瓦楞紙箱粘合強度又稱剝離強度,它是反映瓦楞紙板粘合質(zhì)量優(yōu)劣的一個關(guān)鍵物理量。良好的粘合質(zhì)量,可以提高瓦楞紙箱的抗壓強度、邊壓強度、戳穿強度等物理指標。因此,粘合強度測試與粘合質(zhì)量分析成為瓦楞紙箱檢測的核心部分。目前這一領(lǐng)域在標準、方法、數(shù)據(jù)處理等方面存在一系列問題,筆者認為有必要對此加以研究、探討、統(tǒng)一認識,從而保證對瓦楞紙箱質(zhì)量合格與否做出正確判斷。
1.粘合強度的定義與計算
瓦楞紙箱的粘合強度是指瓦楞紙板粘合后,面紙、里紙或芯紙與瓦楞楞峰形成的結(jié)合面所能承受的最大分離力。
根據(jù)GB6548-86的規(guī)定,其計算如公式(1)所示:
P=F/S (1)
其中,P-粘合強度,N/m2;
F-試樣被全部分離所需最大力,N;
S-試樣面積,m2;一般S=2.5CM×CM
。2.5CM尺寸線為瓦楞方向)。
由(1)式計算而得的粘合強度值,實質(zhì)上指剝開單位面積瓦楞紙板所需的分離力。
根據(jù)GB5034-85的規(guī)定,粘合強度的計算應(yīng)如(2)式所示:P’=F/(L,n) (2)
其中,P’-粘合強度,N/M.楞;
L-試樣楞向長度,M;
n-試樣包含的瓦楞個數(shù),楞。
由(2)式所得粘合強度,實質(zhì)上指剝開瓦楞紙板中單位長度的單條瓦楞所需的分離力。
在實際測試中發(fā)現(xiàn),剝開相同面積的同種瓦楞紙板(指楞形、粘合劑、生產(chǎn)工藝及用紙相同),如果楞型不同,所需的分離力F不同,這樣如果按公式(1)計算,所得粘合強度值P差距較大,即對A、C、B三種楞型而言P(A)<P(C)<P(B)。之所以出現(xiàn)上述現(xiàn)象,是由于A、C、B三種楞型的同種瓦楞型紙板,瓦楞密度依次增大,試樣面積S雖然相同,但所包含的瓦楞數(shù)目n依次增多,即瓦楞楞峰與面紙(或里紙或芯紙)間的結(jié)合位點逐漸增多,這樣測試所需的分離力F也依次增大。通過對比發(fā)現(xiàn),F(xiàn)與n大致成正比關(guān)系。因此,按(1)式計算,以N/m2為單位表示粘合強度,其數(shù)據(jù)缺乏可比性,對不同楞型的瓦楞紙板具有一定的不合理性。而公式(2)中,n反映了瓦楞楞型的變化,F(xiàn)/n消除了楞型變化給粘合強度數(shù)據(jù)帶來的影響,這樣計算的粘合強度對任何楞型,其數(shù)據(jù)均具可比性。因此采用N/M.楞表示粘合強度較N/m2更科學、更合理,便于我們對不同楞型瓦楞紙板的粘合強度進行比較。不同瓦楞紙板的瓦楞密度及粘合強度標準值如下所示: 楞型 瓦楞密度楞/30CM 粘合強度,N/M,楞(KG/10CM.楞) 粘合強度N/m2(KG/10CM)
A 34±2 5.88×102(6) 6.66×104(6.80)
C 38±2 5.88×102(6) 7.45×104(7.60)
B 50±2 5.88×102(6) 9.80×104(10.0)
2.測試原理及方法
粘合強度測試原理是將針式附件插入瓦楞紙樣的楞紙和面紙(或里紙、芯紙)之間,然后對試樣施加壓力,使其做相對運動,致使瓦楞紙板試樣完全分開。目前,用于粘合強度測試的附件有單側(cè)附件和雙側(cè)附件兩種。因此,其測試方法相應(yīng)也分單側(cè)法和雙側(cè)法。
單側(cè)法是將上下針式附件依次插入單層瓦楞的同側(cè)空間,測試數(shù)據(jù)反映了此結(jié)合面的粘合強度。而雙側(cè)法是將上下針式附件插入單層瓦楞的異側(cè)空間,測試時對同一楞層的兩側(cè)結(jié)合面同時剝離,粘合強度差的一側(cè)與楞峰先行分離,其測試數(shù)據(jù)反映了同一楞層粘合強度差的結(jié)合面的粘合強度。比較兩種測法可發(fā)現(xiàn):單側(cè)法需對瓦楞紙板的每個結(jié)合面分別剝離,比較繁瑣,適宜對每個結(jié)合面的粘合強度做具體分析。而雙側(cè)法較簡便,易于發(fā)現(xiàn)粘合強度差的結(jié)合面,但不能反映每個結(jié)合面的粘合強度,常用于分析判斷整個瓦楞紙板粘合質(zhì)量是否合格。
另外在實際測試中發(fā)現(xiàn):無論采用單側(cè)法還是雙側(cè)法測試,真正被剝離開的瓦楞個數(shù)至多為n-1,即至少有一條處于試樣邊緣的楞峰由于只受到單方向拉力的作用,受力不平衡,所以往往不能被剝離開。
3.粘合質(zhì)量的分析與判斷
