现状分析与诊断
造纸行业，纸板，印刷业对原纸的性能指标要求越来越多。因此不断对包装纸和纸板生产商提出新的要求。这就需要生产商可以提供的测试项目全部根据GB，HG，ASTM，ISO，JIS，TAPPI等标准来分析原纸的性能指标，并为纸板等产品的生产提供足够的保证。
目前，能满足上述检测条件的除了国家计量局和权威第三方检测机构，很少有厂家能够自己组建起合格的实验室，主要原因就是厂家对测试项目和需要的试验设备，试验标准等缺乏专业性，本文我们基于测试遇到的一些问题和制约因素，为大家提供纸、纸板和纸巾系统的测试解决方案。
试验项目与检测标准
纸、纸板和纸巾的测试项目和依据标准：
1、瓦楞原纸样品预处理、外观、定量、紧度、环压指数、纵向断裂长 GB/T 13023 – 1991
2、箱纸板样品预处理、外观、定量、紧度、耐破指数、环压指数、耐折度、吸水性 GB/T 13024 - 1993
3、蜂窝纸板样品预处理、外观、厚度、含水率、平压强度、静态弯曲强度、剥离强度 BB/T 0016 –1999
4、瓦楞纸板样品预处理、外观、厚度、耐破强度、戳穿强度、边压强度、粘合强度GB/T 6544 - 1999
5、抗张强度/纵向裂断长 GB/T 453 - 2002
6、耐破指数 GB/T 454 –2002、GB/T 1539 - 1989
7、环压指数 GB/T 2679.8-1995
抗张强度和伸长率
抗张强度是指纸或纸板所承受的张力。通常以绝对抗张力表示：即一定宽度的试样的抗张力（牛顿）；或以裂断长表示：即一定宽度的纸条在本身重力作用下将纸拉断时所 需的纸张长度（米）；或与横向切面的抗张力即以试样单位横截面的抗张力（牛顿／米2）表示。 抗张强度是物理特性中的重要参数之一。又是一种基本检验。长率是指纸或纸板受到一定的张力后．至裂断时的伸长对原试样长度的百分率。伸长率是衡量纸张强韧性的一项重要指标。
撕裂度
撕裂度是指撕裂预先切口的试样至一定长度时所需的力，以毫牛（顿）表示。纸的断裂度就是纸与纸板抗衡裂的能力。
耐折度
耐折度是指纸和纸板在一定张力下，所能经受180°的往复折叠次数。以往复折叠次数表示。耐折度表示纸张的耐柔折叠的能力。
纸和纸板的伸长率
伸长率是指纸或纸板受到一定的张力后．至裂断时的伸长对原试样长度的百分率。伸长率是衡量纸张强韧性的一项重要指标。实际上是纸 张拉断时的极限应变。伸长率愈大，表示纸的弹性愈好， 纸张就愈不易破损。它是纸绳纸、手巾纸、薄页纸、电缆线、瓦楞芯纸、纸袋纸、包装纸、扑克牌纸和其地类似的纸张品种的重要性能。伸张率测定并不是真正的变形测 定，是在完全破损时延伸长度，其中包括纸张的弹性与非弹性伸长率。伸长率是纸张吸收功的重要组成部分，也是纸张耐破度和原始抗撕力的一项因素。
测试设备简介
上述测试项目需要万能材料试验机，纸箱抗压强度试验机，环压试验机，纸张耐折度仪。
1、万能材料试验机是用来测试纸和纸板拉伸、压缩、弯曲等性能的材料试验机，可检测纸制品的拉伸强度，抗弯性能和耐破性能。
2、纸箱抗压试验机主要用来测试瓦楞纸箱，纸板，包装箱等的压破力，压缩强度等值。
3、环压试验机主要用来测试纸张、纸管等包装材料的环压、平压、边压、粘合及一般抗压等测试。
4、纸张耐折度仪是测定纸张、纸板及其他片状材料耐折叠疲劳强度的专用仪器。
万能材料试验机
纸箱抗压强度试验机
环压试验机
纸张耐折度仪
系统测试方案
一、纸的2点弯曲试验
