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各类纸品测试方法及标准


文章来源:http://www.asryq.com/news/hybk/1050.html 发表时间:2021-05-27
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说到瓦楞纸箱产品的检验,必须从相关的国家标准入手,这些标准是纸箱企业从事生产和销售的权威依据。众所周知,瓦楞纸箱的相关国家标准包括以下四个部分:瓦楞介质、纸箱板、瓦楞纸板、瓦楞纸箱。国家标准中规定的所有技术指标都是我们要检验和测试的项目。

瓦楞原纸国家标准为GB/T 13023-2008,其主要测试项目包括定量、紧密度、横环抗压强度指标、纵向断裂长度和水分等。

箱纸板包括普通箱纸板、牛皮纸衬垫箱纸板和牛皮纸衬垫箱纸板。其国家标准:GB/T 13024-2003,主要测试项目包括其定量、厚度、紧密度、顶破指数、横环压力指数、横折耐久度、吸水性、吸湿性等。

瓦楞纸板的国家标准为GB/T 6544-2008,其主要检测项目包括瓦楞纸板厚度、边缘抗压强度、粘合强度、顶破强度、穿刺强度、水分等。

瓦楞纸箱国家标准为GB 6543-2008,其主要测试项目包括纸箱抗压强度、跌落试验和振动试验

5.1瓦楞原纸和纸板的试验方法和标准

5.1.1纸张定量试验(GB/T451.2-2002纸张和纸板定量测定)

量化是纸张基本的性能指标之一,常被视为纸张的特征参数。所谓量化就是“按照规定的试验方法测得的纸和纸板的单位面积质量,单位为g/m2。”

纸张定量测定的准确度与待测样品的面积准确度和称重装置的准确度有关。测试方法标准对样品切割仪器和称重仪器有严格的要求。关键点在于定量采样器的采样精度。由于瓦楞介质的纤维比较厚,建议先用打孔圆形定量取样器。

主要技术参数:

采样面积:100cm2。

采样面积误差:0.35cm2。

取样厚度:(0.1 ~ 1.0) mm。

 

5.1.2.纸张厚度和紧密度试验(GB451 3-2002《纸张和纸板厚度的测定》)

厚度是纸张的基本性能参数,纸张的一些基本性能和强度性能与厚度有关,因此是一项重要的性能测试项目,其单位为微米或mm,厚度检测必须在规定的条件下进行,纸张厚度检测仪必须满足检测纸张接触面积、接触压力和探头下落速度三项基本要求,否则测量结果不准确。

密封性。指每立方厘米纸张的重量,以g/cm2表示。纸张的紧密度由基重和厚度按下式计算:d = g/d× 1000,其中g代表纸张的基重;d是纸张的厚度。紧密度是纸张结构密度的量度。如果松紧度过大,纸张容易开裂,不透明度和吸墨量会可见降,压印不易干燥,容易产生粘脏现象。因此,在印刷高紧密度的纸张时,应注意合理控制涂布油墨的量,选择相应干燥度的油墨。

测量范围:(0 ~ 4)毫米,分数值0.01毫米

接触压力:(100±10)千帕

接触面积:(200±5)mm2

测量平面平行度:≤0.005毫米

 

5.1.3.环压强度试验(GB/T 2679.8-1995纸板环压强度的测定)

纸板的环压强度是指一定尺寸的样品,通过插入样品座形成环形,并在上、下压板之间施加压力,在被压碎之前所能承受的大力。环压强度是箱纸板和瓦楞介质的重要强度指标,代表纸板边缘受压性能。纸板的环向抗压强度影响瓦楞纸板的边缘抗压强度,瓦楞纸板的边缘抗压强度会对纸箱的整体抗压强度产生重要影响。