瓦楞紙板特別是雙瓦楞和三瓦楞紙板,存在著不同的楞層和結(jié)合面,在其生產(chǎn)過程中,不同的楞層和結(jié)合面的加工工藝、條件及用紙質(zhì)量往往不同。因此,其粘合質(zhì)量必然存在差距。這就要求在測試時要對瓦楞紙板不同的結(jié)合面(單側(cè)法)或不同的楞層(雙側(cè)法)分別剝離,以公式(2)計算出各個剝離層的粘合強度并加以比較,其中測試數(shù)值最低的結(jié)合面的粘合強度即代表整個瓦楞紙板的粘合強度,將其與標準值比較,即可判斷瓦楞紙箱粘合強度是否達到規(guī)定要求。但是粘合強度值達到標準要求,并不代表瓦楞紙板具有良好的粘合質(zhì)量,在測試時還應(yīng)注意觀察上膠量,涂膠寬度,粘合劑的滲透程度,瓦楞形狀及紙張的拉毛狀況,將上述現(xiàn)象與測試數(shù)據(jù)綜合分析,從而正確評價粘合質(zhì)量的好壞。實踐證明:過高的粘合強度并不代表良好的粘合質(zhì)量,因為極端高的粘合強度,往往由于上膠量大、涂膠過寬、甚至粘合劑流入楞內(nèi),造成瓦楞變形,瓦楞紙板不平整,使瓦楞紙板的耐壓等指標降低。因此,良好的粘合質(zhì)量不僅要求粘合強度達到規(guī)定要求,而且還要求上膠量低,受膠面積適宜,瓦楞紙板具有良好的結(jié)構(gòu)。
另外,當測試粘合強度值較低而剝離層紙張纖維分離率較高時,低的測試數(shù)據(jù)可能是反映了測試時紙的纖維結(jié)合力,并不一定意味著粘合劑質(zhì)量和粘合工序生產(chǎn)工藝存在問題,這一點對生產(chǎn)企業(yè)尤為重要。
4.目前存在的問題
4.1,GB6548-86的制定是10年以前的工作,當時瓦楞紙箱的楞型基本為A型,而現(xiàn)在紙箱楞型已向A、B、C甚至E型多元化發(fā)展,因此該標準中的粘合強度計算方法和單位已不能適應(yīng)紙箱檢測要求。
4.2,按GB-6548的規(guī)定:F為試樣被全部分離所需的分離力,n為試樣包含的楞數(shù),而由于測試手段所限,實際測試被剝離開的楞數(shù)至多為n-1。這一點對于粘合強度值很高或明顯不符合要求的情況影響不大,而對于粘合強度介于合格與不合格邊緣的情況則產(chǎn)生了本質(zhì)影響,因此筆者認為將(2)式修正為P’=F/L.(n-1)更具有科學性。
4.3,測試時主觀臆斷,只做一個結(jié)合面或楞層的剝離,使測試結(jié)果缺乏全面性。
4.4,雖注意對不同的結(jié)合面或楞層剝離,但將各剝離面的測試數(shù)據(jù)加權(quán)平均,導致最終結(jié)果缺乏科學性,實際上只能對同一剝離面的測試數(shù)據(jù)加權(quán)平均。
4.5,由于以N/m2或kg/10m2為單位表示粘合強度便于理解,所以長期以來在生產(chǎn)和檢測中習慣使用。但如果不注明楞型,則測試數(shù)據(jù)失去可比性。另外很多人誤認為kg/10m2和kg/10m.楞為兩等值單位,將以kg/10m2為單位的測試值與kg/10m.楞為單位的標準值比較,客觀上降低了合格判定標準。
4.6,混淆了粘合強度與粘合質(zhì)量間的概念關(guān)系,注重對粘合強度合格與否的判斷,而忽略了對剝離開的試樣做深入觀察,誤認為粘合強度愈高,粘合質(zhì)量愈好,對影響粘合質(zhì)量的各種因素缺乏全面了解,不利于粘合工藝的改進和粘合質(zhì)量的提高。 所以出現(xiàn)上述問題,關(guān)鍵是粘合強度的測定方法標準老化,其它相關(guān)標準不統(tǒng)一,因此對與粘合強度檢測有關(guān)標準進行修訂是十分必要的。
結(jié)語
在瓦楞紙箱的生產(chǎn)中,粘合劑、上膠量、瓦楞輥、瓦楞形狀、生產(chǎn)工藝、用紙質(zhì)量均能對粘合強度值和粘合質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此,我們在進行瓦楞紙箱檢驗時,必須保證測試方法正確,判定標準明確,在正確判斷粘合強度是否合格的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)并分析各種因素對粘合質(zhì)量造成的影響,以此指導瓦楞紙箱生產(chǎn)企業(yè)改進紙箱粘合質(zhì)量,從而保證其盛裝商品的安全運輸。
瓦楞紙箱粘合強度測試與粘合質(zhì)量分析中存在問題的探討
2012-11-11 22:05:08 作者: 來源: 評論:0 點擊:
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