在纸和纸板的进一步处理过程中，弯曲刚度是最重要判据。为了保证包装和装料机的可靠性、无故障操作，纸张或张板必须是在规定范围内可弯曲。纸张以某种进给速度转换，刚度一致性特性是包装机械平稳工作的基本条件。
2点弯曲试验工装涵盖了2种应用：弯曲刚度的测量和探测在弯曲角度为120°时的折弯特性。精度、高分辨率测量技术消除了更换力传感器的需要。
2点弯曲试验
2点弯曲试验介绍：
由一个力传感器记录弯曲载荷，测量误差小于1%。
力传感器的位置远离试验机移动的部件，避免干涉信号。
电子角度测量分辨率为0.001°，保证测量值的最大可靠性。
可以夹持宽度为50或100 mm的试样。
试验工装包括标距长度1、2和5 mm的精确指示。
试验工装可提供3种不同的夹持系统：螺纹夹持、弹簧夹持和气动夹持。
二、纸板粘合强度试验/Z-方向拉伸试验
在层与层界面的粘合试验方面(Z-方向强抗张强度测定)，按照TAPPI T 541( 或ISO 15754)探测粘合强度。多层材料(双层或涂层纸板)的层与层之间的粘合强度的测量，这种测量探测在印刷其间或涂层之后的可加工性。按照TAPPI T 541(或ISO 15754)在测试中的持续加载为施加垂直于试样表面而形成试验力，为了避免试验设备影响各层之间的分离，试验力必须一直保持垂直于试样直至试验结束，试样夹具的固有基础是具备高横向刚度和绝对平行。
纸板层间粘合强度测试
纸板粘合强度测试注意事项：
1、试样测试工装被安排相互呈90°，保证被测试的5个试样以一个接一个的方式进行测试。
2、试样测试工装被安装在精密压板上，并保持上下测试工装相互平行。以拉伸方式进行测试，一个试样测试结束后，横向方向调整下一个试样，再次以拉伸方式测试该试样。
3、试样处理：采用双面胶带将一个试样粘贴在一个试样测试工装上，双面胶带的另一面对着第二个测试工装。
4、在测试过程中，试样最初被第二个试样测试装置压制。压缩载荷和压缩时间均可调节。
5、以拉伸试验方式，在小于半秒钟时将试样与第二个试样测试工装分离。
6、试验结果是拉伸强度，即相对于试样表面积的最大拉伸力。
7、在一个操作步骤中，先对试样进行压缩，然后进行拉伸。
8、对于高强度试样，测试仅需要使用半个标准测试面积是可能的。
9、试验工装适用于手动和半自动试验。半自动型号允许当第一根试样正在测试时，准备第二根试验。
三、纸板3点弯曲试验
在纸基材料方面3点弯曲试验有局限性。应用包括实心纸板、复合纸基板和卷筒芯。已有针对芯纸的4点弯曲试验的标准；因此，3点弯曲试验是基于公司标准。
纸板3点弯曲试验
3点弯曲试验注意事项：
来自我司的模块化“积木式”系统的弯曲试验工装
没有弯曲传感器的经济型工装
对于卷芯测试，需要定制解决方案
四、瓦楞纸板的抗弯性能测试
按照DIN 54608测试瓦楞纸板的抗弯性，3点弯曲试验执行探测按照DIN 54608的瓦楞纸板的抗弯性。测试针对多层瓦楞产品的先进特性。我们对测试设备需要满足以下最基本的要求：
1、输出纸的SCT；
2、瓦楞槽几何形状；
3、板粘结的质量；
4、材料缺陷的研究，比如：在制造和模型处理过程中的塑性变形、真空线的发展等等；
5、测量传感器可简单快捷的更换；
6、跨距可以无级调整。
瓦楞纸板抗弯性能测试
五、瓦楞纸板的4点弯曲试验
按照DIN 53121或ISO 5628，采用4-点弯曲试验方法测量瓦楞纸的弯曲刚度。4点弯曲试验在试验机和横向方向上提供可靠的刚度值。对于最小瓦楞纸板芯槽，该刚度特别重要，因纸板的横向刚度与标准芯槽高度方向相比体现出明显的高。
