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瓦楞纸和纸箱的强度试验和分æž
2003-08-12 12:12  ???:3037
一ã€ç“¦æ¥žçº¸ç‰ˆçš„强度试验和分æž
    瓦楞纸是制造å„ç§çº¸ç®±åŠåŒ…装的主è¦æ料,瓦楞纸的质é‡ä»¥åŠå¼ºåº¦å°†ç›´æŽ¥å½±å“到纸箱或是包装的质é‡ã€‚瓦楞纸的质é‡å’Œå¼ºåº¦çš„è¦æ±‚,一是å—到生产工艺åŠæ“作的影å“å’Œé™åˆ¶ï¼Œå¦ä¸€æ–¹é¢å—到将è¦åŒ…装产å“和使用用途的è¦æ±‚。因此严格的测定瓦楞纸的å„æ–¹é¢å¼ºåº¦æŒ‡æ ‡åœ¨åŒ…装å°åˆ·å’Œç”Ÿäº§ä¸­æ˜¯éžå¸¸é‡è¦çš„环节,对于ä¿è¯äº§å“è´¨é‡å’Œæ€§èƒ½æœ‰ç€ç›¸å½“é‡è¦çš„æ„义。
    å–样是对瓦楞纸æ¿å‡†ç¡®æµ‹é‡çš„第一步。å–æ ·è¦èƒ½æœ€å¤§é™åº¦çš„代表整批产å“的特性,但åˆè¦å°½å¯èƒ½çš„少。我国在标准上规定为3%~5%,也å¯ä»¥æ ¹æ®å…·ä½“的生产规模和情况进行抽样。å–样之åŽè¦å¯¹çº¸ç‰ˆè¿›è¡Œå¤„ç†ï¼Œä½¿æµ‹å®šçš„æ•°æ®åœ¨æŸä¸€ç‰¹å®šçš„æ¡ä»¶ä¸‹å–得,这样的数æ®æ‰èƒ½åœ¨ç›¸åŒçš„æ¡ä»¶ä¸‹è¿›è¡Œæ¯”较。空气的湿度和温度对纸和纸æ¿çš„物ç†æœºæ¢°æ€§èƒ½æœ‰å¾ˆå¤§çš„å½±å“。在测é‡å‰åšé€‚当的调湿处ç†æ˜¯å¿…è¦çš„。以下我们介ç»ç“¦æ¥žçº¸çš„强度指标和试验方å¼ã€‚
1. 瓦楞纸æ¿å’Œçº¸ç®±æ¿çš„环压强度
    è¦æµ‹å®šåŽŸçº¸æˆ–纸æ¿æ²¿å¹…宽方å‘(å³åž‚直于纸张的厚度)的抗压强度,是比较困难的。因为纸或纸æ¿çš„厚度都很å°ï¼Œè¦åœ¨ä¸€å¼ å¹³ç›´çš„纸上沿垂直其厚度的方å‘施加压力,而åˆè¦åŽŸçº¸æˆ–纸æ¿ç»´æŒå…¶å½¢çŠ¶ç¨³å®šæ˜¯éš¾äºŽåšåˆ°çš„。若把纸或纸æ¿å›´æˆçŽ¯å½¢ï¼Œæ–½åŠ åŽ‹åŠ›æ—¶å…¶å½¢ç¨³æ€§å°±å¥½å¾—多。因此,把原纸或纸æ¿å›´æˆçŽ¯å½¢ï¼Œç„¶åŽæµ‹é‡å…¶æŠ—压强度,这就是原纸或纸æ¿çš„环压强度。测é‡æ˜¯åœ¨å°åž‹åŽ‹åŠ›è¯•éªŒæœºä¸Šè¿›è¡Œçš„。
2. 瓦楞芯的平压强度
    瓦楞芯的主è¦ä½œç”¨æ˜¯å½“瓦楞纸æ¿å—压å˜å½¢æ—¶ï¼Œèƒ½å¤Ÿä¿æŒçº¸æ¿å…·æœ‰ä¸€å®šçš„厚度,从而使纸æ¿èŽ·å¾—较大的惯性矩。瓦楞纸è¦èµ·çš„这个作用与它在å•é¢æœºä¸Šåˆ¶æˆç“¦æ¥žçš„å¯é æ€§èƒ½æœ‰å¯†åˆ‡çš„è”系。瓦楞纸芯è¦èƒ½æ‰¿å—得起应力和应å˜çš„作用,并在高速起楞的时候形æˆå‡ä¸€çš„等高瓦楞,并能牢固地与é¢çº¸è´´åˆã€‚
