蜂窝纸板是近几年来迅速发展起来的新型包材料，它是由两层面纸与中间蜂窝状的芯纸胶粘而成的新型包装板材。因其面纸多采用300克左右的箱板纸；芯纸多采用120克左右的瓦楞原纸或茶板纸，又因其芯纸为蜂窝状，且以蜂窝的上下两个与里外面纸相粘合，所以从结构上决定了蜂窝纸板具有此瓦楞纸板更好的刚性。蜂窝纸板的出现及工艺上的不断改进，使之大有代替木板的趋势。最近，有为数不少的厂家生产出了蜂窝纸板制成的叉车用托盘代替木制托盘就是最好的佐证。


　　从各国各地送到中国包装科研测试中心进行性能测试的蜂窝纸板的样品中，我们可以大致将蜂窝纸板进行如下的分类。


　　1．从材质上分


　　a．纯纸的蜂窝纸板，即由两层面纸和蜂窝状芯纸粘合而成；


　　b．纸、木复合的蜂窝纸板，即蜂窝纸板的面纸有一层是纸质的，另一层为三层板或纤维板的。


　　2．从结构上分


　　a．单一的蜂窝纸板；


　　b．多层蜂窝纸板叠加在一起组成复合型蜂窝纸板；


　　c．瓦楞纸板与蜂窝纸板叠加在一起组成的复合型蜂窝纸板。


　　近几年来，为了满足用户及科研工作的需要，我们参照蜂窝纸板行业标准和有关的国家标准及国际标准，对全国各地的客户委托的蜂窝纸板和以蜂窝纸板为原材料制成的包装产品进行了测试，积累了一些经验。下面仅就影响蜂窝纸板质量的有关问题及其测试方法，谈谈我们的认识，供有关生产企业和用户参考。


　　影响蜂窝纸板质量的参数及项目有外观质量和物理机械性能。它们是：厚度、含水率、容量、静态弯曲强度、平压强度、剥离强度、破坏折裂等。其中影响蜂窝纸权产生严重缺陷质量问题的指标主要是：平压强度、静态弯曲强度和剥离强度。这三项指标较集中地反映了蜂窝纸板的物理机械性能。根据我们长期以来对瓦楞纸箱、瓦楞纸板的性能测试以及蜂窝纸板的功能与特性，在测试时，测试样品的取样方法、样品的温湿度调节处理均按国家标准规定进行。为了保证测试的精度，应该对试样的尺寸公差做出规定，建议试样的尺寸公差为±0．5mm。因为蜂窝纸板比瓦楞纸板的厚度要大得多，应对试样相邻的两个面的垂直度以及相对的两个面的平行度有所要求，建议垂直度公差为0．2mm、平行度公差为0．15mm。每种测试试样的数量应多于5个。另外，蜂窝纸板的静态弯曲强度、剥离强度这两项测试的试样还应包括纵向和横向两个方向的两组试样。


　　现在厚度为20mm，蜂窝边长为8mm的蜂窝纸板为例，简述对上述几个重要参数的测试方法：


　　1．平压强度


　　参照GB1453－9187“非金属夹层结构或芯子平压性能试验方法”标准进行测试。


　　试样尺寸：60×60mm(方形试样）；


　　测试设备：法国CT15型压力试验机。该仪器上下压板为直径20mm的园形压板，并具有样品压溃探测器，它可以测出样器压溃时的最大载荷及变形量，以便保障测量的准确性。


　　加载速度：V＝1mm／min;


　　计算公式：平压强度（Mpa)=P/S


　　式中：P为破坏载荷，N。


　　S为受压面积，mm²。


　　测试方法：


　　a．精确测量每个试样的长度和宽度；


　　b．依次将试样放在仪器的两个压板中心位置，按设定的速度加载，记录样品压溃时的最大载荷；


　　c．按计算公式分别求出5个试样的平压强度，然后取其算术平均值作为最后的测试结果。


　　2．静态弯曲强度


　　参照ISO5628－1990”纸和纸板－弯曲强度静态测定法－一般原则”和GB1456－1988“夹层结构弯曲性能试验方法”标准进行测试。


　　试样尺寸：宽主60mm，长度200mm；


　　跨距：160mm；


　　测试设备：法国DY25型拉压试验机，试验时同步记录“载荷一挠曲值”曲线。


　　加载速度：V＝5mm/min；


　　计算公式：采用ISO5628－1990标准推荐的三点加载公式：

图1 蜂窝纸板静态弯曲曲线图


　　弯曲强度（mn·m）=FL³/48db；


　　式中：F为弯曲力，N。


　　L为跨距，mm。


　　b为试样宽度，mm。


　　d为挠曲值，mm。


　　测试方法：


　　a．精确测试试样的宽度、两支点间距离；


　　b．在样品上表面加载部位，即试样长度方向的1／2中点，划一条线做为标志，以保证加载位置精确无误；


　　c．加载压板和支座的宽度应大于等于试样的宽度；


　　d．加载压板及支座在与试样接触部位均加一硬橡胶垫，其宽度为10mm，厚度为5mm；


　　e．典型的蜂窝纸板静态弯曲曲线如图1所示：


　　我们取曲线上P点的纵座标为弯曲力F；P点的横座标为挠曲值d。


　　将F、d值及跨距L、试样宽度b，代入计算公式即可算出试样的静态弯曲强度；


　　f．纵横两个方向各测试5个样品，取5个样品的算术平均值做为蜂窝纸板纵向或横向的弯曲强度值。


　　3．剥离强度


　　参照GB／T2791－1995“胶粘剂T剥离强度试验方法，挠性材料对挠性材料”进行测试，但在测试方法上根据蜂窝纸板的特点，我们做了一些改动，因为蜂窝纸板的厚度比较厚，我们将该标准中试样的宽度增加了一倍为50mm。另外，在样品制备时，将待测样品一端的面纸及里纸用刀片将其与蜂窝状芯纸分离剥开50－60mm做为夹持部分，然后分别夹入试验机的上下夹头。


　　试样尺寸：宽度50mm，长度200～250mm；


　　测试设备：法国DY22型万能材料试机。测试时同步记录“载荷一剥离长度”曲线；


　　加载速度：V=15mm/min；


　　计算公式：剥离强度（KN／m）＝F/B；





图2 蜂窝纸板剥离力曲线图


　　式中：F为平均剥离力，N。


　　B为试样宽度，mm。


　　测试方法：


　　a．精确测试试的宽度；


　　b．将试样预先剥开的面纸和里纸（约50－60mm长）夹入试验机的上下夹头并夹紧，按设定的加载速度使上下夹头分离，试样的剥离长度至少应有125mm；


　　c．在剥离测试过程中，注意观察试样的破坏性情况，如面纸或里纸本身撕开剥离，则该样品应舍去，重新试验；


　　d．典型的剥离力曲线如图2所示：


　　计算剥离力的剥离长度至少要100mm，但不要包括最初的25mm。用等高线法或在曲线上均匀取点求平均值的方法求出平均剥离力N，将平均剥离力N代入公式即可求出该试样的剥离强度；


　　e．将5个试样的剥离强度取算术平均值，做为样品的剥离强度值。


　　蜂窝纸板是一种新型的包装材料，我们对其的认识还需要逐步深入和长期的试验积累。以上叙述的蜂窝纸板的几项主要技术指标的测试方法也是尝试性的，还不成熟。另外，象含水率、厚度、动态及静态缓冲性能等技术指标也是比较重要的，在实际应用时也应该加以考虑。

　　（作者单位 中国包装科研测试中心）

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[时间：2001-05-18  作者：刘恩宏  来源：中国包装工业2001-4]