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    美國瓦楞紙箱邊壓強度測定標(biāo)準(zhǔn)(ECT)

    來源:東莞市貝爾試驗設(shè)備有限公司   2009年09月16日 10:03  

     

    瓦楞紙箱zui主要的功能就是在運輸和配送過程中保護內(nèi)裝產(chǎn)品(不論內(nèi)裝產(chǎn)品是否有原始包裝)。從客戶將產(chǎn)品放入紙箱的那一刻起,瓦楞紙箱就開始執(zhí)行起“保衛(wèi)工作”,直到終端用戶從紙箱中取出產(chǎn)品,放到商店中的貨架上時,它的“使命”才算完成。而在運輸過程中,美國對于瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)和耐用性有非常嚴(yán)格的要求。

    紙箱的單元化堆放方式和倉庫保管狀況是現(xiàn)代配送鏈中的關(guān)鍵組成部分。紙箱的抗壓強度是衡量紙箱性能的標(biāo)準(zhǔn)之一。客戶對紙箱抗壓強度的要求包括紙箱的承重能力、層數(shù)、成型方式、靜態(tài)裝載能力、倉庫環(huán)境、裝載時間、運輸和其他配送條件。而采用邊壓強度測定標(biāo)準(zhǔn)(ECT)測定的紙板的邊壓強度對紙箱的抗壓強度有著重要意義,可以作為紙箱企業(yè)質(zhì)量測定工具的一部分,從而保證紙箱性能。
     
    紙箱強度


    將近一個世紀(jì)以來,研究人員已經(jīng)研究出各種關(guān)聯(lián),能可靠地估計出紙箱性能。1963年McKee et al.出版的一篇文章已經(jīng)成為這一領(lǐng)域中有著奠基意義的學(xué)術(shù)論文,其中包含了推算紙箱抗壓強度的公式。


    隨后,人們進一步修改了這一方法,如1972年的Wolf,1993年Baka et. Al. 和1994年Challas et. Al.等等。而“簡化的 McKee等式”仍然被認為是紙箱抗壓強度和紙板參數(shù)之間的*關(guān)聯(lián)模式。


    盡管邊壓強度(通過ECT測定)并不是構(gòu)成紙箱抗壓強度的*公式,它卻是在估算紙箱抗壓強度時zui有意義的影響因素。


    測量邊壓強度是通過對一張樣品紙板施加壓力,直至樣品的中間部分出現(xiàn)塌陷為止。
     
      紙箱強度=5.87*ECT*√厚度*周長


    ECT與紙板材料的物理屬性息息相關(guān),涉及面紙和芯紙的強度,以及它們的粘合質(zhì)量。由此,就與同樣具有測定紙板性能的其他方法——耐破強度區(qū)別開來。而紙板的耐破強度基本上僅與面紙的質(zhì)量有關(guān)。


    每塊瓦楞紙板都有具有耐戳穿強度和邊壓強度。不過兩種特點在紙箱強度中扮演著不同的角色。ECT確定的是紙板結(jié)構(gòu)的裝載性能,而耐戳穿強度測定的則是戳穿紙板所需要的強度。壓平紙板并不會對耐戳穿強度造成太大的影響,因為面紙的強度基本上是不變的。不過,如果楞型遭到破壞,就會大大地影響ECT值。同時,紙箱在堆碼過程的抗壓強度也會降低。
     
    易受紙板及其組成部分質(zhì)量影響的敏感性使ECT值成為評價紙箱質(zhì)量高低的好公式。為了保證紙箱的性能,必須在生產(chǎn)過程中確保一定的ECT值。 
     
    選擇測定ECT的位置


    從瓦線上下來的紙板中任選一塊來測量ECT值是檢驗紙板加工質(zhì)量的一種方式。這樣就可以了解到整個訂單中這一批紙板的質(zhì)量,同時也可與不同批次的同類紙板進行對比,還可以將ECT值與行業(yè)中的普遍數(shù)值進行比較,并通過ECT預(yù)測紙板的性能。這樣構(gòu)成了操作標(biāo)準(zhǔn),并有助于保證紙板的有效使用。


    到目前為止,在瓦線干部設(shè)備上測定ECT值主要是為了將其作為后續(xù)工序的參考。假設(shè)所有的樣品在測試之前的狀況都基本相同,那么在其他加工過程中,ECT值可能會降低或保持不變。


    邊壓強度受到諸多加工程序的影響:進紙輥、拖出皮帶、印刷、壓線、模切等。處理和“接觸”瓦楞紙板時。都有可能對紙板結(jié)構(gòu)造成破壞和降低紙板強度。在生產(chǎn)過程中的不同點上對ECT值進行量化可以幫助確定紙板損害的關(guān)鍵區(qū)域,并對該區(qū)域進行修整。