    瓦楞芯的这个作用å¯ç”¨æ§½çº¹ç“¦æ¥žèŠ¯çš„平压强度æ¥è¡¡é‡ã€‚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æˆä¸€å®šå½¢çŠ¶çš„瓦楞。然åŽåœ¨å°åž‹è¯•éªŒæœºä¸Šåšå¹³åŽ‹è¯•éªŒï¼Œæµ‹å®šå…¶æ‰¿è½½èƒ½åŠ›ï¼Œå¹¶ä»¥KN(kgf)表示。
3. 瓦楞纸æ¿çš„平压强度
    瓦楞纸æ¿çš„一个固有特性是比一般纸æ¿å…·æœ‰è¾ƒå¤§çš„惯性矩。当瓦楞纸æ¿å—到压力较大的惯性矩作用时,ä»ç„¶ä¿æŒå…¶åŽŸæ¥çš„厚度是ä¿æŒå…¶å›ºæœ‰ç‰¹æ€§çš„一个å‰æ。因此,瓦楞纸æ¿å—到平压载è·è€Œä¸å‘生压溃的能力,是瓦楞纸æ¿çš„一个é‡è¦å¼ºåº¦æŒ‡æ ‡ã€‚这个指标对于瓦楞纸æ¿åœ¨ä½¿ç”¨æ—¶çš„弹性,和在制作纸箱的å„个加工过程,能ä¿æŒçº¸æ¿çš„原有厚度是特别é‡è¦çš„。
    瓦楞纸æ¿çš„平压强度以垂直作用在纸æ¿å•ä½é¢ç§¯ä¸Šçš„力的大å°æ¥è¡¨ç¤ºï¼Œå•ä½ä¸ºkPa。测定瓦楞纸æ¿çš„平压强度,å¯ä»¥ç”¨å°åž‹åŽ‹åŠ›è¯•éªŒæœºï¼Œé‡‡ç”¨åœ†å½¢è¯•æ ·ï¼Œç›´å¾„为5.13cm。
4. 瓦楞纸æ¿è¾¹åŽ‹å¼ºåº¦
    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è¦ç»´æŒä¸€å®šçš„形状。瓦楞纸箱æŸå的一个主è¦å½¢å¼å°±æ˜¯åŽ‹æºƒï¼Œå¤±åŽ»åˆšæ€§ã€‚大é‡çš„研究工作已ç»è¡¨æ˜Žï¼Œä½“现纸箱刚性的一个指标,是纸箱的抗压强度,åˆç›´æŽ¥ä¸Žç“¦æ¥žçº¸æ¿çš„边压强度密切相关。
    瓦楞纸æ¿çš„边压强度是指纸æ¿æ²¿ç“¦æ¥žæ–¹å‘承å—压缩载è·çš„能力,以å•ä½é•¿åº¦ä¸Šçš„作用力表示,å•ä½ä¸ºN/m,这一指标å¯ç”¨æ¥æ¯”较在相似æ¡ä»¶ä¸‹ç”Ÿäº§çš„,但ä¸æ˜¯åŒä¸€æ‰¹äº§å“çš„è´¨é‡ï¼›ä¹Ÿå¯ç”¨æ¥æ¯”较以ä¸åŒæ料生产出æ¥çš„瓦楞纸æ¿çš„边压强度。
测定边压强度å¯ç”¨å°åž‹åŽ‹åŠ›è¯•éªŒæœºã€‚上下压æ¿é¢ç§¯å‡ä¸º100mm*100mm,其余è¦æ±‚与测定平压强度的è¦æ±‚相åŒã€‚å¦éœ€è¦ä¸¤å—夹æŒè¯•æ ·çš„矩形金属导æ¿ï¼Œé•¿100mm,横截é¢ä¸º20mm*20mm。
5. è€ç ´åº¦
    è€ç ´åº¦ä¸€ç›´è¢«è®¤ä¸ºæ˜¯ç“¦æ¥žçº¸æ¿åŠå…¶ç»„分(芯纸ã€é¢çº¸å’Œé‡Œçº¸ï¼‰çš„é‡è¦è´¨é‡æŒ‡æ ‡ã€‚在早期,甚至瓦楞纸æ¿çš„全部质é‡è§„范都主è¦ä»¥è€ç ´åº¦ä¸ºåŸºç¡€ã€‚虽然现行的规范已ç»æ³¨æ„到如边压强度等指标,但是è€ç ´åº¦çš„测定ä»ç„¶å…·æœ‰å¾ˆå¤§çš„æ„义。因为纸æ¿åœ¨ä½¿ç”¨è¿‡ç¨‹ä¸­è¦å—到与è€ç ´åº¦æµ‹å®šæ—¶ç›¸ä¼¼çš„应力。è€ç ´åº¦æ˜¯çº¸æˆ–纸æ¿åœ¨ä¸ç ´è£‚时的载è·ï¼Œå®ƒè¡¨ç¤ºçº¸æˆ–纸æ¿åœ¨ä¸ç ´è£‚状æ€ä¸‹æ‰¿å—外界压力的能力。è€ç ´åº¦ç”¨è€ç ´åº¦æµ‹é‡ä»ªæµ‹é‡ã€‚