将一定大小的样品插入圆形托盘中,使样品的侧边形成环形,然后放在人体压缩机的压盘上进行电动均匀压缩。样品塌陷时显示的值是环压缩强度。标准样品的长度(纵向)为152毫米±0.2毫米,宽度为12.7毫米±0.1毫米,共测试10件,其中5件正面朝外,其余5件分别放入背面朝外的环形托盘中进行测试。此后,这10件的试验结果应计算为平均值,以供换算。为了提高检测精度,应注意仔细检测定量指标,因为定量检测值直接影响环压指标的换算结果。所以定量测试样本要有一定的代表性,好从纸管水平方向的不同位置取10个样本进行测试,求平均值,这样测试相对准确。如果从纸管的某一纵向位置取10个样本,测量值往往缺乏代表性,因为纸管的横向厚度误差相对大于纵向误差。此外,样品厚度检测的准确性也与环压强度的检测结果有关。由于样品厚度不同,用于测试环压强度的托盘芯直径也不同。所以厚度测试也要用不同部位的几个点求平均值作为终的测试结果。厚度指数可以准确检测,托盘中样品之间的间隙合适,可以保证环压强度检测的准确性。这就要求严格按照样品的厚度选择相应的托盘尺寸(直径)。原纸的紧密度和定量对其环压强度影响很大。环压强度好的纸张环压指数相应高;只有通过测量环压强度值,才能得到环压指标值。以下是环压强度与环压指数的换算公式:

①环压强度:r = f/152。其中:r代表环压强度,单位为kn/m;f是样品被压碎时读取的力值,单位为n;152是样品的长度,单位为毫米。

②环压指数:rd = 1000r/W..其中:Rd代表环压指数,单位n m/g;r代表环抗压强度,单位为kn/m;w是样品的定量,单位为g/m2。

测试仪器为环压测试中心板。

测试仪器为环压取样器

主要技术参数:

*容量:50-3000牛顿

样本量:152 (0.5)毫米× 12.7 (0.1)毫米

样品厚度范围:0.1-1.0毫米

*精度:1%

*压板直径120毫米

*测试速度:12.5毫米/分钟

*单位:千克/牛顿/磅

 

5.1.4含水量(水分)试验(GB/T462-2003纸和纸板中水分的测定)

含水率也是瓦楞原纸的一个重要性能指标。所谓含水率是指原纸或纸板中的含水率,以百分比表示。纸箱原纸的含水率标准因纸张等级不同而不同(见以上相关标准的要求)。含水率对箱体强度影响很大,所以这也是含水率成为纸箱三大缺陷检验项目之一的主要原因。测定原纸或纸箱的含水率,比较准确的检测方法是烘干法,即从不同部位抽取几块,用天平称取50g左右的样品,撕成碎片,放入烘箱中烘干至恒重,然后计算其含水率。瓦楞纸具有一定的抗压、抗拉、抗穿刺和耐折性。如果水分含量过高,纸张会显得柔软,刚度差,卷曲和粘合质量差。如果含水率可见低于下限标准值,纸张会太脆,压制时容易断裂,耐折性也差。如果瓦楞纸和箱纸板的含水率相差太大,单面机加工的瓦楞纸板容易卷曲,在下一次装裱过程中容易起泡脱胶,使纸箱的强度可见下降。瓦楞纸板生产中,预计能得到佳强度值的含水率一般为6% ~ 8%。

传统的水分测定方法是在105℃下干燥称重,使用烘箱和天平,这是一种标准方法。但是现在市场上很多企业都在使用快速水分仪,这是非标准的快速方法。

含水量=(样品的原始重量-样品的干燥重量)÷样品的原始重量

测试仪器:①符合标准要求的烘箱和高精度天平

 

5.1.5拉伸强度、断裂长度和伸长率的测试(GB/T12914-1991纸和纸板拉伸强度的测定(恒速拉伸法))

抗拉强度:纸或纸板每单位截面积能承受的大拉力,其单位为kN/m断裂长度:重量相当于抗拉强度的纸带长度,或因纸或纸板本身重量而断裂时的长度。纸和纸板的抗拉强度越大,断裂长度越大,以m表示。伸长率:是指纸或纸板被外界拉伸至断裂时长度的增加值与样品原始长度的比值,以百分比表示。

