原紙性質(zhì)分析
發(fā)布時(shí)間:2018-11-23 來(lái)源:濟南恒思盛大儀器有限公司 瀏覽:次
紙的單位面積重量稱(chēng)為定量。面紙和瓦楞芯紙的定量容許差為增減5%,原紙的各種性質(zhì)均與基重有密切關(guān)系,超出此標準足以影響制品的品質(zhì)。
定量之檢驗依國家標準GB451.2紙和值班定量測定法之規定試樣應懸掛于規定溫度(20±20℃)及相對濕度(65±2%)之空氣中,使其表面得以充分接觸于調制之空氣,調制時(shí)間為24小時(shí),使用靈敏度為0.25%的天平稱(chēng)量,依下式計算紙的基重,以3位數表示。
如無(wú)法在規定溫度及相對濕度下測定,可依下列步驟推算之:
步:使用標準天平稱(chēng)量試樣之重量
第二步:依GB462紙和紙板水分測定法測定紙樣之水分含量
第三步:依下式計算含水率為9%時(shí)的重量即為該試樣之定量
試樣之定量(g/m2)=水分含量0.09厚度(THICKNESS或CALlPER)
紙之厚度表示法公制是以公厘(mm)表示,英制是以寸(inch)表示,英、美方面對瓦楞芯紙通常以"點(diǎn)"(rail)表示,每點(diǎn)等于0.001寸,例如常用的26b/MSF2之瓦楞芯紙厚度為0009寸,俗稱(chēng)"9點(diǎn)"紙。
由原紙的厚度加上瓦楞之高度可得瓦楞紙板之厚度,可藉以明了瓦楞輥(CORRUGATINGROLL)磨損程度及瓦楞紙板在加工過(guò)程中對紙箱強度減損的程度。
破裂強度又稱(chēng)頂破力(BURSTlNGSTRENGTH)
破裂強度在瓦楞紙箱的制造上是十分重要的項目,試樣在直徑l.2寸之圓的面積上,以一定的加壓速度施壓使之破裂,破裂時(shí)施與紙張上之壓力稱(chēng)為耐破度,依照國家標;隹GBl539紙板耐破度測定法測定,其單位表示方法公制以每平方公分若干公斤(k9/cm2)表示,英制以每平方寸若干磅(Eb/in2)。
箱板紙等級區分除用基重如2009/m2、2309/m2、2509/m2……區分外,另依耐破指數做為區分之標準,如國家標準GB13024-91箱板紙之規定箱板紙區分為五級如下:
耐破指數僅系耐破度的另一種表示方法,便于業(yè)者記憶而已,不能列入原紙驗收之項目中,更不能與耐破度一項并列,即耐破度與耐破指數不應同列于驗收標準中。耐破度與耐破指數之關(guān)系如下式:
早期,原紙及瓦楞紙箱之規格上均以耐破度為主要項目,在瓦楞紙箱工業(yè)先進(jìn)國家如美國、日本現階段已漸漸改變,耐破度之重要性漸為環(huán)壓強度、箱壓強度及沖刺強度(PUNCTURESTRENGTH)所取代。
環(huán)壓強度(RINGCRUSH)
將原紙裁切成"6X1/2"之試樣,在長(cháng)的方向卷向圓筒型,使試樣兩端相接,測試其所能承受之壓力,此種強度稱(chēng)之為環(huán)壓強度。此強度為制造瓦楞紙箱的特有試驗,其實(shí)驗方法依照GB2679.8紙板環(huán)壓強度測定法行之。因瓦楞紙面受壓方向為瓦楞之垂直方向,對原紙而言為橫向,又瓦楞紙箱之耐壓強度可由其組合原紙(含箱板紙及瓦楞芯紙)之橫向環(huán)壓強度推算,是故一般僅測試原紙之橫向環(huán)壓強度。
抗張強度(TENSILESTRENGTH)
對寬1.5cm,長(cháng)18cm之紙樣施于一定限度之張力,紙樣因而斷裂,該紙樣所能承受之張力稱(chēng)為抗張強度俗稱(chēng)拉力。