6. 戳穿强度
    戳穿强度å¯ç”¨æ¥è¡¡é‡ç“¦æ¥žçº¸æ¿å—到é”利物å“冲击å‘生æŸå时的抵抗能力,它是一个综åˆæ€§çš„指标。新近研究表明,é¢çº¸çš„纵横两个方å‘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æ¿çš„强度有é‡è¦å½±å“。戳穿强度近æ¥è¶Šæ¥è¶Šé‡è¦ï¼Œè®¸å¤šå›½å®¶å·²ç»æŠŠè¿™ä¸€æŒ‡æ ‡åˆ—入瓦楞纸的质é‡è§„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æ¿å‰åŽçš„ä½èƒ½å˜åŒ–æ¥æµ‹å®šçº¸æ¿æŠµæŠ—戳穿的能力,将ä½èƒ½çš„å˜åŒ–é‡è½¬å˜ä¸ºåŠ¨èƒ½ï¼Œä»¥æˆ³ç©¿å’Œæ’•è£‚纸æ¿ï¼Œå¹¶ä»¥æ­¤æ¥è¡¨ç¤ºçº¸æˆ–纸æ¿çš„戳穿强度。
7. 粘åˆå¼ºåº¦
    粘åˆå¼ºåº¦æŒ‡ç“¦æ¥žçº¸ä¸Žé¢çº¸æˆ–里纸的结åˆå¼ºåº¦ã€‚å‘é¢çº¸æˆ–瓦楞芯纸分别施加一个垂直其表é¢çš„å‘外拉力,直至两者相分离为止。分离å‰ç²˜åˆå‰‚或粘åˆçº¤ç»´çš„ç•Œé¢æ‰€èƒ½æ‰¿å—的最大载è·ï¼Œå°±æ˜¯è¯¥è¯•æ ·çš„粘åˆå¼ºåº¦ï¼Œä¹Ÿç§°ä¸ºå‰¥ç¦»å¼ºåº¦ï¼Œå•ä½ä¸ºN。
粘åˆå¼ºåº¦å¯ç”¨å°åž‹åŽ‹åŠ›è¯•éªŒæœºæµ‹å®šã€‚å‘é¢çº¸å’Œç“¦æ¥žèŠ¯çº¸æ–½åŠ çš„拉力,是通过æ’入瓦楞的上下两组æ’棒产生的,故本试验åˆç§°æ’针胶åˆå¼ºåº¦è¯•éªŒã€‚
    测试棒的型å·éšè¢«æµ‹ç“¦æ¥žçº¸æ¿çš„åž‹å·è€Œå®šã€‚长的一组试棒æ’在瓦楞芯纸的下侧,短的一组试棒æ’在瓦楞芯纸的下方。然åŽä¸Šä¾§å‘上拉,下é¢çš„å‘下拉,å³å¯æµ‹å‡ºä¸¤ä¸ªç²˜åˆé¢ä¸­è¾ƒå¼±çš„一é¢çš„粘åˆå¼ºåº¦ã€‚当把长的一组试棒间隔地æ’入芯纸的上或下侧,而短的一组试棒也间隔的æ’入芯纸åŒä¸€ä¾§ï¼Œä¾¿å¯æµ‹å¾—与测试棒相连一é¢çš„粘åˆå¼ºåº¦ã€‚(图)


 


 

二ã€çº¸ç®±çš„性能试验
    瓦楞纸箱能够大部分å–代木箱,但ä¸èƒ½å®Œå…¨å–代木箱的主è¦åŽŸå› åœ¨äºŽï¼š1.抗水与防潮性ä¸åŠæœ¨ç®±ï¼›2.容易被尖é”的硬物戳破;3.抗压强度ä¸å¦‚木箱。特别是最åŽä¸€ç‚¹å½±å“尤大。因此研究如何æ高瓦楞纸箱的抗压强度有ç€é‡è¦çš„æ„义。