抗拉强度是指纸张或纸板上的张力。通常表示为拉力:即一定宽度样品的拉力(牛顿);或者用断纸长度表示:即一定宽度的长条在自身重力作用下断纸所需的纸张长度(米);或者抗拉强度与横截面;也就是说,用样品每单位横截面的拉力(牛顿/平方米)来表示。拉伸强度是物理性能的重要参数之一。也是基础测试。拉伸强度是复杂的,是顶破强度、撕裂强度、折叠强度的组成部分。断裂长度是抗拉强度、厚度和数量的函数。构成纸张拉伸强度的主要因素有四个:纤维结合强度;平均纤维长度;纤维内部组织方向的交织系数:纤维的原始强度。纤维结合力的大小和性质是影响有效拉伸强度的重要的条件。抗张强度指标对新闻组和轮转印刷机的印刷纸重要,因为较高的抗张强度有助于承受印刷机的牵引力。抗张强度也是袋纸和包装纸的重要性能。沥青浸渍纸需要较高的抗拉强度来承受漂浮干燥时浸渍纸的压力。其他纸绳纸和电缆纸的抗拉强度也特别重要。

波纹介质的拉伸强度是一项重要的性能指标,它反映了材料抵抗外力的能力。这个指标一般以拉力(n或kN)、抗拉强度(kN/m)、断裂长度(m或km)的形式表示。伸长率是指试样达到上下限张力时的相对伸长率(%)。通常,测量抗拉强度的测试仪器配备有测量伸长率的机器结构。

抗拉强度s = r ÷ n,其中S-抗拉强度(KN),r-平均抗拉强度,N-试验宽度S=R÷N (m),

断裂长度LB=S÷g÷9.8×103,其中:LB-断裂长度(km),g-定量(g/m2),;

伸长率(l-l0)/l0× %,其中l0是测试前样品的长度(mm),l是断裂时样品的长度,MM。

仪器:微电脑抗拉强度试验机

主要技术参数:

样品尺寸:15毫米宽,250毫米长

样品夹持距离:180毫米

测量范围:0-30N/0-100N/0-300N/0-500N

样品速度:1.0-400毫米/分钟(可调)

卡盘间距:20-350毫米(可调)

伸长率的小分辨率:≤0.1毫米

 

5.1.6耐折性试验(GB/T2679.5-2002纸和纸板耐折性的测定)

耐折度是指标准宽度的样品在一定条件下来回折叠断裂所需的双倍折叠次数的对数(以10为基准)。耐折度是纸张耐折疲劳强度的指标,耐折度是纸张的基本力学性能之一,用来表示纸张抵抗往复折叠的能力。纸张的耐折度是衡量纸张被拉伸到一定的力度后,需要将纸张折断的折叠次数。单位为双倍折叠次数,纵向耐折度根据纵向切割样品进行测试,横向耐折度根据横向切割样品进行测试。一般纵向耐折性的耐折性高于横向耐折性,这是由于纤维的排列方式和纵向纤维的结合力较大。

..影响纸张耐折度的因素有哪些?纸张的耐折性取决于纤维之间的长度、强度、柔韧性和粘合力。长而结实、粘合牢固的纤维制成的纸张耐折度更高;软木化学浆中加入硬木浆或草浆,耐折性会可见降。此外,纸张的基重、厚度、紧密度和含水量对耐折度也有很大的影响。在一定范围内,当同种纸浆制成的同种纸张的厚度和定量增加时,耐折性会可见下降;在纤维材料中加入矿物填料可以提高紧密度,但会大大降下纸张的耐折性;当纸张含水量增加时,强韧纸的耐折度会增加,而弱质纸的耐折度会降下。

各类纸品测试方法及标准

常用的折叠耐力仪有两种,一种是卧式的,叫Schopper式,工作时把样品前后折叠近180度;另一种是垂直的,称为M1T型,工作时样品的往复折叠角度为135度。

测量范围:≤1cm

折叠角度:135° 2

折叠速度:170 10次/分

张力调节范围:4.9-14.7牛顿

 

5.1.7.纸和纸板耐破度试验(GB/T6545-1998《瓦楞纸板耐破度测定方法》)

