瓦楞紙箱以其特點(diǎn)和環(huán)保優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于商品的外包裝,在商品的運(yùn)輸、保存和銷(xiāo)售中起到了重要的保護(hù)作用。在使用過(guò)程中,要求紙箱必須達(dá)到一定的牢固度和耐用性。
當(dāng)前,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),使各紙箱生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)工藝和管理上不斷的進(jìn)行改進(jìn)以獲得最大利潤(rùn),這就使得紙箱用戶(hù)在使用紙箱的過(guò)程中遇到了或多或少的質(zhì)量問(wèn)題,如紙箱堆碼后垮塌、破裂等造成了許多不必要的損失。
為避免出現(xiàn)這樣的情況,生產(chǎn)出合格的紙箱產(chǎn)品,必須對(duì)瓦楞紙箱進(jìn)行檢測(cè),使瓦楞紙箱的生產(chǎn)過(guò)程得到有效的控制。所以,正確認(rèn)識(shí)和了解瓦楞紙箱的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法,具有十分重要的意義。
一、基本檢測(cè)項(xiàng)目
1.外觀質(zhì)量
合格的紙箱要求印刷圖案、字跡清晰,無(wú)斷線(xiàn)和缺失情況;圖案色度一致,光亮鮮艷而且印刷位置誤差小,大紙箱誤差在7mm以?xún)?nèi),小紙箱誤差在4mm以?xún)?nèi)。表面質(zhì)量要完好無(wú)破損,無(wú)污跡,箱體四周無(wú)漏洞,各箱蓋合攏后無(wú)縫隙。對(duì)紙箱形狀來(lái)說(shuō),箱體內(nèi)徑與設(shè)計(jì)尺寸公差應(yīng)保持在大箱±5mm,小箱±3mm之內(nèi),外形尺寸大小基本一致。瓦楞紙箱搖蓋經(jīng)開(kāi)、合180度往復(fù)折疊5次以上,一、二類(lèi)紙箱的面層和里層、三類(lèi)紙箱里層裂縫長(zhǎng)度總和不大于70mm。此外,還要求箱體接合規(guī)范,邊緣整齊,不疊角等。
2.含水率
所謂含水率是指瓦楞原紙或紙板中的水分含量大小,用百分比表示,含水率對(duì)紙箱箱體強(qiáng)度有很大的影響,是紙箱3個(gè)重缺陷檢驗(yàn)項(xiàng)目之一。
瓦楞原紙具有一定的耐壓、抗張,抗戳穿和耐折性能,若水分含量過(guò)高,紙質(zhì)就顯得柔軟,挺度差,壓楞和粘合質(zhì)量也差。如果水分含量過(guò)低,紙質(zhì)就過(guò)脆,壓楞時(shí)就容易破裂,且耐折度也差。如果瓦楞紙和箱板紙的水分含量懸殊過(guò)大時(shí),單面機(jī)加工出來(lái)的瓦楞紙板,就容易出現(xiàn)卷曲,裱合時(shí),就容易出現(xiàn)起泡和脫膠現(xiàn)象。成型的紙箱如果在保存時(shí)吸濕受潮,會(huì)使紙箱的強(qiáng)度明顯下降,影響使用。
瓦楞紙箱的含水率標(biāo)準(zhǔn)為(12±4)%。紙箱含水率的測(cè)定,比較準(zhǔn)確的檢測(cè)方法是烘干法,即從紙板或箱體不同部位分別取樣若干塊,用天平稱(chēng)取約50g的試樣,并將其撕成碎片后放入烘箱內(nèi),烘干至恒重,即可求出其含水率。含水率的計(jì)算公式為:
含水率=(試樣原來(lái)的重量-試樣烘干后的重量)÷試樣原來(lái)的重量×100%
3.紙板厚度
瓦楞紙板厚度是指在一定壓力下瓦楞紙板上下面間的垂直距離,單位為毫米,是紙箱外觀缺陷的檢驗(yàn)項(xiàng)目之一,并直接影響到紙板的邊壓強(qiáng)度、戳穿強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等性能。影響紙板厚度的原因很多,若瓦楞紙板厚度偏薄,其邊壓強(qiáng)度、戳穿強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度將相應(yīng)降低。瓦楞紙板的楞型不同,其厚度也有所差別。
實(shí)驗(yàn)室通常采用瓦楞紙板厚度計(jì)檢測(cè)紙板的厚度。厚度計(jì)具有一個(gè)圓形底盤(pán)的量砧和柱狀測(cè)量頭,測(cè)量結(jié)果可以通過(guò)顯示器讀取。測(cè)量頭施加的壓力為20kpa±0.5kpa,測(cè)量面的直徑約為35.6mm。
