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瓦楞纸和纸箱的强度试验和分析(一)

一：瓦楞纸版的强度试验和分析

瓦楞纸是制造各种纸箱及包装的主要材料，瓦楞纸的质量以及强度将直接影响到纸箱或是包装的质量。瓦楞纸的质量和强度的要求，一是受到生产工艺及操作的影响和限制，另一方面受到将要包装产品和使用用途的要求。因此严格的测定瓦楞纸的各方面强度指标在包装印刷和生产中是非常重要的环节，对于保证产品质量和性能有着相当重要的意义。

取样是对瓦楞纸板准确测量的第一步。取样要能最大限度的代表整批产品的特性，但又要尽可能的少。我国在标准上规定为3%～5%，也可以根据具体的生产规模国外材料供应商另外一个优势是材料的特殊认证较齐全和情况进行抽样。取样之后要对纸版进行处理，使测定的数据在某一特定的条件下取得，这样的数据才能在相同的条件下进行比较。空气的湿度和温度对纸和纸板的菠萝物理机械性能有很大的影响。在测量前做适当的调湿处理是必要的。以下我们介绍瓦楞纸的强度指标和试验方式。

1. 瓦楞纸板和纸箱板的环压强度

要测定原纸或纸板沿幅宽方向（即垂直于纸张的厚度）的抗压强度，是比较困难的。因为纸或纸板的厚度都很小，要在一张平直的纸上沿垂直其厚度的方向施加压力，而又要原纸或纸板维持其形状稳定是难于做到的。若把纸或纸板围成环形，施加压力时其形稳性就好得多。因此，把原纸或纸板围成环形，然后测量其抗压强度，这就是原纸或纸板的环压强度。测量是在小型压力试验机上进行的。

2. 瓦楞芯的平压强度

瓦楞芯的主要作用是当瓦楞纸板受压变形时，能够保持纸板具有一定的厚度，从而使纸板获得较大的惯性矩。瓦楞纸要起的这个作用与它在单面机上制成瓦楞的可靠性能有密切的联系。瓦楞纸芯要能承受得起应力和应变的作用，并在高速起楞的时候形成均一的等高瓦楞，并能牢固地与面纸贴合。

瓦楞芯的这个作用可用槽纹瓦楞芯的平压强度来衡量。瓦楞芯的平压强度的测定是，先把瓦楞原纸在一定温度和一定的压力下，用槽纹试验仪压成一定形状的瓦楞。然后在小型试验机上做平压试验，测定其承载能力，并以KN（kgf）表示。

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3. 瓦楞纸板的平压强度

瓦楞纸板的一个固有特性是比一般纸板具有较大的惯性矩。当瓦楞纸板受到压力较大的惯性矩作用时，仍然保持其原来的厚度是保持其固有特性的一个前提。因此，瓦楞纸板受到平压载荷而不发生压溃的能力，是瓦楞纸板的一个重要强度指标。这个指标对于瓦楞纸板在使用时的弹性，和在制作纸箱的各个加工过程，能保持纸板的原有厚度是特别重要的。

瓦楞纸板的平压强度以垂直作用在纸板单位面积上的力的大小来表示，单位为kPa。测定瓦楞纸板的平压强度，可以用小型压力试验机，采用圆形试样，直径为5.13cm。

4. 瓦楞纸板边压强度

瓦楞纸箱有别于纸袋，在于它是作为刚性容器而被应用，使用时要维持一定的形状。瓦楞纸箱损坏的一个主要形式就是压溃，失去刚性。大量的研究工作已经表明，体现纸箱刚性的一个指标，是纸箱的抗压强度，又直接与瓦楞纸板的边压强度密切相关。

瓦楞纸板的边压强度是指纸板沿瓦楞方向承受压缩载荷的能力，以单位长度上的作用六角法兰力表示，单位为N/m，这一指标可用来比较在相似条件下生产的，但不是同一批产品的质量；也可用来比较以不同材料生产出来的瓦楞纸板的边压强度。

测定边压强度可用小型压力试验机。上下压板面积均为100mm*100mm，其余要求与测定平压强度的要求相同。另需要两块夹持试样的矩形金属导板，长100mm，横截面为20mm*20mm。

5. 耐破度

耐破度一直被认为是瓦楞纸板及其组分（芯纸、面纸和里纸）的重要质量指标。在早期，家用梯子甚至瓦楞纸板的全部质量规范都主要以耐破度为基础。虽然现行的规范已经注意到如边压强度等指标，但是耐破度的测定仍然具有很大的意义。因为纸板在使用过程煎饼机中要受到与耐破度测定时相似的应力。耐破度是纸或纸板在不破裂时的载荷，它表示纸或纸板在不破裂状态下承受外界压力的能力。耐破度用耐破度测量仪测量。

6. 戳穿强度

戳穿强度可用来衡量瓦楞纸板受到锐利物品冲击发生损坏时的抵抗能力，它是一个综合性的指标。新近研究表明，面纸的纵横两个方向的撕裂强度和瓦楞芯纸有关，瓦楞芯纸的平压强度对瓦楞纸板的强度有重要影响。戳穿强度近来越来越重要，许多国家已经把这一指标列入瓦楞纸的质量规范。

戳穿强度用戳穿强度测定仪测定。该测定仪是利用一个装有戳穿头的摆，以其戳穿纸板前后的位能变化来测定纸板抵抗戳穿的能力，将位能的变化量转变为动能，以戳穿和撕裂纸板，并以此来表示纸或纸板的戳穿强度。

7. 粘合强度

粘合强度指瓦楞纸与面纸或里纸的结合强度。向面纸或瓦楞芯纸分别施加一个垂直其表面的向外拉力，直至两者相分离为止。分离前粘合剂或粘合纤维的界面所能承受的最大载荷，就是该试样的粘合强度，也称为剥离强度，单位为N。

粘合强度可用小型压力试验机测定。向面纸和瓦楞芯纸施加的拉力，是通过插入瓦楞的上下两组插棒产生的，故本试验又称插针胶合强度试验。

测试棒的型号随被测瓦楞纸板的型号而定。长的一组试棒插在瓦楞芯纸的下侧，短的一组试棒插在瓦楞芯纸的下方。然后上侧向上拉，下面的向下拉，即可测出两个粘合面中较弱的一面的粘合强度。当把长的一组试棒间隔地插入芯纸的上或下侧，而短的一组试棒也间隔的插入芯纸同一侧，便可测得与测试棒相连一面的粘合强度。

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