瓦楞纸板4点弯曲试验
4点弯曲试验的相关介绍
1、运用来自结构材料的弯曲试验的专业知识(航空材料、陶瓷和高强度钢)，我司研发的4点弯曲试验工装适用于纸板和瓦楞纸板的测试。
2、与现存的解决方案相比，该方案的工装具有恰当的性价比。而且，其甚至能够用于我们最小的材料试验机。
3、与仪器相比，该方案使用砝码作为试样加载，操作快速和直截了当。试样简单滴定位在弯曲试验工装中，接着就可以开始测试。采用弹性极限修正方法自动计算刚度。
4、与弯曲试验工装一起的砧座的设计符合瓦楞纸板的全部特性测试，在许多情况下甚至允许测试弯曲板试样。
5、测试是可行的，甚至可测试与产品关联的试样自身变形。
六、纸巾的耐破度测试
按照EN ISO 12625-9，采用钢球顶破试验探测纸巾纸和纸巾制品的耐破强度。这种试验模拟一张纸巾纸被一个固体物体的机械式顶破。
纸巾耐破试验
纸巾耐破度试验的相关介绍
1、所设计的试验工装适用于简单明了的测试。试样被水平低夹持在上下试样板中，每一压盘为圆孔开口并处以测试轴线。
2、被测试纸简单地放置在下试样板上，然后试验机启动。
3、自动夹持试样，测试过程消除测试人员的影响。
4、一个抛光的钢球以恒定速度穿刺试样的中心位置。
5、使用一个100N力传感器，甚至试验力可低于1N，能够采集所需要的精度。这种试验给出了在研发调查领域的所希望得到的可靠测试结果，所精确记录的测量值远远超过常用的测试范围5至20 N。
6、测量最大试验力(耐破载荷)和单位面积的试验力。
7、因为试验机在测试原理上也提供变形参数，如果有关联，分析试验力-变形行为是可能的。
七、干纸巾拉伸强度试验
纸巾的拉伸试验需要测出的信息有：刚度、模量、拉伸强度、断裂长度和能量吸收。按照DIN EN ISO 12625-4执行纸巾拉伸强度试验除了纸巾还能够测试纸。
干纸巾拉伸测试
纸巾拉伸的相关试验说明：
1、由于在许多案例中，被探测的测试唯一结果是断强度或撕裂长度，而测试软件能够隐藏其它测试结果。我司自研的测试软件能够满足这一切，这就意味着我们有两个功能层次。
2、标准试验程序(EN ISO 12625)包含测试顺序和在试验标准中规定的测试结果。
3、主要功能的变化提供访问所有程序的能力，保证下一步测试的功能范围。
4、如果需要，采用videoXtens能够直接测量长度和宽度的变化。
八、纸巾的湿抗张强度试验
在湿抗张强度试验中，探测纸巾在浸润状态下的强度(或纸)。按照EN ISO 12625-5，纸巾的湿抗张强度测定。如果纸巾在浸水条件下使用或处理，湿抗张强度是关键之一的材料特性。
纸巾湿抗张强度试验
湿抗张强度试验注意点
1、夹钳式夹具需提供一种简单的和可靠的测定湿抗张强度方法。
2、试验过程需要满足易于使用的夹钳式夹具，及可在浸水强度试验与其它试验之间快速切换两点。
九、纸箱|包装箱抗压强度试验
纸箱抗压试验机是专门用来做包装容器、纸箱压缩试验，可完成定压力、测形变；定形变、测抗压力；压溃力及堆码试验。
纸箱抗压试验
纸箱压缩试验机选购注意点：
1、纸箱抗压试验机有数显和电脑软件控制两款，需根据自己使用需求来选择；
2、压缩高度和试验空间可定制；
3、纸箱抗压试验机也可用来做拉伸，弯曲等测试；
4、机器需有保护机制，如：超载保护、限位保护、超载停机、急停开关等基本功能。
来源：天氏库力 发布日期
2019-11-04 浏览：