測(cè)量平面之間的平行度應(yīng)在圓形底盤(pán)直徑的1‰以?xún)?nèi)。儀器所測(cè)數(shù)據(jù)誤差不超過(guò)0.05mm,測(cè)定量程至少為20mm。
測(cè)量時(shí),在經(jīng)恒溫、恒濕處理后的待測(cè)紙箱或紙板上外觀良好的若干部位(距邊緣不小于50mm)上切取足夠大的瓦楞紙板,作為檢測(cè)樣本,取樣數(shù)量一般為10個(gè)。分別將試樣置于測(cè)量頭與量砧之間進(jìn)行測(cè)量,并分別讀取百分表的測(cè)量數(shù)值。最后,求其平均值,即為檢驗(yàn)結(jié)果。
紙板的厚度越大,紙箱的垂直抗壓和平面抗壓性能相應(yīng)就高。所以,瓦楞紙板的厚度指標(biāo),是生產(chǎn)過(guò)程中不可忽視的檢測(cè)項(xiàng)目。一批產(chǎn)品的紙板之間的厚度應(yīng)趨于一致,同一張紙板不同部位之間厚度也應(yīng)均勻一致。
一般進(jìn)行瓦楞紙板厚度檢測(cè)時(shí),常切取瓦楞紙箱上、下?lián)u蓋部分。特別要避免切取有被印刷機(jī)或別的加工機(jī)械壓緊了的地方。切取時(shí)注意不要?jiǎng)潅蛪号龃郎y(cè)部位。試樣不得有損壞或其他不合規(guī)定之處,試樣不宜太大。
紙板厚度測(cè)定儀使用時(shí)要放置在水平面上并調(diào)好零點(diǎn),抬起上測(cè)量面放入樣本,然后再輕輕地將上測(cè)量面壓在被測(cè)瓦楞紙板上,應(yīng)使試樣保持與厚度計(jì)測(cè)量平面平行,將手離開(kāi)儀器和紙板。讀數(shù)穩(wěn)定后或指針停止擺動(dòng)時(shí),讀取讀數(shù)。這時(shí)要特別注意,讀數(shù)時(shí)不能將手壓在儀器上或試樣上,并避免對(duì)測(cè)厚儀施加任何壓力,以避免影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)試時(shí)試樣的邊緣與圓形底盤(pán)邊緣之間的最小距離不少于50mm。此外瓦楞紙板含水率較高時(shí),也會(huì)影響讀數(shù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
每次測(cè)量前、后均應(yīng)進(jìn)行儀器零點(diǎn)的校正。如測(cè)量后發(fā)現(xiàn)儀器的零點(diǎn)漂移,其試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)舍棄重做。對(duì)于經(jīng)常使用的儀器,每天要檢查可重復(fù)性和準(zhǔn)確度,每月要檢查平行度和活動(dòng)柱的壓力。
4.紙箱重量的測(cè)量
紙箱重量的測(cè)量在紙箱企業(yè)也是一項(xiàng)重要的工作,紙箱企業(yè)在出口報(bào)關(guān)以及在統(tǒng)計(jì)產(chǎn)出時(shí)都需要對(duì)箱重進(jìn)行測(cè)量。另外,有時(shí)客戶(hù)也會(huì)將箱重作為紙箱用料檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)之一。紙箱的箱重測(cè)試方法雖然極為單,但容易受水分的影響,導(dǎo)致箱重測(cè)量值偏離真實(shí)值。
測(cè)量工具一般使用精度為1克以上的電子天平,稱(chēng)量范圍應(yīng)在0~5Kg。測(cè)量時(shí)從同一批紙箱隨機(jī)抽取三個(gè)試樣,依照GB/T10739標(biāo)準(zhǔn),在相對(duì)濕度(50±2)%和溫度23±1℃的環(huán)境中平衡24小時(shí)以上,然后再分別測(cè)試三個(gè)試樣的箱重,計(jì)算三個(gè)重量值的平均值,即為此批紙箱的單個(gè)箱重。
要注意試樣的溫濕平衡處理對(duì)獲得客觀一致的箱重非常重要,沒(méi)有經(jīng)過(guò)溫濕平衡處理的試樣,測(cè)得的箱重誤差可達(dá)15%以上。
紙箱的水份含量是影響箱重測(cè)量的重要因素,但很多紙箱生產(chǎn)企業(yè)或客戶(hù)受交貨時(shí)間或測(cè)試條件的限制,不經(jīng)溫濕平衡處理即進(jìn)行稱(chēng)重,結(jié)果導(dǎo)致箱重嚴(yán)重偏離真實(shí)值。為此,可以使用快速測(cè)量的方法,不經(jīng)溫濕平衡即準(zhǔn)確測(cè)試箱重。