在瓦楞紙板制造上為了要獲得平整之瓦楞紙板,不論牛皮紙板或瓦楞芯紙均利用剎車(chē)方式,加于原紙上很大的拉力,使原紙得以平整地進(jìn)入瓦楞紙機,否則會(huì )產(chǎn)生貼合不良、高低楞、操作不順影響機械效率。尤以瓦楞芯紙為重要,在瓦楞紙機上瓦楞芯紙之線(xiàn)速較箱板紙要快到1.3~1.6倍,同時(shí)要在瓦楞轆(CORRUGATINGROLL)間,處于高溫高壓之狀態(tài)下塑制成瓦楞形狀,如瓦楞芯紙張力不夠時(shí)將會(huì )在瓦楞波峰發(fā)生斷裂現象,如箱板紙抗張強度不夠時(shí),在紙箱制作過(guò)程中,壓線(xiàn)作業(yè)時(shí)于壓線(xiàn)位置會(huì )發(fā)生箱板紙斷裂現象,折疊作業(yè)時(shí)于紙箱四個(gè)角的外側會(huì )發(fā)生斷裂現象,為提高瓦楞紙箱之品質(zhì),原紙抗張強度的重要性并不亞于耐破度。一般僅測試原紙之縱向抗張強度。
抗張強度之另一表示法斷裂長(cháng)BREAK-INGLENGTH),其換算公式如下:
斷裂長(cháng)(km)=抗張強度{;’£1}×1000試樣基重(g/m2)×式樣寬度(mm)
撕裂強度(TEARINGSTRENGTH)俗稱(chēng)撕力
原紙被撕裂必須以一定之能量,才能撕裂,測定此能量之儀器為撕裂強度試驗機,測得之結果以公克(g)表示。當紙箱搬運人員將手插入紙箱之手提孑L內把紙箱抬起來(lái)時(shí),如原紙的撕力不足,會(huì )自手提孔兩端之上側發(fā)生撕裂現象,破壞紙箱之完整性。再者當用原紙制造瓦楞紙板時(shí)原紙兩側受力相等,而一側輕松一側較緊,較松之一側會(huì )產(chǎn)生跳動(dòng)現象,如撕力不足隨即造成原紙自較松一側斷裂。
防水性能
箱板紙與瓦楞芯紙的防水性能是瓦楞紙箱不可欠缺的性質(zhì)。箱板紙之防水性能是以單位面積在單位時(shí)間內所吸收水分之重量稱(chēng)之為吸水度,一般以g/m2/2mins表示,其試驗方法稱(chēng)為可勃法(COBBSIZ-INGTEST),箱板紙之正、反兩面之吸水度同等重要,瓦楞芯紙之防水性能稱(chēng)之為上膠度或抗水度,其試驗方法系將瓦楞芯紙試樣放入盛有硫氰化胺溶液的玻璃皿內,并滴數滴氯化鐵溶液于試樣表面,當兩種溶液相接觸時(shí)會(huì )變成紅色,上膠度即以?xún)煞N溶液之滲透時(shí)間(秒,SEC)表示。
濕強度(WETSTRENGTH)是指原紙浸在水中24小時(shí)或放置在高溫(400C以上)高濕(95%R.H.)之空氣中相當時(shí)間后,原紙所保有之強度稱(chēng)之為濕強度。一般試驗原紙之濕耐破度、濕抗張強度、濕環(huán)壓強度等,此種性能系由紙廠(chǎng)于抄紙作業(yè)時(shí),增加濕強劑于漿糊中,經(jīng)熱處理后于纖維之間產(chǎn)生防水層,以防止水分之滲透,即產(chǎn)生濕強效果。瓦楞紙箱如需長(cháng)時(shí)間堆存在高濕之環(huán)境下或冷藏時(shí),則需使用經(jīng)濕強處理的原紙方能勝任。
瓦楞紙板制作對原紙的條件要求
瓦楞芯紙在瓦楞紙機(CORRU-GATOR)上壓成瓦楞形狀,再用粘著(zhù)劑涂在瓦楞波峰和牛皮紙板貼合而成瓦楞紙板,其外觀(guān)和強度良好與否,與原紙息息相關(guān)。原紙之要求條件如下:
原紙的操作適性(RUNINGABILITY)
