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纸板耐破度的测定法

文章作者:包装材料 上传时间:2019-09-13

导读:国家出入境检验检疫局是我国外贸体系中负责进出口商品检验和把关的管理部门,其中也包括了对出口纸箱质量的控制。
这个部门有他自己的检验标准,并包含纸箱的检验标准。与国标不同的是,国标含盖了我国对纸箱这一包装形式的所有共性的检测方法和技术标准,检验检疫标准则针对出口纸箱这一个别领域,有其特殊性,描述更详尽。所以了解这些标准对纸箱生产企业而言,其必要性是显而易见的。

我国的纸箱生产企业所使用的原纸,如果按照产地来划分,可以简单地分为进口原纸和国产原纸;如果按照原纸的品种来分,可以分为牛皮卡纸、瓦楞原纸、还有用于较的包装印刷的白板纸、挂面牛皮纸、涂布牛皮纸板等。由于我国纸箱业的迅速发展,原纸的需求量在逐年上升,尤其是涂布牛皮纸板,因为它既具有牛皮箱板纸和涂布白板纸的优点,还具有牛皮箱板纸的强度和白板纸的适印性,所以进口量更是显著增长。近年来虽然国内原纸的总体质量有了很大的提高,但与国外的原纸质量相比还是有一段差距,而且即使个别造纸厂能达到国外同等水平,但在一些低克重、高强度的牛皮纸和瓦楞纸生产上,由于产能有限,目前还不能满足需求。大部分还是依赖于进口。对于进口的原纸我国检验检疫部门有具体规定:按照《商检法》规定,对列入种类表的商品必须经检验检疫机构或其指定的检验部门进行检验,未经检验不得销售和使用。我国进口的纸箱用原纸绝大部分都是属于法定检验的商品,所以必须经过检验。目前检验检疫部门在检验这些纸张时,所遵循的检验标准大致有以下几点:

GB/T1539-1989

随着纸箱的运用越来越广泛,对纸箱的各种性能的检测也变的比较重要,对纸品、纸箱类的检测主要有以下几种:

1.法律、法规强制性的标准或其它必须执行的检验标准的;

本标准等效采用国际标准ISO2759《纸板——耐破度的测定法》

1、瓦楞纸箱国家标准为GB6543-2008,其主要测试项目包括纸箱抗压和堆码强度测试。

2.法律、法规未有强制性标准或其它必须执行的检验标准的,可按贸易双方的合同约定的标准检验。(如果法律、法规的强制性标准低于合同约定的标准,则应按合同约定的标准执行);

1主题内容与适用范围

2、国家标准GB/T13024-2003,主要测试项目包括普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板及牛皮箱纸板等定量、厚度、紧度、耐破指数、横向环压指数、横向耐折度、吸水性、水分等的测试。​

3.上述两点皆无,可按照生产国标准、有关国际标准或者国家检验检疫机构指定的标准检验。对于尚无适合的检测标准的,选择经批准的内部方法标准进行。

本标准规定了采用液压递增法原理测定纸板耐破度的方法。

3、国家标准GB/T6544-2008主要对瓦楞纸板厚度、边压强度、粘合强度、耐破强度、戳穿强度以及水分等测试项目做了具体的规定。​

在这里针对上述第2点需要进行特别的说明,在我们实际检验过程中发现,目前大部分国内用户在贸易合同中对进口原纸的质量条款没有足够的约定,甚至没有约定,他们往往只认品牌和产地,而忽略产品本身的质量波动。今年上半年,经我们检验检疫部门检验并发现有质量问题的进口纸张就有好几批,但由于客户在合同中未事先约定收货的质量要求和检验标准,给检验检疫部门出具不合格证书带来了困难,给客户自己要求索赔和退运带来了麻烦,因此,我们呼吁进口原纸的企业应在合同中约定质量条款,以保护自身的收益。

本标准适用于测定耐破度在350-5500kPa的各种类型的纸板。

4、国家标准为GB/T13023-2008主要测试瓦楞原纸等的定量、紧度、横向环压强度指数、纵向裂断长以及水分是否符合相关标准要求。

对于纸张的具体检验内容有:安全、卫生、环保、质量、数量、重量、包装等项目。由于篇幅关系,我们仅就其常规物理检测项目和使用的方法标准作一介绍。

本标准不适用于高伸长率以及多层复合瓦楞纸板。

5、GB/T451.2-2002《纸和纸板定量的测定》),其中定量是纸基本的性能指标之一,定量常被视为纸的特性参数。所谓定量就是“按照规定的试验方法测定的纸与纸板单位面积的质量,单位为g/m2。”纸张定量测定的准确度,与被测试样的面积精度和称重装置的准确度有关,建议用冲压式的圆形定量取样器和精度0.01g的天平进行称量。

纸张的外观检验是重要的检测项目之一,一般由检验人员现场取样检验和实验室检验两块组成。纸张的外观缺陷,不仅影响纸张的外观,而且影响到纸张的使用。我们采用的检验方法标准为:ISO、TAPPI标准,还有SN/T0874-2000及国家标准GB/T1541尘埃度检测等。主要采用迎光检验、平视检验、斜视检验和手摸检验等。要求纸面平整洁净,不允许有摺子。

