三瓦楞紙板耐破強度檢測標準的思考

付奇+王旭

三瓦楞紙板是由四層紙或紙板和三層瓦楞紙黏合而成的瓦楞紙板，也稱七層瓦楞紙板。三瓦楞紙板具有良好的邊壓強度、耐破強度和戳穿強度，成箱后具有質量輕、易加工、抗壓及緩沖性能佳等特點，其結構如圖1所示。近年來，我國三瓦楞紙板使用量逐年增多，逐漸成為我國倡導節(jié)能環(huán)保、以紙代木的重要產(chǎn)品。但目前的現(xiàn)狀是三瓦楞紙板的標準支撐不足，甚至有一些標準參數(shù)的合理性值得探討。

為了讓讀者對三瓦楞紙板有一個正確的認識，筆者在此簡要分析三瓦楞紙板耐破強度的檢測標準及其檢測中存在的問題，并提出相應的對策及建議，希望能給業(yè)內人士帶來一定啟示。

耐破強度的檢測標準

我國瓦楞紙板現(xiàn)行標準為GB/ T 6544-2008《瓦楞紙板》，表1所示為該標準中三瓦楞紙板耐破強度的標稱值，其按照最小綜合定量的概念進行了分類。最小綜合定量是除瓦楞紙以外的組成瓦楞紙板的各層紙或紙板的定量之和。GB/T 6544-2008《瓦楞紙板》修訂完成的同時，替代了GB/ T 16718-1996《包裝材料 重型瓦楞紙板》，并對其中五層重型瓦楞紙板及七層重型瓦楞紙板耐破強度作了補充，因為GB/T 16718-1996并沒有對七層瓦楞紙板的耐破強度做出檢測，如表2所示。

耐破強度是瓦楞紙板一項重要性能指標，其強度主要取決于面紙、里紙以及夾芯紙的耐破度。目前，我國耐破強度的檢測標準主要有GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定方法》和GB/T 1539-2007《紙板 耐破度的測定》。前者適用范圍僅為瓦楞紙板，后者適用范圍覆蓋了瓦楞紙板和厚紙板，并對不同耐破強度的紙板選用不同夾持壓力做出了明確說明，標準中提出在調整夾持壓力時，應選取最適宜的測量范圍，如果需要進行預試驗，應選擇最大的壓力范圍。調整壓持系統(tǒng)，使最低的夾持壓力在700～1200kPa范圍內，并防止試樣滑動。表3為該標準中對耐破強度試驗夾持要求的對照表。

目前，我國瓦楞紙板產(chǎn)品標準GB/ T 6544-2008《瓦楞紙板》中指定的方法為GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定方法》。GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定方法》依然為出具判定結果的測試方法。

耐破強度的檢測方法

耐破強度是指在實驗條件下，瓦楞紙板在單位面積上所能承受的垂直于試樣表面均勻增加的最大壓力。根據(jù)GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定方法》，其實驗原理是將試樣置于膠膜上，用試樣夾將其夾緊，然后均勻地施加壓力，使試樣與膠膜、儀器自由升起，直至試樣破裂為止。施加壓力的最大值即為試樣耐破強度。

1.試驗儀器

試樣夾盤系統(tǒng)：上夾盤直徑為31.5±0.5mm，下夾盤孔直徑為31.5±0.5mm，上下夾環(huán)同心，最大誤差不超過0.25mm，兩夾環(huán)彼此平行且平整，測定面接觸受力均勻。

為防止試樣滑動，測試時試樣夾盤的夾持壓力應不低于690kPa，但此壓力一般會將試樣的瓦楞壓塌，故應在報告中注明。

2.膠膜

膠膜是圓形的，由天然橡膠或合成橡膠制成，不應添加填料或添加劑。膠膜外表面被牢固地夾持著，在非工作狀態(tài)下，膠膜位置相對固定，比夾盤外表面約低5.5mm。

當膠膜凸出夾盤高度需要壓力時，膠膜的材料和結構應滿足如下要求：凸出高度為10±0.2mm時，壓力為170～220kPa；凸出高度為18mm±0.2mm時，壓力則為250～350kPa。

