

3.1 濕度及水分對(duì)邊壓強(qiáng)度的影響
由于紙纖維特性的原因，環(huán)境相對(duì)濕度增大或減小對(duì)瓦楞紙箱的力學(xué)功能有很大影響，所以瓦楞紙板或許紙箱所在環(huán)境的濕度或許自身的含水率，是一個(gè)重要的影響要素和日慣例劃、出產(chǎn)、交給等環(huán)節(jié)必須重點(diǎn)考量點(diǎn)。

有研究人員對(duì)瓦楞紙板進(jìn)行了各種濕度的環(huán)境實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)測(cè)定其首要力學(xué)功能，以探索環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)其力學(xué)功能的影響。

其間對(duì)邊壓測(cè)驗(yàn)的成果顯現(xiàn)：環(huán)境相對(duì)濕度越大，瓦楞紙板的吸濕越大，因而瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度越低；瓦楞紙板的水分含量越高，邊壓強(qiáng)度值隨越低（4）。

3.2 取樣正確對(duì)邊壓強(qiáng)度的影響

邊壓強(qiáng)度緊縮變形進(jìn)程為塑性變形，能夠?qū)嵲诘胤磻?yīng)其筆直邊的抗緊縮才能。

日常測(cè)驗(yàn)進(jìn)程由于樣品裁切刀具老化不銳利，形成切品不平坦，有紙屑毛邊；

或許由于刀具制作安裝不筆直，形成檢測(cè)樣品切口長(zhǎng)邊有斜切等情況。

這類(lèi)不合格的樣品，在實(shí)際測(cè)驗(yàn)進(jìn)程會(huì)過(guò)早地被壓潰，測(cè)驗(yàn)成果往往會(huì)偏低，然后形成檢測(cè)成果沒(méi)有實(shí)在地反應(yīng)該瓦楞紙板的邊壓值。

基于相同的原因，瓦楞紙板樣品受過(guò)擠壓、沖擊，較大的印刷面，由于破壞了樣本自身的機(jī)械強(qiáng)度，均會(huì)降低邊壓強(qiáng)度的成果值。

3.3 檢測(cè)儀器測(cè)控體系對(duì)邊壓強(qiáng)度的影響

由于智能電子緊縮強(qiáng)度測(cè)定儀在對(duì)峰值判別機(jī)理的原因，有時(shí)候不正確的軟件規(guī)劃或許力學(xué)峰值下降份額的錯(cuò)誤設(shè)置，均會(huì)讓測(cè)驗(yàn)儀器提早退出測(cè)驗(yàn)，給出一個(gè)較的測(cè)驗(yàn)成果，而這一成果未能反應(yīng)該樣品的實(shí)在邊壓強(qiáng)度。

瓦楞紙板在進(jìn)行邊壓強(qiáng)度測(cè)驗(yàn)進(jìn)程中，其緊縮變形進(jìn)程規(guī)范曲線(xiàn)見(jiàn)圖5，測(cè)驗(yàn)開(kāi)始，力值上升，到達(dá)50N時(shí)，拿開(kāi)邊壓導(dǎo)塊（避免影響測(cè)驗(yàn)成果或許樣品無(wú)法壓潰動(dòng)壓板壓到金屬導(dǎo)塊），力值持續(xù)上升，當(dāng)瓦楞紙板被壓潰后，壓力值會(huì)越逐步越小，相當(dāng)于最大的抗壓峰值已過(guò)去了，若持續(xù)向下緊縮，紙板邊壓強(qiáng)度緊縮變形進(jìn)程為塑性變形，已失去了持續(xù)檢測(cè)的意思也浪費(fèi)了測(cè)驗(yàn)時(shí)刻；

檢測(cè)儀器會(huì)依據(jù)設(shè)定一個(gè)下降份額，當(dāng)力值下降到最大值的設(shè)定下降份額時(shí)（慣例設(shè)置為85-90%），測(cè)驗(yàn)完成，力值-變形量曲線(xiàn)為規(guī)范的拋物線(xiàn)圖。

可是咱們?cè)趯?shí)際測(cè)驗(yàn)作業(yè)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)圖6這樣的測(cè)驗(yàn)曲線(xiàn)，其緊縮變形進(jìn)程解析如下：

當(dāng)壓板開(kāi)始緊縮樣品，跟著變形進(jìn)程的推動(dòng)，壓力值越來(lái)越大；

在力值上升的進(jìn)程中，可能是樣品自身功能原因或許外部攪擾，有一個(gè)瞬間的下降突變，若此事設(shè)定的下降份額偏高或許檢測(cè)儀器軟件程序處理不妥，儀器誤判別此值為樣品最大值而提早退出。

若出現(xiàn)這種情況后，可把剛測(cè)驗(yàn)過(guò)的樣品再次進(jìn)行緊縮測(cè)驗(yàn)，第2次的測(cè)驗(yàn)成果會(huì)高于第一次的測(cè)驗(yàn)值，闡明第一次測(cè)驗(yàn)有問(wèn)題。

另外，檢測(cè)儀器自身的好壞，也直接影響丈量值。

電腦緊縮強(qiáng)度測(cè)定儀自身為高精密電子產(chǎn)品，使用一段時(shí)刻后，由于電子元器件及傳感用具的功能改變，測(cè)驗(yàn)準(zhǔn)確度有必定要漂移，然后會(huì)影響測(cè)驗(yàn)成果，要定時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行力值校準(zhǔn)。

一起，上下壓板的平行度、平坦度、測(cè)驗(yàn)速度均是會(huì)影響到檢測(cè)成果，所以定時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行保護(hù)保養(yǎng)和調(diào)校是一個(gè)重要的作業(yè)。

• 總結(jié)

瓦楞紙箱產(chǎn)品是一種拋貨，運(yùn)輸成本占了很大份額，合理的收購(gòu)半徑應(yīng)在200公里規(guī)模內(nèi)。所以盡量進(jìn)步瓦楞紙板紙箱物理目標(biāo)的檢測(cè)水平緩測(cè)驗(yàn)值的準(zhǔn)確度，減少退換貨的概率，進(jìn)步企業(yè)的出產(chǎn)功率和盈余空間，顯得尤為重要，本文從邊壓強(qiáng)度的測(cè)驗(yàn)規(guī)范、測(cè)驗(yàn)機(jī)理、測(cè)驗(yàn)步聚，剖析總結(jié)了影響邊壓測(cè)驗(yàn)成果的首要要素。只有多從這些細(xì)節(jié)下功夫，咱們職業(yè)的整體技能水平必將越來(lái)越高。