大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,紙箱在標(biāo)準(zhǔn)溫濕環(huán)境充分平衡后,水份含量為8%左右,而紙箱的干重是不變的,因此,我們只要測(cè)出未經(jīng)溫濕平衡處理前紙箱的重量和水份含量,就可推算出紙箱的真實(shí)重量。
測(cè)量時(shí),同樣要從一批紙箱中隨機(jī)抽取三個(gè)紙箱作為測(cè)試試樣。分別稱(chēng)出三個(gè)試樣的箱重,取平均值。測(cè)得的值為參考重量,用Mc表示,單位為g;再分別測(cè)出三個(gè)試樣的水份,取平均值,測(cè)得的值用W表示,單位為“%”。
最后將測(cè)得的Mc值和W值代入公式,便可推算出溫濕平衡后的標(biāo)準(zhǔn)箱重,用M表示。標(biāo)準(zhǔn)箱重的推算公式為:
M=Mc×(1-w)
二、強(qiáng)度測(cè)量項(xiàng)目
1.邊壓強(qiáng)度
一定寬度的試樣,單位長(zhǎng)度所能承受的壓力大小稱(chēng)為邊壓強(qiáng)度,瓦楞紙箱的邊壓強(qiáng)度是指承受平行于瓦楞方向壓力的能力。按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行邊壓強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)從3個(gè)紙箱中,每個(gè)分別切取3塊無(wú)機(jī)械壓痕、無(wú)印刷痕跡和損壞的試樣,試樣的瓦楞方向應(yīng)為短邊,試樣規(guī)25mmx100mm,誤差±0.5mm。要求取樣器的刀口應(yīng)保持鋒利,并且刀片安裝位置合適,刀刃口與刀槽所成角度可調(diào)整至45度。此外,刀尖不可碰擦到刀槽底部,防止刀口彎曲變形,以避免切取的試樣邊緣瓦楞損壞和起毛而影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
邊壓強(qiáng)度的換算公式為:
R=F×1000/L
式中:R為瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度,用N/m表示:F是試樣壓潰時(shí)讀取的力值;L是試樣長(zhǎng)邊的尺寸,單位是mm。原紙的環(huán)壓強(qiáng)度和紙板的粘合強(qiáng)度在很大程度上決定著紙板的邊壓強(qiáng)度。結(jié)果以平均值表示!
2.抗壓強(qiáng)度
瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度是指在壓力試驗(yàn)機(jī)均勻施加動(dòng)態(tài)壓力的情況下直到箱體破損所能承受的最大負(fù)荷及變形量。
抗壓測(cè)試過(guò)程分四個(gè)階段:第一是預(yù)加負(fù)荷階段,以確保紙箱與抗壓機(jī)壓板接觸;第二階段時(shí)橫壓線(xiàn)被壓下,此時(shí)負(fù)荷略有增加,變形量變化很大;第三是紙箱側(cè)壁受壓階段,此時(shí)負(fù)荷增加快,變形量增加緩慢;第四階段紙箱被完全破壞,此時(shí)為紙箱的壓潰點(diǎn)。紙箱的整個(gè)承壓過(guò)程中主要是四個(gè)角受力,約占整個(gè)受力總量的三分之二,所以在生產(chǎn)過(guò)程中,我們應(yīng)盡量減少對(duì)紙箱四個(gè)角周?chē)呃愕钠茐摹?br />
紙箱的抗壓強(qiáng)度分為有效值與最終值?箟簻y(cè)試時(shí)力值的變化有時(shí)是由慢到快直接至潰點(diǎn),有的是平穩(wěn)遞加至潰點(diǎn)。長(zhǎng)期的抗壓測(cè)試表明,力值的變化有時(shí)有一定的緩沖性,即當(dāng)力值與變形量增加到一定程度后,施力停止而變形量繼續(xù)增加,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,力值繼續(xù)增加,直至紙箱的潰點(diǎn)?梢园丫彌_前的力值稱(chēng)為有效力值,緩沖前的變形量稱(chēng)為有效變形量。緩沖以后,雖然力值可以繼續(xù)增加,但是紙箱已開(kāi)始變形,不能達(dá)到使用要求了,所以判定紙箱抗壓強(qiáng)度好壞的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是抗壓測(cè)試時(shí)的有效力值。