瓦楞芯紙在壓制瓦楞時(shí)一分鐘要壓數百個(gè)瓦楞,所受拉力很大,所以瓦楞芯紙之可塑性十分重要,達到一定標準方能塑制成正直堅挺之瓦楞。近來(lái)高速瓦楞紙機不斷增加且速度不斷提高,如原紙品質(zhì)不良,足以影響機械之運轉,導致生產(chǎn)效率下降。
原紙的均勻性
牛皮紙板、瓦楞芯紙不論縱向或橫向,如水分相差很大,會(huì )造成嚴重貼合不良、紙板彎翹、倒楞等不良現象。厚度不均勻導致操作適性差,制成品之各項物理強度受很大影響。所以在原紙驗收及使用時(shí)原紙水分及厚度之均勻性被視為重要的項目之一。原紙的外觀(guān)原紙之外觀(guān)應力求表面平整,無(wú)破孔、裂紋、污穢及其它明顯缺點(diǎn),此外箱板紙表面之顏色也是值得重視的項目。原來(lái)瓦楞紙箱在使用過(guò)程中以達到保護內容物之完整為其主要功能,現在已演變成不但要保護內容物,還要負起促進(jìn)銷(xiāo)售,激發(fā)消費者購買(mǎi)欲之責任,因之需在瓦楞紙箱表面施以精美的印刷,而箱板紙表面之色調足以影響印刷效果,但是在造紙過(guò)程中,由于漿料不同,如對表面色調過(guò)度要求,確有實(shí)際之困難。在箱板紙表面顏色驗收上,制定管制上限及管制下限,再輔以印刷圖案之設計,油墨進(jìn)擇之配合,可達美化之。
相對濕度對原紙物理強度的影響
原紙的物理強度試驗依照國家標;隹GBl0739紙漿、紙和紙板試樣處理之規定。①試樣在調制前,應先將其水分干燥至約為標準狀況時(shí)一半的含水量(干燥溫度不得超過(guò)600C)。②將試樣懸掛于20±20C及65±2%RH之空氣中,使其表面充分接觸于調制空氣。③紙板或防水性能良好的紙張需調制24小時(shí)或48小時(shí)以上,直到全重量無(wú)顯著(zhù)變化為止,各項物理試驗亦應在同一溫度及濕度下舉行。美國屬于大陸性氣候,因此是以以23±2℃及50±2%RH之標準狀態(tài)下進(jìn)行各項試驗,因此試驗條件不同,所得之試驗值就無(wú)從比較其優(yōu)劣。
瓦楞紙箱所用之原紙為植物性纖維構成,植物性纖維之水分含量隨周?chē)諝鈼l件之改變而變化,周?chē)諝鉂穸雀邥r(shí)原紙會(huì )變濕,濕度低時(shí)原紙會(huì )變干,如長(cháng)時(shí)間放置在一定溫濕度之空氣中,原紙的水分會(huì )達到平衡狀態(tài);在同一溫濕度狀態(tài)下調制二張水分差異很大的紙張時(shí),水分含量較低者吸收水分;水分較高者放出水分,二者均可達到平衡狀態(tài),但二者水分含量仍有稍許差異,是故試樣在調制前,應先將原紙試樣水分干燥至約為標準狀況時(shí)一半含水量,再重行吸收水分則可獲得相同之水分含量,原紙水分吸收與放出之變化情況。
各種紙類(lèi)水分之平衡點(diǎn)因紙漿種類(lèi)不同而異,在濕度60%R.H.狀況下,水分達到平衡點(diǎn)時(shí),銅版紙約為6%,新聞紙約為10%,瓦楞紙箱用原紙約為9.5%。
原紙之物理強度受水分含量之影響很大,其變化情形如圖2所示。以濕度65%R.H.時(shí)之強度為100。
抗張強度在濕度30~40%R.H之間,隨濕度之增加而增大,濕度繼續增高,抗張強度則急劇下降。
伸長(cháng)率隨濕度之增加而增加,原紙之縱向變化橫向為大。
破裂強度和抗張強度相同,濕度增加,破裂強度隨之減少,其減少比率較抗張強度為小。
撕裂強度不論縱向或橫向均隨濕度之增加而增加,但到極度高濕范圍再行下降。
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