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英国常用瓦楞原纸、纸板及纸箱检测设备和测试方法

迄今为止，对瓦楞纸板自身特性及成分还没有进行过真正科学、精确的检测。这是由于检测过程中会有很多不确定因素发生，或取决于对纸张、纸板和纸箱的加工方法，另外，在检测区域，温度、湿度、检测装置的操作和纸箱内装物品的变化也是原因之一。不过，确立一些指导性检测方法，并从中挑选出那些对比较某些材料、纸板和应用方面来说很重要的检测方法应该是明智之举。

　　纸张

　　为使影响纸张性能的各种条件尽可能标准化，需要对各种条件进行合理有效的控制。以英国为例，测试通常是在室内50％的相对湿度和23℃温度下进行的。试样应在测试前24小时内妥善放置。

　　吸水性测定

　　公认的检测方法是Cobb法，不过该法仅适用于面纸。先把两端张开的金属环或圆筒夹在既定区域和重量的纸张上，使纸重有效地闭合金属环或圆筒的一端。测好定量的水(通常为25ml)倒入蓄水区，规定时间过后将残余水倒掉。这时重新称量一下纸张试样，知道前后重量差便可算出吸水率，以此来比较不同面纸的吸水性。通常规定的测试时间约为一分钟，只有纸张吸湿性特别强时才会调整时间。

　　而水滴测法可适用于所有纸张。此法较为容易，只是结果不够精确，不过可随时随地进行测试，对不同纸张作比较。通常先在纸上画个圆圈作标记，将量好的少量水滴入圆圈中央，通过测定吸水时间即圆圈湿透的时间来计算纸张的吸水性。

　　透气度测试(纸张孔数量测定)

　　常用方法为Gurley测试法，仍需测定时间，不过这次测定的是在规定气压下，定量空气通过纸张上的规定区域(此处用作一层隔膜)的时间。

　　纸张上的固定区域是由环规来界定的。随后压缩空气在规定气压的压力下穿过这层“隔膜”，渗透的气体量可用测压计测得。透气度常用“毫升/分”作单位表示。Bendsten测试法与本法类似。

　　环压强度测试(RCT)及派生的其他测试法(CCT和SCT)

　　测试时，把一张152毫米(6英寸)长、12.7毫米(1/2英寸)宽的纸带放入一张厚钢板的环形槽中。钢板是平放的，纸带的长度正好可沿其环形槽围成一个卷筒。纸卷上方再放一张水平的钢板，随后再不断向纸卷施压直到把纸卷压溃。施加的压力即为该纸的RCT指数，通常以“牛顿”作单位。此法主要用于测试面纸，不过也可尝试用来测试瓦楞芯纸。这些纸张的RCT指数可为今后形成的纸板的最终边压强度提供很好的参考。

　　瓦楞纸压缩强度测试(CCT)

　　本法专门用于测定瓦楞纸。如同在瓦楞芯纸平压强度测试(CMT)中一样，纸张通过冷压式瓦楞芯纸成形机后成为和瓦线上一样的芯纸。如同上文提到的RCT测试程序，成形芯纸也要受到压力，在被压溃的一瞬间可算出其抗压度。

　　短矩压缩强度测试(SCT)

　　不管是RCT测试还是CCT测试，都不可以重复进行，因为纸张在受压时的形状或垂直状态都有可能发生了变化，再测试时结果不会很精确。因此，人们为保持测试的一致性，研发出对纸张进行短矩压缩强度的测试方法。通过用两块夹板把15毫米宽的纸带牢牢夹平，中间留出0.7毫米(0.030英寸)自由纸的缝隙。其中一块夹板在液压下沿纸带平面向另一块夹板运动，挤压中间的窄纸带，同样还是要测出纸张被压溃时的压力。该测试在机器方向(MD)和机器垂直方向(CD)上都可以完成。

　　瓦楞芯纸平压强度测试(CMT)

