瓦愣原纸的环压强度及其提高途径.doc

瓦楞原纸的环压强度及其提高途径（一）【转】 (2008-07-16 23:07:39) 摘要：从介绍瓦楞原纸的主要物理强度性能指标人手。叙述了瓦楞原纸的环压强度对瓦楞纸箱应用性能的关联性影响，分析了影响瓦楞原纸环压强度的因索，讨论了提高瓦楞原纸环压强度性能的途径。 关键词：瓦楞原纸；环压强度；化学助剂 应用于不同领域的纸板应具有不同的性能。一般来说，纸板应具有较好的物理强度性能，如较高的抗张强度、耐破强度、耐折强度、撕裂强度、挺度、环压强度、耐磨强度和适宜的紧度等。某些纸板还应具有较好的可压缩强度、电气绝缘性能、尺寸稳定性和适印性以及抗流体阻力性或液体吸收性等。目前用于包装商品的纸板约占纸板总量的85％—90％，其中瓦楞纸板是应用十分广泛的材料，其相关的物理性能对于瓦楞纸箱的实际应用具有重要影响。瓦楞原纸作为制造瓦楞纸箱的原材料，其环压强度与瓦楞纸箱的应用性能(如抗压强度)密切相关。本文分析了影响瓦楞原纸环压强度的相关因素，并探讨了提高环压强度的途径。 1?对瓦楞原纸和瓦楞纸板物理强度性能的认识 1.1?瓦楞原纸和瓦楞纸板的平压强度 瓦楞原纸的主要作用是当瓦楞纸板受压变形时，能够使纸板保持原有的厚度，从而使纸板获得较大的惯性矩。瓦楞原纸要能够承受应力和应变的作用，在高速起楞时形成均一的瓦楞，并能牢固地与面纸贴合。瓦楞原纸的这种性能可用平压强度来衡量。测定瓦楞原纸的平压强度时，先在一定温度和压力下，用槽纹试验仪把瓦楞原纸压成一定形状的瓦楞，然后在小型试验机上做平压实验，测定其承载能力(kN)。瓦楞纸板受到平压载荷而不发生压溃是瓦楞纸板的一个重要强度指标。这个指标对于瓦楞纸板在使用《中国造纸》2006年第25卷第12期时以及在制作纸箱的各个加工过程中，能够保持纸板的原有厚度至关重要。瓦楞纸板的平压强度以垂直作用在纸板单位面积上的力(kPa)来表示。测定瓦楞纸板的平压强度，可以采用小型压力试验机。 1.2?瓦楞纸板的边压强度 瓦楞纸箱用于产品包装时，要求其防止被压溃、失去刚性。研究表明，体现瓦楞纸箱刚性的一个重要指标是纸箱的抗压强度，此指标又与瓦楞纸板的边压强度密切相关。瓦楞纸板的边压强度是指纸板沿瓦楞方向承受压缩载荷的能力，以单位长度上的作用力(N／m)来表示，这一指标可用来比较相似条件下生产的但不是同一批产品的质量，也可用来比较以不同材料生产的瓦楞纸板的产品质量。 1.3?瓦楞原纸和瓦楞纸板的环压强度 要测定原纸或纸板沿幅宽方向(即垂直于纸张的厚度)的抗压强度比较困难。因为纸或纸板的厚度都很小，要在一张平直的纸上沿垂直于厚度的方向上施加压力，又要原纸或纸板维持形状稳定是难于做到的。若把纸或纸板围成环形，施加压力时其形稳性就好得多。因此，把原纸或纸板围成环形，然后测量其抗压强度，这就是原纸或纸板的环压强度。纸板的环压强度是指一定尺寸的环形试样在一定的加压速度下平行受压，压力增大至样品压溃时所能承受的最大压力。自20世纪50年代美国林产品研究所凯利卡托发表了由瓦楞原纸横向环压强度推导出纸箱耐压强度以来，瓦楞原纸和瓦楞纸板的环压强度已引起人们的关注。纸板环压强度可参见GB/T2679.8—1995规定的方法进行测定。 1.4?瓦楞原纸的环压强度对纸箱抗压强度的影响 在纸箱制造过程中，瓦楞原纸的环压强度在很大程度上会影响纸箱的整体强度性能，尤其对纸箱的抗压强度影响较大。根据瓦楞原纸的环压强度计算纸箱的抗压强度有许多公式，但较为典型的是凯里科特(kellicutt)公式，即： ? 式中：P为纸箱的抗压强度；aX2为瓦楞常数(与瓦楞的类型有关)；Z为纸箱周长；J为纸箱常数(与瓦楞的类型有关)；p?为综合环压强度，其中 。为纸箱面纸板、夹层的环压强度， 为瓦楞原纸的环压强度，y为瓦楞收缩率系数。从式(1)可以看出，在瓦楞纸箱的其他参数一定的情况下，纸箱的抗压强度与瓦楞原纸的环压强度成正比。 2?影响瓦楞原纸环压强度的因素 2.1?纤维原料与制浆过程 2.1.1?纤维原料的种类 一般来说用于瓦楞原纸纸板生产的原料有木材、草类及废纸。使用何种原料制浆、浆料的配比、浆料本身的特性都会影响纸板的环压强度。木材纤维包括阔叶木纤维及针叶木纤维。针叶木纤维长、挺硬，细小纤维含量低，用其抄造的纸板挺度高，但因为纤维较长，不易均匀交织，因此易出现纸板匀度不好的现象。阔叶木纤维柔软、纤维较短，较适宜抄造强度要求不高、吸收性能较好、柔韧性良好的纸板。各种工业纸板的下脚料、低级废纸及低级废纸板经处理后则可与其他浆种配抄，有利于降低制造成本、节约纤维原料、改进纸板的柔软性和弹性等。废纸中黏附的多种杂质若不进行充分的净化处理，势必会造成纤维结合强度的下降，从而导致原纸环压强度降低。就纤维形态和化学成分而言，用木浆生产的瓦楞原纸的环压强度比用草浆的好。国外的瓦楞原纸