    瓦楞纸箱属于包装容器,其试验å¯æŒ‰åŒ…装容器è¦æ±‚进行。主è¦æµ‹è¯•é¡¹ç›®æœ‰ï¼š
1. 纸箱压力试验
    纸箱压力试验å³åŽ‹ç¼©è¯•éªŒï¼Œæ˜¯å¯¹çº¸ç®±æ€§èƒ½çš„最基本试验。通过这项试验,å¯ä»¥æµ‹å®šçº¸ç®±åœ¨ä¸åŒçŠ¶æ€ä¸‹çš„抗压能力。
    纸箱压力试验所用的设备为纸箱专用的压力试验机。这ç§è¯•éªŒæœºå·¥ä½œå°çš„加压é¢ç§¯æ¯”较大。一般是上ã€ä¸‹åŽ‹æ¿çš„é¢ç§¯å„为1.5m*1.5m或1m*1m。两å—加压æ¿ä¸­æœ‰ä¸€å—是支撑æ¿ï¼Œå…¶ä½ç½®å¯æ ¹æ®è¯•æ ·çš„尺寸æ¥è°ƒèŠ‚,使其具有åˆé€‚的高度,然åŽæŠŠå®ƒç´§å›ºä½ï¼›å¦ä¸€å—是加压æ¿ï¼Œå¯æ²¿å¯¼æ†æ»‘动,å‘试样施加压力。
2. 纸箱的跌è½è¯•éªŒ
    è·Œè½è¯•éªŒæ˜¯å¯¹ä¸€èˆ¬å•†å“包装常用的一项试验,也用于瓦楞纸箱。通过跌è½è¯•éªŒå¯æ£€æµ‹åœ¨ä¸åŒçš„è·Œè½æ¡ä»¶ä¸‹ï¼Œå†…装物的物ç†å¼ºåº¦ã€‚åŒæ—¶é€šè¿‡è¯•éªŒè¿˜å¯ä»¥æµ‹å®šçº¸ç®±çš„性能以åŠçº¸ç®±ç»“构的缓冲效果。
    è·Œè½è¯•éªŒæ˜¯ä¸€é¡¹ç®€å•é€‚用的试验。它适用于总é‡é‡åœ¨150kg以下或体积较å°çš„包装。试验机采用的设备比较简å•ï¼Œå¯ç”¨åŠé’©è·Œè½è¯•éªŒæœºæˆ–æ’‘æ¿å¼è¯•éªŒæœºã€‚
3. æ–œé¢å†²å‡»æ€§èƒ½
    对于é‡é‡å¤§æˆ–体积大的包装,例如é‡é‡è¾¾150kg以上的大包装,å¯ä»¥é‡‡ç”¨æ–œé¢å†²å‡»è¯•éªŒæ¥æ£€æµ‹åŒ…装åŠå†…装物的è€å†²å‡»æ€§èƒ½ã€‚
    æ–œé¢å†²å‡»è¯•éªŒèƒ½æ¨¡ä»¿ç«è½¦ã€æ±½è½¦å¯åŠ¨ã€åˆ¹è½¦å’Œä¸‹å¡æ—¶æ‰€é€ æˆçš„强烈冲击载è·ã€‚此外本试验还å¯ä¸ºè½¬è¿è¿‡ç¨‹ä¸­ï¼ˆå¦‚货物ç»ç”±è¿è¾“带ã€èµ·åŠã€å¸è½½ç­‰çŽ¯èŠ‚)所造æˆçš„å„ç§å†²å‡»è½½è·æ供相似的实验。试验装置是一å°ç”±æ»‘é“ã€æ»‘车ã€æŒ¡æ¿ç»„æˆçš„碰撞试验机。
4. 六角转鼓试验
    六角转鼓试验是,对有内装物å“的纸箱模拟在è¿è¾“过程中,å—到外界å„ç§è½½è·çš„一ç§ç»¼åˆæ€§çš„试验。这一试验能仿效纸箱由è¿è¾“带进入仓库ã€æœºä»“舱ã€è½¦åŽ¢ï¼Œæˆ–是由è¿è¾“带把纸箱由一个地é¢é€åˆ°å¦ä¸€ä¸ªåœ°é¢çš„情况。纸箱在试验机内的翻滚跌è½æ˜¯éšæ„的,并没有一定的规律。纸箱的这ç§è‡ªç„¶è·Œè½ï¼Œå¯è½åœ¨è½¬é¼“的挡æ¿ä¸Šï¼Œä¹Ÿå¯è½åœ¨è½¬é¼“çš„å„个角è½ã€å„个边ã€å„个é¢ä¸Šï¼Œä¸ºçº¸ç®±æä¾›å„ç§è½½è·è¯•éªŒã€‚