　　在瓦楞纸板生产的早期阶段，业内人士认为有必要测定出不同瓦楞芯纸的平压强度，于是瓦楞芯纸试验装置便应运而生。这次还要用152毫米×12.7毫米(6英寸×1/2英寸)的纸带,把纸带放入与单面机上作用类似的冷压式芯纸成形机上便可变成芯纸。芯纸也可在单面机上的热辊作用下成形，不过要在贴上胶带后存放一段时间。贴胶带是为了仿效单面纸板，确保芯纸从单面机上移开后不发生变形。这张单面纸带随后便可置于压力之下，也可用作RCT测试和CCT测试。纸带受压后，在CMT测试中可能会出现两种压溃的情况——要么楞形“展开”，要么侧面损坏。这样，芯纸和面纸便可以进行比较测试了。同样，也可用单面机上实际生产出的单面纸进行测试，比较一下CMT实际值和理论值。

　　进行“热芯纸”测试要让样纸经过热的单面机瓦楞棍，随后放在夹板间，重复上面的步骤。

　　水分测试

　　进行水分测试，广泛使用的工具是手持式湿度计。用湿度计前要校准好纸张颜色或表面光洁度(影响光的发散)。另外，参照一下生产厂家提供的说明书。

　　Scott层间粘合强度测试

　　把样纸一端粘在金属基座，另一端粘在顶部的角形构件上。用一个下垂的摆锤敲打角形构件的竖直面直到其与纸样分开。要达成这一分离目的所需的能量常用“焦耳/平方米”作单位。

　　造纸厂做的其他一些试验还有pH值测试、纸张光亮度和平滑度测试等。

　　耐破度测试(也适用于瓦楞纸板)

　　常用方法为Mullen(缪伦)测试法，其中应备有一个伸展的液压式弹性圆形光圈，在其上方放有类似的纸张或纸板圆片试样，圆片试样正好被夹在光圈上面。试样破裂时的液体压力会被记录下来，即所谓的试样Mullen测试数值，通常以“千焦/平方米”作单位。

　　纸和纸板厚度测试

　　测量纸和纸板的厚度会用到测微计，测微计可以控制压力，适当调换测砧。

　　纸和纸板克重测试

　　造纸厂常用灵敏试验秤检测单位纸张的克重，并与本厂的标准做比照。测定出克重和厚度，则纸张密度立马便知。纸板重量测定也可同用此法。

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　　纸板

　　边压强度测试(ECT)

　　本测试相当重要，从中可看出用此类纸板制箱后纸箱的堆叠强度，其中竖立纸箱面的楞形也是竖立的。这种测试同CCT、CMT、RCT和FCT测试类似，都要对纸带施压，纸带的两端要绝对水平平行，并与轴线垂直。ECT值便是纸板被压溃时测量的压力值。

　　ECT值可略微估计出来，即将各面纸的RCT值与瓦楞芯纸的CCT值(要考虑到纸张收缩率)相加得到。初次粘合过、有结构厚度的复合瓦楞纸板计算ECT值时要再加上10%。

　　平压强度测试(FCT)

　　测试时，将切好的圆形纸板试样放好，置于压力之下。同CMT测试一样，可能会出现两种压溃的情况——没出现的话，则极有可能是由于楞形倾斜。

　　粘合强度测试(PAT)

　　这项测试由来已久，用于测试瓦楞芯纸和面纸的粘合强度。常用工具是特制的“梳子”，这种“梳子”上的凸出针长度是纸板宽度的两倍，而直径大小正好可以放在被测纸板的楞间。从矩形纸板试样两侧各插入一把“梳子”，然后向这两把“梳子”施加压力让它们分开，即向上下面纸用力试图分开面纸和芯纸。瓦楞芯纸和面纸被撕开时的压力值便是所测纸板的PAT值。每张面纸的粘合强度也可分别测出，这要取决于凸出针插入哪一侧的面纸。