抗爆裂性是指纸张或纸板每单位面积能承受的均匀增加的大压力,以千帕表示。

爆破强度的测定方法简单,在生产中应用广泛。它是纸板、包装纸和袋纸的重要性能指标。顶破强度与纤维长度和纤维结合力有关,纤维长度和结合力高的纸,顶破强度也高。纸浆的机械处理和打浆度直接影响纸浆纤维的平均长度和纤维的结合力。提高打浆度会提高顶破强度,但过高的打浆度会降下顶破强度。爆裂强度是纸张多种强度性能的综合反映,与拉伸强度、伸长率和撕裂强度相互影响。

(1)爆破强度:当样品破碎时,液晶屏显示的数值为爆破强度。

(2)爆破指数,爆破强度除以定量值得到,以kPa m2/g表示,结果表示为所有测量值的算术平均值,并报告大值和小值。计算结果有两个重要数字。

建议仪器为自动纸爆测试仪(50 ~ 1400 kPa)

(GB1539-1989《纸板顶破强度的测定》)

纸板自动纸板顶破测试仪(250~6000)kPa)

(GB6545-1998《瓦楞纸板爆破强度的测定》)

5.1.8.纸或纸板的吸水率试验(GB/T1540-2002用柯布法测定纸和纸板的吸水率)

吸收性试验是测试包装材料和产品对施胶纸板的抗吸水性。柯布值(Cobb value)是指在一定压力和温度下,纸和纸板表面在规定时间内单位面积所吸收的水分量,以g/㎡为单位。具体公式如下:C=(G2-G1)×100。式中:C- Cobb吸水率值;G2-吸水后称重的样品质量;G1-吸水前称重的样品质量。

检测仪器:吸水测试仪和吸水取样器

主要技术参数:

金属圆筒的截面积为100±0.2㎝2(对应内径为112.8±0.2㎡)。

圆筒高度为50毫米,圆筒环与样品的接触部分应光滑。

吸水纸的定量为200 ~ 250 g/㎡,吸水速度为75mm/10min。

当吸水纸单层基重小于200 ~ 250 g/㎡时,可多层堆叠满足要求。

光滑金属平辊:辊宽200±0.5毫米,质量10±0.5公斤

 

5.1.9瓦楞原纸和纸板的其他相关试验

平滑度:指纸张表面不平整的程度,单位以秒表示。其检测原理是:在一定的真空度和压力下,一定体积的空气通过玻璃板表面与样品表面的间隙需要时间。纸越光滑,空气通过越慢;相反,空气通过得越快。印刷要求纸张平滑度适中,平滑度高,小点才会被真实地复制。但打印完整版时要注意防止背面粘脏。如果纸张平滑度低,印刷压力高,油墨消耗大。

撕裂度:指将预切试样撕裂到一定长度所需的力,单位为毫牛顿(吨)。纸张的断裂程度是纸张和纸板的抗撕裂性。和纸张的耐折度有一定的关系。撕裂程度还取决于纤维长度、其内部组织方向和纤维本身的强度。

尘度:指纸张上的杂质斑点,颜色与纸张颜色可见不同。粉尘度是衡量纸张上杂质的指标,用每平方米纸张上一定范围内的粉尘面积数来表示。纸尘高,印品墨色和网点重现性差,很多脏点影响产品美观。

吸墨性:表示纸张吸墨的能力。平滑度和施胶度好的纸张吸墨性弱,墨层干燥慢,容易粘脏印刷品。相反,吸墨性强,印刷品容易干燥。

透气性:通常,纸越薄,松紧度越低,透气性越大。透气度的单位为ml/min(毫升/分钟)或s/100ml(秒/100ml),表示一分钟内通过纸张的空气量或通过100ml空气所需的时间。透气性高的纸张在印刷过程中容易出现双吸纸现象。

白度:指纸张的亮度。如果纸张反射的光都是白色的,那么肉眼就可以看到。为了测量纸张的白度,氧化镁的白度通常设定为%作为标准。用蓝光照射纸样,反射率低的白度会很差。白度也可用光电白度计测定。白度的单位是11%。高白度的纸张在油墨中颜色较暗,容易出现透明印刷。