    通过本试验å¯ä»¥è¾¾åˆ°ä¸¤ä¸ªç›®çš„:模拟纸箱在è¿è¾“过程中å¯èƒ½é‡åˆ°çš„冲击和振动,测定纸箱对这些冲击和振动的承å—能力;测定纸箱ã€å†…包装和防震æ料对内装物的防护能力。此外这一试验对于测定纸箱的接头和å°é—­çš„å¯é æ€§ä¹Ÿæ˜¯æœ‰ç”¨çš„。本试验在六角转鼓试验机上测定。
5. 振动和防振性能试验
    纸箱在è¿è¾“过程中会ç»å—ä¸åŒé¢‘率和振幅的振动,对纸箱åŠå†…装物å“造æˆå½±å“,如纸箱å˜å½¢ç ´è£‚ã€è¡¨é¢ç£¨æŸã€æ²¹å¢¨æ±¡æŸç­‰ï¼Œé€šè¿‡æŒ¯åŠ¨è¯•éªŒå¯ä»¥æ¨¡æ‹Ÿè¿è¾“过程中的一般性振动,也å¯ä»¥è¿›è¡Œä¸€äº›å·²çŸ¥å‚æ•°çš„å¶ç„¶æ€§æŒ¯åŠ¨ã€‚由于è¿è¾“过程中的振动频率范围很广,因此试验包括两个方é¢ï¼šä¸€æ˜¯æŠŠçº¸ç®±ä¸æ‰Žç´§åœ°æ”¾åœ¨æŒ¯åŠ¨å°ä¸Šï¼Œè¯•éªŒçº¸ç®±æ‰¿å—åå¤æŒ¯åŠ¨å¼•èµ·çš„疲劳与高频振动的能力;å¦ä¸€æ˜¯æŠŠçº¸ç®±æ‰Žç´§æ”¾åœ¨æŒ¯åŠ¨å°ä¸Šï¼Œæ£€æŸ¥ä½Žé¢‘率的振动是å¦ä¼šå¼•èµ·çº¸ç®±å†…装物产生共振。这ç§è¯•éªŒé€‚用于电å­ä»ªå™¨ç­‰å¯¹ä½Žé¢‘振动å分æ•æ„Ÿçš„物å“。
    åšçº¸ç®±æŒ¯åŠ¨è¯•éªŒçš„振动å°å¯äº§ç”Ÿ1-80Hz 的振动频率和0.5-10g(g=9.81m/s*s)的加速度。振动å°ä¸Šå¯æ”¾ç½®è¯•éªŒç”¨çš„纸箱,根æ®è¯•éªŒéœ€è¦ï¼ŒæŠŠçº¸ç®±æ‰Žç´§æˆ–是任其自由è¿åŠ¨ã€‚试验时能模仿è¿è¾“过程的堆å æƒ…况,å‘试样施加模拟力载è·ã€‚振动å°è¿˜åº”满足与堆å çº¸ç®±ä»¥åŠå†…容物å“的总载è·ç›¸é€‚应的è¦æ±‚。
    试验的基本方法是,在实验æ¡ä»¶ä¸‹å†çŽ°è¿è¾“过程中,如ç«è½¦åŽ¢å†…ã€æ±½è½¦åŽ¢å†…ã€é£žæœºèˆ±å†…的振动。振动的载è·å–决于è¿è¾“类型。
    试验纸箱的抗振强度时,å¼æ ·çš„æ•°é‡å’Œå®žé™…情况相适应。纸箱的堆ç æ•°é‡ä¸€èˆ¬ä¸å°‘于3个,总的堆ç é«˜åº¦åº”å–决于è¿è¾“类型。é“è·¯è¿è¾“çš„å †ç é«˜åº¦ä¸€èˆ¬ä¸º2.5m,汽车为2m,空è¿ä¸º1.5m。试验的终止时间由纸箱的破æŸçŽ‡æ¥å†³å®šã€‚ç ´æŸåº¦åŒ…括纸箱的接ç¼å’Œç²˜æŽ¥å¼ç®±å£çš„ç ´æŸæƒ…况。
6. 喷淋试验
    将瓦楞纸箱在规定的æ¡ä»¶ä¸‹æŒ‰è§„定的时间和喷水é‡è¿›è¡Œå–·æ·‹ï¼Œè¯„定纸箱承å—水的侵袭能力和纸箱对内装物å“çš„ä¿æŠ¤èƒ½åŠ›ã€‚
7. 其它试验
    包括è€å€™æ€§è¯•éªŒå’Œæ‘©æ“¦æ€§èƒ½è¯•éªŒç­‰ã€‚