3.試樣的制備

試樣的采取應按GB/T 450-2008《紙和紙板 試樣的采取及試樣縱橫向、正反面的測定》進行，所需試樣應保證得到20個有效數(shù)據(jù)。此外，試樣應按GB/T 10739-2002《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件》進行溫濕度處理。試樣面積必須大于耐破強度測定儀的夾盤面積，同時試樣不得有水印、折痕或明顯的損傷，在試驗中不得使用曾被夾盤夾過的試樣。

4.試驗步驟

在GB/T 10739-2002《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件》規(guī)定的大氣條件下進行裁樣和試驗。試驗步驟如下：

（1）開啟試樣夾盤，將試樣夾緊在兩試樣夾盤的中間，然后開動測定儀，以170±15ml/min的速度逐漸增加壓力。

（2）當試樣爆破時，讀取壓力表上指示的數(shù)值，然后松開試樣夾盤，使讀取指針退回到開始位置。需要注意的是，測試過程中，當試樣發(fā)生明顯滑動時應將數(shù)據(jù)遺棄。

5.結果表示

以正反面各10個貼上膠膜的試樣進行測定，結果以所有測定值的平均值來表示。

耐破強度檢測中存在的問題

目前，根據(jù)現(xiàn)有耐破強度測試標準，有一些文章中用試驗參數(shù)驗證了三瓦楞紙板是可以測試耐破強度的，如表3中的一組數(shù)據(jù)。依據(jù)實測結果，耐破強度的最大值為3000kPa。但根據(jù)耐破強度估算公式：p=0.95∑σb ，如依據(jù)筆者提供的紙材，實驗所用的面紙、里紙、芯紙選用湖北公安造紙廠生產(chǎn)的定量為300g/m2的紙張，瓦楞紙選用河南某企業(yè)生產(chǎn)的定量為180g/m2的紙張，以上10組數(shù)據(jù)的檢測結果應該是不成立的，表4中的數(shù)據(jù)只能認為不同配紙結構的瓦楞紙板耐破強度具有較大的差異。

三瓦楞紙板一般由多種楞型組成。實際操作中總會遇到一些特殊的瓦楞紙板，如AAA型、AAB型等使用定量為350g/m2牛皮原漿卡紙作為面紙的三瓦楞紙板，這些紙板往往耐破強度極高，GB/T 6545-1998《瓦楞紙板耐破強度的測定法》中規(guī)定的耐破強度測試范圍為350～5500kPa，但當測試設備壓力達到4600kPa時，很容易出現(xiàn)膠膜爆膜的現(xiàn)象，對測試設備及測試結果都會產(chǎn)生較大影響。因此，對于三瓦楞紙板進行耐破度檢測的合理性仍有待進一步研究。

對策和建議

表5是德國標準DIN 55468-1-2004《瓦楞紙板 第1部分：要求 試驗》，從此標準我們了解到，當戳穿強度達到15J以上時，未給出耐破強度標準值，這在一定程度上說明了三瓦楞紙板不適合進行耐破強度的檢測，同時也說明，戳穿強度是紙板檢測領域測量范圍較寬的一個參數(shù)，在此建議恢復三瓦楞紙板關于戳穿強度的檢測。當然，很多行業(yè)人士質疑戳穿強度的合理性及重復性，戳穿強度試驗設備雖經(jīng)過權威部門計量，但不同廠家的戳穿強度試驗設備測試同種樣本時會有不同的測試結果，有時不同廠家的設備雖都經(jīng)過計量，但質量好一些的紙板檢測結果仍相差10J，基本屬于不可接受，因此很多檢測機構及紙板廠家就此提過很多意見。為此，筆者希望能有一個機構針對戳穿強度專門提供標準樣板，促進計量工作的完善和準確，使得戳穿強度這一參數(shù)能夠作為三瓦楞紙板物理性能好壞的重要依據(jù)。

在此建議，如果我國新版標準再有修訂，應充分考慮三瓦楞紙板耐破強度的適應性，以及恢復戳穿強度這一檢測方法，以補充當戳穿強度達到15J時，耐破強度測試的不足。endprint