2引用标准

在开展物理性能检验工作之前,必须根据标准对纸张进行恒定的温度、湿度预处理,由于不同的纸质所需进行的检测项目不一样,这里就主要列举几种:

GB/T450纸和纸板试样的采取

好的白板纸一般要求质地紧密,表面光滑,厚薄一致,纸面不起毛,吸收性好,而且伸缩率小,并能适应多色套印的要求。

GB/T451.2纸和纸板定量的测定法

为了适应制盒的要求,白板纸还应具有挺度大,耐折度好的特点。主要进口国家有:韩国、印尼、美国、日本等,尤以日本产白板纸质量为佳。检测项目有:定量、厚度、白度、平滑度、裂断长、耐破度、耐折度、施胶度、挺度及IGT等。

GB/T4678纸、纸板、纸浆的术语部分

牛皮卡纸:

GB/T10739纸浆、纸和纸板试样处理和试验的标准大气

牛皮卡纸,我国称为箱板纸,是纸箱用纸的主要纸种之一。国产箱板纸分为优等品、一等品、合格品三个等级。牛皮纸的质地必须坚韧,耐破度、环压强度和撕裂度要高,此外还要具有较高的抗水性。由于工艺及用料的不同,总的来说,大部分进口牛皮卡纸的质量要好于国产牛皮纸,尤其以美国产牛卡的质量为佳。检测项目有:定量、厚度、紧度、耐破度、耐破指数、环压强度、横向环压指数、裂断长、撕裂度、施胶度、水分、横幅定量差、横向耐折度等等。

3术语

涂布牛皮卡纸、挂面牛皮纸的检测项目是参考牛皮卡纸和白板纸。

耐破度、耐破指数见GB/T4687——1984中7.36和7.37。

瓦楞原纸是生产瓦楞纸板的重要组成材料之一。瓦楞原纸要求纤维结合强度好,纸面平整,有较好的紧度和挺度,要求有一定的弹性,以保证制成的纸箱具有防震和耐压能力。此外对水分指标要加以控制,水分过小,纸脆,瓦楞加工时会发生破裂;水分过大,纸软,会给加工成型带来困难。一般纸的含水量应控制在10%左右为宜。国产瓦楞原纸分为A、B、C、D四个等级。

4原理

检测项目有定量、厚度、紧度、耐破度、环压强度、横向环压指数、平压强度、裂断长、施胶度、水分等。检测使用到的方法标准主要有:GB、SN、ISO、TAPPI、SCAN、JIS、等。这里就简单的将我国的检验标准例举出来:

符合规定的仪器以一定的压力将试样夹于上、下夹盘间,用一往复恒速液压唧筒,将胶膜与试样凸起,直至试样破裂,所施加的液压的大值,即试样的耐破度。

1.GB/T451.2-2002《纸和纸板定量的测定》

5仪器

2.GB/T451.3-2002《纸和纸板厚度的测定》

5.1夹盘系统

3.GB/T453-2002《纸和纸板抗张强度的测定》

为牢固而均匀地夹持试样,上、下夹盘是两个彼此平行的环形平面,环面平整并带有沟纹,附录A内给出了夹盘系统的尺寸。

4.GB/T454-2002《纸耐破度的测定》

5.1.1上夹盘与加用钢珠或相似活节装置连接,以保证夹盘压力分布均匀。

5.GB/T455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》

5.1.2上下夹盘内应同心,同心度的大误差不得超过0.25mm,两夹盘表面应平整而相互平行,夹盘的检查方法见附录B。

6.GB/T456-2002《纸和纸板平滑度的测定》

5.1.3为防止试样滑动,两夹盘间应有足够的夹持力,该力的大小以不损坏试样为限,一般夹持力不低于690kPa。在测定瓦楞纸板时,压力在690kPa,虽然防止滑动但大多数纸板瓦楞被压塌,因瓦楞纸板耐压强度不同,所以在试验报告中,应注明夹持压力和瓦楞是否被压塌。

7.GB/T457-2002《纸耐折度的测定》

5.2胶膜

8.GB/T458-2002《纸和纸板透气度的测定》

5.2.1胶膜是圆形的,由橡胶弹性材料制成,其规格尺寸见附录F。

9.GB/T459-2002《纸和纸板伸缩性的测定》

5.2.2固定夹紧胶膜时,胶膜的上表面比下夹盘上表面低约4.7mm。

10.GB/T462-2003《纸和纸板水分的测定》

5.2.3胶膜的弹性阻力,在胶膜凸出下夹盘表面10mm时,其阻力范围为170-220kPa(1.7-202kgf/cm²),凸出18mm时,其阻力范围为250-350kPa(2.5-3.6kgf/cm²)。
3522vip,胶膜应经常检查,发现胶膜不符合要求时,应及时更换。安装胶膜时,要赶走所有集聚在胶膜下的空气。
5.3液压系统
用活塞推动适宜的液体(如:化学纯甘油、含缓蚀剂的乙二醇或低粘度的硅油),向胶膜下匀速施加压力,直至试样破裂。液压系统和使用的液体应没有空气泡,活塞送液量170±15mL/min。活塞必须由电机带动。
5.4压力表
5.4.1布尔登管式压力计,在压力表量程的25%-75%范围内使用。不能在低于15%和高于85%的范围内使用。表盘刻度小直径为95mm,刻度的弧度不小于270°。工作范围内任一点的精度应为刻度盘大量程的0.5%。压力表应有排气孔,表盘至少分成70个格。