5.2、瓦楞纸板测试

5.2.1瓦楞纸板厚度试验GB/T6547-1998瓦楞纸板厚度测量方法

纸板厚度也是纸箱外观缺陷的检验项目之一。纸板的厚度指数直接影响纸板的侧压强度、穿刺强度和抗压强度,影响纸板厚度指数的原因很多,如瓦楞辊齿尖(顶部)磨损较低、导纸装置调整不当、单面机速度过快、外压过高、瓦楞辊温度过低等。如果瓦楞纸板厚度较薄,其边缘抗压强度、穿刺强度和抗压强度也会相应降下。

瓦楞纸板厚度是指在一定压力下,瓦楞纸板下表面与下表面的垂直距离。瓦楞纸板测厚仪通常用于实验室检测纸板的厚度。测量时,选取纸板上的几个部位(离边缘不小于50mm)作为检测点,分别放置在测量头和砧座之间进行测量,分别读取百分表的测量值。一般样本数是10个,后取平均值就是测试结果。纸板厚度越大,纸箱的垂直抗压强度和平面抗压强度越高。因此,瓦楞纸板的厚度指标是生产过程中不可忽视的检验项目。

瓦楞纸板厚度测试在相关测试参数上不同于纸张测试方法。纸板厚度试验应采用0mm~18mm的范围,底盘与活动平面的接触面积为(10±0.2)cm2,测量平面之间的不平行度应在圆形底盘直径的1/1000以内。圆柱形可移动平面施加的压力为(20±0.5)千帕。

5.2.2.纸板边缘抗压强度试验GB/T6546-1998瓦楞纸板边缘抗压强度测定方法

瓦楞纸板的边缘抗压强度是影响纸箱抗压强度的重要因素之一。它是瓦楞纸板生产过程中的主要质量控制项目。边缘抗压强度可以用来预测纸箱的抗压强度,因此该指标受到高度重视。边缘抗压强度以牛顿/米表示..

瓦楞纸板边压强度试验对样品切片有严格要求,应使用专用边压取样器切割样品;在测试开始时,应使用特殊的样品导向块来帮助样品垂直站立在测试平台上。

结果表明

竖边抗压强度按公式(1)计算,表示为N/M:

R=F×103/L

其中:R——竖边抗压强度,N/m

F—大压力,n;

L—样品长边的尺寸,mm;

 

5.2.3粘接强度试验(GB/T6544-2008瓦楞纸板附录B瓦楞纸板粘接强度的测定)

粘合强度是表征瓦楞纸板与芯纸之间粘合性的特征指标。如果面纸与芯纸之间的附着力较弱或存在粘连缺陷,会影响瓦楞纸板的强度性能。用这种有缺陷的瓦楞纸板制成的纸箱会有质量缺陷,所以粘合强度也是一个重要的性能指标。

粘接强度测试需要一套专用的辅助设备,称为剥离架。纸箱企业可以借助剥离架在压缩试验机上剥离面纸和芯纸,测量剥离时的大剥离力,以n/m表示。

:原试验标准(GB/T6548瓦楞纸板粘结强度测定方法)已删除,新标准中相关试验标准有较大变化。请根据GB/T6544-2008《瓦楞纸板》附录B测量瓦楞纸板的粘合强度

测试仪器为微机抗压强度测试仪

 

5.2.4冲压强度试验(GB/T 2679.7-2005《纸板冲压强度测量方法》)

瓦楞纸板的冲压强度是指通过具有特定金字塔形状的纸板所需的功,包括开始穿孔、撕裂纸板并将其弯曲成孔所需的功之和,用j表示。

纸板穿刺强度是指用指定形状的穿刺头穿过样品所消耗的功,用j表示,纸板制成纸箱或其他容器后,在使用或运输过程中不可避免的会受到冲击。为了抵抗这种作用,防止损坏,要求纸板要有足够的冲击强度。通过测量纸板的抗冲击性能,穿刺强度可以反映瓦楞纸板受到尖锐物体冲击时的阻力,是一项重要的动态强度性能指标。在穿刺试验中,金字塔穿刺头穿刺样品的过程由三个连续的动作组成,即穿刺、撕裂和弯曲。纸板打孔的整个过程,其实就是对纸板及其原材料的质量和性能的多方面检查。实验验证表明,瓦楞纸板在垂直和水平方向的撕裂度以及瓦楞纸的实验室平压强度(CMT)对穿刺强度有重要影响。注:GB/T6543-2008国家标准中没有此类试验要求,但SN/T0262-1993《出口商品运输包装用瓦楞纸箱检验规则》中有此试验要求。

