使用質(zhì)地分析儀進(jìn)行紙張和紙板測試

? ? ? ?包裝盒和印刷紙的可靠性測試
? ? ?? 堅固、輕便又便宜的瓦楞紙是世界各地廣泛使用的可回收包裝材料。
? ? ? ?瓦楞紙內(nèi)部由夾在襯板之間的波浪介質(zhì)組成,包含單層或多層的紙板,通??蓪⑵渲瞥杉埾洹2还艹鲇谠鰪?qiáng)或絕緣為目的,大多數(shù)制造商都會對其產(chǎn)品以及制造紙板的材料進(jìn)行廣泛的測試。許多箱子會根據(jù)客戶需求進(jìn)行制造,這些測試的目的是提高紙版強(qiáng)度,同時最大程度地降低組件材料和重量帶來的成本。
? ? ? ?與傳統(tǒng)的壓碎試驗(yàn)設(shè)備不同,傳統(tǒng)的壓碎試驗(yàn)設(shè)備只記錄試驗(yàn)過程中的最大力,SMS質(zhì)地分析儀可以完整的記錄分析圖形并同步記錄測試過程視頻,并將其與圖形聯(lián)系起來。結(jié)合了精密的滾珠螺桿、堅固的設(shè)計和高精度的稱重傳感器,可進(jìn)行可重復(fù)的可靠性測試。此外,還可以在一臺儀器上對不同的紙張、紙板和箱子進(jìn)行擠壓、拉伸、刺穿和彎曲等測試。本文將詳細(xì)概述。
? ? ? ?制造商執(zhí)行一組測試取決于成品中所需的特性。設(shè)計為可彼此堆疊的“壓縮箱”必須滿足一些基本條件:
? ? ? ?1.????? 平整的外觀。
? ? ? ?2.????? 高抗壓強(qiáng)度,以便在運(yùn)輸和儲存過程中堆滿集裝箱。
? ? ? ?3.????? 足夠堅固以保護(hù)內(nèi)容物。
? ? ? ?4.????? 在滿足客戶需求的環(huán)境條件下在足夠長的時間內(nèi)保持其保護(hù)性能。
? ? ? ?除了外觀之外,上述其余特性可采用模擬或基本方法進(jìn)行測試并量化。下列提供可用于為每種類型箱子和儲存條件試驗(yàn)的方法。

? ? ? ?箱子壓碎測試
? ? ? ?示例標(biāo)準(zhǔn):BS ISO 12048
? ? ? ?大多數(shù)箱子設(shè)計用于壓縮狀態(tài),并且必須能承受堆放在其他箱子下面而不會掉落或塌陷。箱子壓縮測試可以直接用于測試紙箱是否容易損壞。在該測試中,使用大的壓縮板在箱子上施加力,直到它變形為止。箱子的棱角通常是箱子抗壓強(qiáng)度的控制因素,確保棱角的可靠是保證箱體良好堆疊強(qiáng)度的最佳途徑。?
? ? ? ?壓縮測試將有助于檢測不良的粘合劑滲透性、拼接產(chǎn)品的粘合性和低粘合強(qiáng)度的紙板。在壓縮測試期間,箱子在壓盤下承受的載荷不斷增加,直到箱子產(chǎn)生變形??梢詫Πb箱進(jìn)行空壓測試,也可以將其裝滿預(yù)期的物品,稱為“原位測試”。當(dāng)箱子中裝有其他箱子或堅固的物品時,抗壓強(qiáng)度會提高。
? ? ? ?另外,為了模擬真實(shí)的環(huán)境條件,通常要對制成的箱子進(jìn)行撞擊、振動和劇烈震蕩測試。
? ? ? ?箱子蠕變測試
? ? ? ?示例標(biāo)準(zhǔn):ASTM D7030
? ? ? ?由于通常將箱子相互堆疊放置一段時間,因此底部包裝會不斷承受恒定的壓縮負(fù)荷。因此也可以蠕變性測試。在這測試中,質(zhì)地分析儀的壓縮板會對空容器施加靜載荷,形變量與時間的數(shù)據(jù)用于預(yù)測紙箱的抗壓時間。

? ? ? ?平面壓碎測試
? ? ? ?示例標(biāo)準(zhǔn):TAPPI T809
? ? ? ?凹槽結(jié)構(gòu)的剛性對于瓦楞紙至關(guān)重要,盡管不一定能夠從外部可見,但瓦楞紙結(jié)構(gòu)損壞會削弱成品箱的強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度是衡量凹槽結(jié)構(gòu)在瓦楞紙機(jī)和其他轉(zhuǎn)換設(shè)備上的抗變形能力,并將預(yù)測出凹槽在加工過程中是否會被損壞。較低的壓縮力值會影響樣品的抗彎曲剛度,反應(yīng)出包裝的性能無法達(dá)到預(yù)期。
? ? ? ?該測試可以在任意平面上進(jìn)行,測試過程中使用壓板垂直于紙板表面施加力。該測試可適用于完整的瓦楞紙板或特殊的瓦楞介質(zhì),將瓦楞紙制作成組合板之前對其進(jìn)行測試。
? ? ? ?徑向強(qiáng)度–環(huán)壓碎和徑向壓碎
? ? ? ?瓦楞紙產(chǎn)品在其使用壽命中會承受多種變化的應(yīng)力,主要是在搬運(yùn)、儲存或運(yùn)輸時的破碎力。因此,了解產(chǎn)品的徑向抗壓強(qiáng)度有助于優(yōu)化制造工藝。這種“斷裂強(qiáng)度”通常被認(rèn)為是控制箱子強(qiáng)度的最重要因素。
? ? ? ?另外,徑向抗壓強(qiáng)度是用于確定紙板制成的成品箱的動態(tài)抗壓強(qiáng)度的主要參數(shù),紙板的徑向抗壓強(qiáng)度以及抗彎剛度與垂直凹槽制成的紙板的抗壓強(qiáng)度有關(guān)。
測試組合板徑向強(qiáng)度的主要方法有兩種:環(huán)壓碎測試(也可單獨(dú)用于其組件)和徑向壓碎測試(僅用于整塊板)。

? ? ? ?環(huán)壓碎測試
? ? ? ?示例標(biāo)準(zhǔn):TAPPI T822
? ? ? ?在此測試中,將樣品以環(huán)形形式保存在專用樣品架中,并通過壓板在質(zhì)地分析儀的測試平臺上進(jìn)行壓縮。測試以恒定速度進(jìn)行,直到樣品被壓破裂。
由于可以通過增加襯板和介質(zhì)的環(huán)壓強(qiáng)度來估算板的橫向壓縮強(qiáng)度,因此該測試對制造商的研發(fā)過程特別有用。可以通過這種方式測試潛在的襯板和中型材料,并分類以估計不同材料組合的徑向強(qiáng)度。
? ? ? ?徑向壓碎測試
? ? ? ?示例標(biāo)準(zhǔn):TAPPI T811
? ? ? ?瓦楞紙板的徑向抗壓強(qiáng)度也可以使用一種專門的測試,徑向抗壓測試進(jìn)行測量。該測試對于快速評估成品中不同材料組合的強(qiáng)度特別有用,并且可以幫助包裝制造商使用“馬基公式”預(yù)測性能。(馬基公式用于估計箱子的抗壓強(qiáng)度,它需要輸入徑向壓碎測試值、卡尺測量的組合板寬度和成品的尺寸。)
? ? ? ?徑向壓碎測試通常在一塊2“ x2”的木板上進(jìn)行瓦楞紙板。它可以固定在較低的拉力夾中,也可以固定在導(dǎo)向塊之間。