    下例中(見下表),可以發(fā)現(xiàn)在不同生產(chǎn)階段一個訂單中紙板的平均ECT值。ECT測量值的變化與材料本身的特性和加工工序關(guān)系密切。在這個例子中,對ECT值造成zui大的損失的步驟是印刷、模切工序,說明這兩大加工工序還有待加強改進。不論如何,總的目標(biāo)是讓產(chǎn)品的ECT值在離開工廠之前與剛下瓦線的數(shù)值盡量接近。
     
    將ECT值與紙箱性能起來時,要考慮在紙箱的何處測定ECT值。由于紙箱的拐角部分較之于紙箱的其他部分會承受更多的壓力,因此在進行測定時,要盡量選擇接近拐角的位置。不過,TAPPI(美國紙漿及造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會)的所有有關(guān)ECT的測試方法(T811,T838,T839)卻都注明了要在遠離壓線的位置進行測定。此外,還可以在紙箱的一些薄弱地方進行測量。比如在經(jīng)過印刷和未經(jīng)過印刷的地方測量,可以了解印刷工藝對紙箱性能造成的影響。總而言之,選擇一些紙箱,并在不同的區(qū)域測量邊壓強度,其結(jié)果的一致程度可作為紙箱質(zhì)量的指數(shù)之一。
     
    注意事項


    與所有的紙張測試特點一樣,ECT值對樣本的含水量敏感。極少紙箱廠具備有符合TAPPI標(biāo)準(zhǔn)的測試環(huán)境,而對樣本的含水量以及測試環(huán)境進行控制則將有助于減少數(shù)值偏離程度。如果數(shù)值偏離嚴(yán)重,ECT值也就無實際意義了。


    除了含水量和環(huán)境因素外,ECT值還受到很多因素的影響,如樣本采集和準(zhǔn)備。細致地準(zhǔn)備用于測試的樣本,尤其是承受壓力表面的平行和排列方式,是獲得準(zhǔn)確和可重復(fù)應(yīng)用結(jié)果的關(guān)鍵。


    紙箱的瓦楞部位承受著壓力。了解ECT樣本瓦楞的抗壓強度就可以準(zhǔn)確地了解紙箱材料的特點。當(dāng)然,即使很小的數(shù)據(jù)偏差都可能造成巨大的影響。比如樣本與壓線的距離,以及樣本的高度等都會對結(jié)果造成很大的影響。這些因素和其他因素,都在有關(guān)ECT的研究文章中有詳細敘述,都強調(diào)了在進行ECT項目時,仔細地取樣和測試的重要性。


    美國國家貨物分類標(biāo)準(zhǔn)(Motor Freight Classification)中的第222條規(guī)定了TAPPI T811 ECT(包括所有的進行測試的前提和條件要求)能為作為獲得紙生產(chǎn)企業(yè)證書(BMC)的相關(guān)性能的證明。T811測試所要求的浸蠟和重新設(shè)定條件的次數(shù)可能不如用夾子固定樣本邊緣實用(T839),也可以用刀具或刳刨機(T838)將樣本切下來,或不對邊緣加固。不過,不同的測試方法會導(dǎo)致不同的結(jié)果。


    所有ECT測試方法都可以與紙箱的抗壓強度相關(guān)聯(lián),不過,需要說明的是不同方法的關(guān)聯(lián)方式都不一樣。McKee的公式是使用經(jīng)過蠟處理的邊緣測試方法。因此,使用經(jīng)過蠟處理的ECT樣本數(shù)據(jù)(T811),可以得出zui可靠的紙箱的抗壓強度值。其他的方法可能需要使用修改過的McKee公式。在測試紙箱的抗壓強度時,在ECT方法的基礎(chǔ)上使用關(guān)聯(lián)非常重要。盡管與實際的紙箱性能建立關(guān)聯(lián)需要建立數(shù)據(jù)更為豐富的測試數(shù)據(jù)庫,但不論你選擇何種測試方法,都可在生產(chǎn)過程中將ECT值的降低作為紙箱抗壓強度降低的指示標(biāo)。


    ECT被廣泛地認為是紙箱的抗壓強度和堆碼強度zui重要的影響因素。盡管對ECT的全面評價在這篇文章中較少提及,仍然不難發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的很多因素會降低紙箱的抗壓強度。測定ECT值能幫助紙箱企業(yè)為生產(chǎn)能力建立基準(zhǔn)、提供質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、明確需要改進的工序。有關(guān)ECT的其他信息可以從相關(guān)以及TAPPI的研討會和刊物上獲得。
     

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