主要参数:

测试设备

测量范围

指示误差

 

5.3瓦楞纸箱测试

瓦楞纸箱新标准规定了分类、基本纸箱型号代码、纸箱附件、尺寸规格、技术要求、检验方法和检验规则。取消了原标准中的冲击强度试验和抗转移试验,修改了耐压试验和抗压强度的计算公式(详见GB/T6543-2008)。瓦楞纸箱检测可以分为两类:强度检测和类型检测。

5.3.1.纸箱抗压和堆垛强度试验(GB/T4857.4-2008《使用压力试验机的抗压和堆垛试验方法》)

作为包装用瓦楞纸箱,可以根据瓦楞纸板的不同类型、包装内容物的重量和纸箱内腔的大小来设计制造各种纸箱产品,这些产品可以根据自己的标准或供应商和买方协商规定的具体要求进行验收。一般情况下,评价瓦楞纸箱力学性能的测试项目主要包括抗压强度和堆垛强度。如果抗压强度高,适用性好。增加抗压强度可以提高使用性能。抗压强度与纸箱的稳定性密切相关,是纸箱失效的临界强度。另外,抗压强度不同于堆垛强度,纸箱长期承受荷载时,抗压强度总是远大于支撑荷载。抗压强度反映短期稳定性,堆垛强度反映长期稳定性。

抗压试验机是一种大型测试设备,是为运输包装的压力测试而设计的。由于采用了现代电子技术,该设备的测控系统功能先进。使用该设备,除了进行设定值压力试验外,不仅可以进行纸箱抗压试验,还可以模拟堆垛试验的工序进行堆垛强度试验。抗压试验机是纸箱产品质量检验不可缺少的检测设备。

主要技术参数:

测量容量:10T、5T、2T和1T

测试空间:1500毫米、1200毫米、1000毫米、800毫米和400毫米以内

控制系统:电脑型和微电脑型

测试功能:压缩测试、堆积测试和定值测试

5.3.2包装箱的型式试验

进行一般型式试验,检查新设计的瓦楞纸箱或改变材料的瓦楞纸箱是否满足订单要求。适合测试首件(不限于首件),必须在产品设计开发阶段进行验证。其目的是确保运输包装对内容物的保护作用。其测试项目主要是跌落和堆垛测试,一些特殊要求还包括振动测试。型式试验的样品必须是装满预期物品(或类似替代品)的纸箱。

瓦楞纸箱新标准仅在“检验分类”中指出:“型式检验项目均为技术要求”,而原标准规定:“新设计的瓦楞纸箱或改变材料用于制造瓦楞纸箱或重新投入生产的纸箱应进行型式试验。”“型式试验的项目...或者由供需双方商定。”“改进不合格项...直到所有测试过的纸箱都合格为止。”新标准规定“型式试验”的合格标准是“所有试验都符合检验标准的要求,有一项不合格,则型式试验不合格。”新标准“7.2.2”按照本标准要求的所有项目对纸箱进行检验,其中两项不合格。以区别于一般检查。

主要类型测试:

跌落试验(GB/T 4857.5-92《包装和运输包装跌落试验方法》)

根据不同的姿势,将货物从指定的高度包装后,将纸箱放下,一定次数后,检查纸箱中包装货物的损坏情况,堆垛试验(GB/T4857.4-2008压力试验机压缩和堆垛试验方法)

堆垛试验实际上是一种压力试验。即,将选定的样品盒放置在水平面上,在瓦楞纸箱样品的顶部计算标准重量载荷,并将其施加到平板上。按照规定,24小时内观察样品盒的实际承载能力。


各类纸品测试方法及标准


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