11.GB/T13024-2003《箱纸板》

5.4.2压力表的膨胀性在正个工作量程范围内应稳定在20%以内,即使到大量程时,需输给的液体也不超过0.4mL。

12.GB/T13023-1991《瓦楞原纸》

5.4.3压力表与指针间的摩擦力矩约0.3mN.m。而指针转动惯量在1-10g.cm²内为宜。

13.SN/T0874-2000《进出口纸和纸板检验规程》

5.4.4压力传感器操作惯量可忽略不计,屏障和压力记录器的误差在0.2%以内。数字显示装置,试样破裂后,读数变化不大于1个单位。

上面所提到的是一些比较常规的纸箱用纸的检测方法,随着科学技术的快速发展和人们对环境保护的日益关注,纸箱用纸正向功能型和环保型方向发展。

5.5校准
压力表的校准见附录D;
液压身体的检查见附录E;
试样夹盘的检查见附录C;
胶膜的规格尺寸见附录F。

比如防腐、防菌、防油、耐高温等功能性用纸等。由于目前我国对该类特殊用纸的国家标准还不齐备,有些正在修改和制定过程中,对该类纸张的检测,检验检疫部门一般参考相关的国际标准、出口国标准或生产厂家的标准。此外对一些用于食品包装纸箱的原纸,还必须符合我国相关的卫生标准,这现在也是我们检验检疫工作的重点,因为它直接关系到我国人民的身体健康和安全。这些纸所涉及到的检验标准主要有:

6试样的采取、制备和处理
6.1试样的采取按GB/T450的规定进行,每个试样切成100mm×100mm。
6.2试样应按GB/T10739规定进行温湿处理。

1.GB11680―89《食品包装用原纸卫生标准》

7试验步骤
按标准采取并处理的试样,测试时必须在所规定的标准温、湿度条件下进行。
首先选择合适的测量范围。须预测时用大量程的压力表进行。
将试样放入上、下夹盘之间。试样必须超过上夹盘的整个面积。落下上夹盘,调至所需的压力。开动仪器,以适当的速率增加压力,直至试样破裂。退回活塞直到胶膜低于下夹盘的表面,读取压力表压力值,然后抬起上夹盘。读数回零,以备下一个测试。
若发现试样滑动或因压溃而破裂不正常者,应将该度数舍去。
将沿横向纸幅均匀切取的试样,以正、反面各10个试样贴向胶膜进行测定,但在一试验中不得压进曾被夹盘压过的试样进行测试。

2.GB18192-2000《液体食品无菌包装用纸基复合材料》

8测试结果的计算
耐破指数X由下式计算:

3.GB18706-2002《液体食品保鲜包装用纸基复合材料》对一些印刷过的又用于食品包装的纸张还必须检测相关的重金属元素,如铅、铬、镉、汞等的含量。

式中:P——平均耐破度,kPa;
W——试样的定量,g/m²。
耐破度、耐破指数取三位有效数字。

另外现在欧盟国家对进口的包装纸箱,严格控制其重金属元素的总含量。检测的范围涉及面很广,包括纸箱本身、箱钉、粘合剂、内容物等等。相关的检测标准有:

9试验结果的精密度
结果的精密程度决定于试样的均匀程度和其他一些因素,如压力表的误差、夹持力的情况、加压速率、系统中有无空气、胶膜的情况等。

1.DDENV12498:1998《Paper and boardintended to comeintocont act with food stuffs .Determination of cadmium, leadand chromiuminana queous extract》(《直接接触食品的纸和纸板镉、铅、铬的测定水提取法》);

数值项目重复性再现性
范围3.8-8.55.8-9.6
一般<510

2.DDENV12497:1998《Paper and board intended to comeintocontact with food stuffs. Determination of mercuryinanaqueous extract》(《直接接触食品的纸和纸板水银的测定水提取法》);随着人们环保意识的加强,世界上各国对进口的包装都有了各自的限制法令和规定,我们的纸箱生产企业在进行国际贸易时要特别引起注意,以防造成不必要的损失。

10试验报告
试验报告应包括下列内容:本国家标准编号;使用的仪器和编号;试验时的标准温湿度条件;
耐破度平均值;
如有要求,报告耐破指数;
报告结果的变异系数或95%置信区间;
测定时所用的夹持压力;
测定瓦楞纸板时,注明瓦楞是否压塌;
与本方法有何偏离。

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