一般三層A楞箱變形量在10mm以下,三層B楞箱變形量在7mm以下,三層C楞箱變形量在9mm以下,五層BC楞箱變形量在18mm以下,測(cè)試力值應(yīng)達(dá)到抗壓強(qiáng)度的有效力值。
紙箱的質(zhì)量越好,抗壓強(qiáng)度的有效力值越高,有效值和最終值的偏差越小。分析瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度一般要通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)(≥3個(gè))的平均值來(lái)表示,每個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的偏差越小,紙箱的抗壓性能越穩(wěn)定。我們可以通過(guò)力值與變形量的變化過(guò)程,結(jié)合影響紙箱抗壓的各種因素,進(jìn)一步分析紙箱的質(zhì)量。
3.粘合強(qiáng)度
瓦楞紙板的面紙、里紙、芯紙和波型瓦楞紙的楞峰粘合程度,在一定單位長(zhǎng)度內(nèi)所能承受的最大剝離力,叫做瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度,表示了瓦楞紙板裱貼的牢固度。
A型瓦楞紙板的檢測(cè),剝離架的插針應(yīng)采用Φ3mm,而B(niǎo)、C型瓦楞紙板剝離架的插針則應(yīng)采用Φ2mm比較合適。剝離架上的每根插針應(yīng)正好對(duì)準(zhǔn)瓦楞槽口的中心部位,且間距調(diào)整相等后,將各只螺絲擰緊固定。粘合強(qiáng)度的檢測(cè)試樣,可從3個(gè)樣箱中分別各取4塊,其瓦楞方向?yàn)槎踢叿较颍馁|(zhì)應(yīng)完好無(wú)損,無(wú)脫膠、無(wú)起泡現(xiàn)象。試樣規(guī)格為25mmx80mm,誤差在±1.0mm以?xún)?nèi),這樣可較好地保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
粘合強(qiáng)度的換算公式為:P=F/L。式中:P為瓦楞紙板試樣的粘合強(qiáng)度,用N/m表示;F是試樣分離時(shí)讀取的力值,單位是N;L是試樣長(zhǎng)邊的尺寸,單位是m。粘合劑的質(zhì)量、配方以及設(shè)備、操作工藝等因素的合適與否,決定著紙板的粘合強(qiáng)度,而紙板粘合強(qiáng)度的好壞,在很大程度上影響著紙箱的抗壓力強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和戳穿強(qiáng)度等性能!
4.戳穿強(qiáng)度
以一定形狀的角錐穿過(guò)瓦楞紙板所做的功,所顯示的能量稱(chēng)為瓦楞紙板的戳穿強(qiáng)度,單位是J,可采用戳穿強(qiáng)度測(cè)定儀進(jìn)行檢驗(yàn)。
檢測(cè)時(shí),挑選3個(gè)外觀較好的樣箱,從每個(gè)樣箱的箱壁上各取4塊無(wú)破壞、無(wú)水印、無(wú)折痕和無(wú)其他外觀缺陷的紙板,規(guī)格為175mmx175mm的檢測(cè)樣12塊。分切試樣時(shí)應(yīng)注意起始線(xiàn)應(yīng)與瓦楞成平行狀態(tài)。在每次檢測(cè)之前應(yīng)對(duì)儀器調(diào)零校準(zhǔn),根據(jù)試樣的大體強(qiáng)度,選擇適當(dāng)?shù)闹劐N,使測(cè)量值在測(cè)量范圍的20%~80%之間;試樣固定之后,將指針撥至最高刻度值,把磨擦環(huán)套在角錐后面,把擺鎖至試驗(yàn)時(shí)的起始位置并按下釋放裝置,使擺臂推動(dòng)角錐穿透試樣,然后讀取檢測(cè)數(shù)值;將正面、后面、縱向、橫向等檢測(cè)的數(shù)值,求出算術(shù)平均值,保留3位有效數(shù)字即為測(cè)量結(jié)果。
檢測(cè)時(shí),應(yīng)注意試樣需夾緊,如出現(xiàn)滑移現(xiàn)象,該檢測(cè)數(shù)值應(yīng)視為無(wú)效。瓦楞紙板的戳穿強(qiáng)度與原紙的纖維韌性、硬度、緊度、含水率以及紙板的粘合強(qiáng)度和紙板的厚度等有著密切的關(guān)系。