　　瓦楞芯纸和面纸被撕开后，有必要检查一下到底真是作测试才使粘合失效，还是纸张的层间粘合强度有问题，一般后者情况居多。

　　戳穿强度测试

　　测试元件用的是一个带尖状工具的摆锤，测试时将摆锤从一个预定角度抛下，让其戳穿纸板试样。戳穿程度会显示出所测纸板的耐破强度，数值会显示在一个计量表上。

　　纸箱

　　纸箱抗压强度测试

　　这种测试所需压力较大，用来测定成品纸箱的潜在堆叠强度——即，填充好物品的纸箱究竟能堆多高。这不仅取决于纸箱顶部对底部的压缩强度，还取决于内装物品的重量及自身的特性。如果内装物品的主容器(如罐、瓶)有结构竖直强度而且紧密排列在纸箱里，则会有助于提高纸箱的抗压强度。当然，纸箱堆底层的纸箱所受压力决定了所需的纸箱抗压强度。

　　这种测试得出的结果和实际结果却常常相去甚远。出现这种差别的原因要么是纸板质量不一，特别是每面纸板的粘合强度不同，要么就常常是纸箱的竖直纸板面发生了变形。这些现象会发生在装填物品的过程中，更会发生在封箱过程中，主要是因为纸板压线不够清晰、难以辨认，或者由于压线工具不合适或受损造成了压痕失误。折叠摇盖时要干净利索，否则会使压线附近的纸板鼓起来，在竖直压力作用下就有可能被压溃。

　　但是纸箱的抗压强度还取决于纸箱的ECT值和周长以及制箱纸板的厚度。McKee公式常用来计算纸箱的抗压强度，公式如下：

　　BCT(千克)=1.515×ECT0.57×T0.87×(L+W)0.47

　　其中，ECT为边压强度(千克/厘米)，T为纸板厚度(毫米)，L、W分别为纸箱的长度和宽度(毫米)。

　　跌落测试

　　这种测试不仅仅是对纸箱，还包括对其内装物品和一些填充纸板等包装整体的保护性能测试。上世纪前50年，测试方法多少显得有些“粗暴”：把测试纸箱从二层或三层楼的窗户扔到厂里的混凝土路面上，肉眼或拍照观看结果如何。后来，人们还把纸箱放在手推车上沿着斜坡或斜道向下冲撞一个硬实的表面，或滚翻装在转筒里的纸箱让其越过障碍物。如今，人们又研制出了新型抗震测试设备。

　　如今很多电子产品生产厂家都详细规定了对跌落测试的要求，他们不允许内装物品出现任何损失。同前所述，这种测试不仅仅是对外包纸箱本身，还是对包装设计、包装材料和规格的整体测试。

　　有些实验室的测试对于作比较测定(若非绝对测定)是有必要的，也可称其为进行质量控制的一种手段。

　　不过，实际上最重要的测试极有可能是由操作人员来完成的。测试区域主要在进纸天桥附近(测试单面纸板的粘合强度)，以及初次粘合的纸板下线时，此时测试纸板能得到很多有用的信息，如粘合强度、切割是否成方形、纸板起泡与否、纸板抗压强度如何、是否充分干燥、有无翘曲等。虽然机器制造商成功地让机器操作时不再需求太多技能，但仍然要求操作人员要懂一些技能及制板原理，而操作人员发挥其技术特长的空间也变得越来越小。另外，对操作人员进行正式的培训也很重要，因为所学的机器测试方法马上就会派上用场，而在实验室进行测试的结果会晚些时间才能出来，这也是必然的和可以理解的，多数情况下结果还未出来，测试早就完成了。现在，很多厂家早就省去了测试一环，多数检测设备已经处理掉了，只剩下纸箱抗压强度检测装置、平压强度检测装置和纸板厚度测定装置了。在一些较大的厂家，也只不过是在大区中心或总部才随便做些检测罢了。