5.耐破度
瓦楞紙板的耐破強(qiáng)度是指在一定的檢測(cè)條件下,單位面積所能承受的垂直于試樣表面的均勻增加的最大壓力,單位是Kpa。
耐破度的測(cè)定常用試樣夾盤(pán)系統(tǒng)進(jìn)行,檢測(cè)時(shí)將試樣置于膠膜上并用試樣夾夾緊,然后均勻地施加壓力,測(cè)定時(shí)為防止試樣滑動(dòng),試樣夾盤(pán)應(yīng)具有不低于690kPa的夾持力。在壓力下試樣與膠膜一起自由凸起,直至試樣破裂,試樣的耐破度即為此時(shí)施加力的最大值。
取樣時(shí)要切取沒(méi)有水印、折子、皺紋、損傷,規(guī)格為140mmx140mm的試樣12塊,即從3個(gè)樣箱中,每個(gè)各取4塊,試樣的一邊應(yīng)與瓦楞方向平行。耐破強(qiáng)度檢測(cè)時(shí),將試樣分成兩組,一組以正面貼向橡膠膜,另一組反面貼向橡膠膜進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)試樣被壓破時(shí),讀取檢測(cè)數(shù)值。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,可以所有測(cè)定值的算術(shù)平均值來(lái)表示耐破度的大小。結(jié)果的精密程度決定于試樣的均勻程度和其他一些因素,如壓力表的誤差、夾持力的情況、加壓速率、系統(tǒng)中有無(wú)空氣、膠膜的情況等。
耐破強(qiáng)度與原紙的纖維韌性、硬度和紙質(zhì)的厚度、緊度、含水率以及紙板的粘合強(qiáng)度等有一定的關(guān)系,測(cè)試時(shí)必須在所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度條件下進(jìn)行。
6.耐折度
紙箱作為一種包裝容器,其搖蓋需經(jīng)常做開(kāi)啟的活動(dòng),這就要求紙板應(yīng)具有一定的耐折性能。紙的橫向耐折度是測(cè)定紙?jiān)谝欢ǖ膹埩Α⑺俣群徒嵌葪l件下,對(duì)150mmx15mm規(guī)格的試樣,作135°角的往復(fù)折疊試驗(yàn),當(dāng)紙樣斷裂時(shí),即為耐折度的檢驗(yàn)次數(shù)。制造箱板紙和白板紙的漿料特性、原紙的含水率、緊度、纖維長(zhǎng)度和結(jié)合牢度以及原紙受存放時(shí)間和溫度等因素的影響,很大程度上決定著原紙的耐折度,從而決定了紙箱的耐折能力。所以,為保證紙箱的耐折度,做好原紙的耐折度檢測(cè)是必要的!
7.紙箱動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)
對(duì)于一些特定商品如陶瓷、玻璃制品,電子儀器等的包裝,還要檢驗(yàn)紙箱對(duì)商品的緩沖性能,即進(jìn)行模擬運(yùn)輸、裝卸,振動(dòng),跌落等試驗(yàn),以檢測(cè)紙箱的性能。這些試驗(yàn)包括了跌落試驗(yàn),斜面沖擊試驗(yàn),振動(dòng)試驗(yàn),六角鼓回轉(zhuǎn)試驗(yàn)等,用到了滑車(chē),振動(dòng)臺(tái),裝有沖擊板的六角回轉(zhuǎn)鼓。這些動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)都是破壞性的,提高紙箱和商品的抗破壞能力還要在包裝商品時(shí)使用緩沖襯墊、隔板或其他保護(hù)措施。
瓦楞紙箱的性能檢測(cè)是紙箱生產(chǎn)企業(yè)控制生產(chǎn),保證質(zhì)量的一種重要手段,也是紙箱用戶(hù)檢驗(yàn)產(chǎn)品合格的主要途徑。瓦楞紙箱的檢測(cè)項(xiàng)目還有很多,根據(jù)不同的需要有時(shí)需要做不同的測(cè)試,在測(cè)試過(guò)程中,一定要按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),在規(guī)定的條件下進(jìn)行,并要正確的操作檢測(cè)設(shè)備,只有這樣才能對(duì)紙箱質(zhì)量做一準(zhǔn)確的檢測(cè),從而避免生產(chǎn)使用中不必要的一些損失。
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