三瓦楞纸板耐破强度检测标准的思考

付奇+王旭

三瓦楞纸板是由四层纸或纸板和三层瓦楞纸黏合而成的瓦楞纸板，也称七层瓦楞纸板。三瓦楞纸板具有良好的边压强度、耐破强度和戳穿强度，成箱后具有质量轻、易加工、抗压及缓冲性能佳等特点，其结构如图1所示。近年来，我国三瓦楞纸板使用量逐年增多，逐渐成为我国倡导节能环保、以纸代木的重要产品。但目前的现状是三瓦楞纸板的标准支撑不足，甚至有一些标准参数的合理性值得探讨。

为了让读者对三瓦楞纸板有一个正确的认识，笔者在此简要分析三瓦楞纸板耐破强度的检测标准及其检测中存在的问题，并提出相应的对策及建议，希望能给业内人士带来一定启示。

耐破强度的检测标准

我国瓦楞纸板现行标准为GB/ T 6544-2008《瓦楞纸板》，表1所示为该标准中三瓦楞纸板耐破强度的标称值，其按照最小综合定量的概念进行了分类。最小综合定量是除瓦楞纸以外的组成瓦楞纸板的各层纸或纸板的定量之和。GB/T 6544-2008《瓦楞纸板》修订完成的同时，替代了GB/ T 16718-1996《包装材料 重型瓦楞纸板》，并对其中五层重型瓦楞纸板及七层重型瓦楞纸板耐破强度作了补充，因为GB/T 16718-1996并没有对七层瓦楞纸板的耐破强度做出检测，如表2所示。

耐破强度是瓦楞纸板一项重要性能指标，其强度主要取决于面纸、里纸以及夹芯纸的耐破度。目前，我国耐破强度的检测标准主要有GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定方法》和GB/T 1539-2007《纸板 耐破度的测定》。前者适用范围仅为瓦楞纸板，后者适用范围覆盖了瓦楞纸板和厚纸板，并对不同耐破强度的纸板选用不同夹持压力做出了明确说明，标准中提出在调整夹持压力时，应选取最适宜的测量范围，如果需要进行预试验，应选择最大的压力范围。调整压持系统，使最低的夹持压力在700～1200kPa范围内，并防止试样滑动。表3为该标准中对耐破强度试验夹持要求的对照表。

目前，我国瓦楞纸板产品标准GB/ T 6544-2008《瓦楞纸板》中指定的方法为GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定方法》。GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定方法》依然为出具判定结果的测试方法。

耐破强度的检测方法

耐破强度是指在实验条件下，瓦楞纸板在单位面积上所能承受的垂直于试样表面均匀增加的最大压力。根据GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定方法》，其实验原理是将试样置于胶膜上，用试样夹将其夹紧，然后均匀地施加压力，使试样与胶膜、仪器自由升起，直至试样破裂为止。施加压力的最大值即为试样耐破强度。

1.试验仪器

试样夹盘系统：上夹盘直径为31.5±0.5mm，下夹盘孔直径为31.5±0.5mm，上下夹环同心，最大误差不超过0.25mm，两夹环彼此平行且平整，测定面接触受力均匀。

为防止试样滑动，测试时试样夹盘的夹持压力应不低于690kPa，但此压力一般会将试样的瓦楞压塌，故应在报告中注明。

2.胶膜

胶膜是圆形的，由天然橡胶或合成橡胶制成，不应添加填料或添加剂。胶膜外表面被牢固地夹持着，在非工作状态下，胶膜位置相对固定，比夹盘外表面约低5.5mm。

当胶膜凸出夹盘高度需要压力时，胶膜的材料和结构应满足如下要求：凸出高度为10±0.2mm时，压力为170～220kPa；凸出高度为18mm±0.2mm时，压力则为250～350kPa。

3.试样的制备

试样的采取应按GB/T 450-2008《纸和纸板 试样的采取及试样纵横向、正反面的测定》进行，所需试样应保证得到20个有效数据。此外，试样应按GB/T 10739-2002《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》进行温湿度处理。试样面积必须大于耐破强度测定仪的夹盘面积，同时试样不得有水印、折痕或明显的损伤，在试验中不得使用曾被夹盘夹过的试样。

4.试验步骤

在GB/T 10739-2002《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》规定的大气条件下进行裁样和试验。试验步骤如下：

（1）开启试样夹盘，将试样夹紧在两试样夹盘的中间，然后开动测定仪，以170±15ml/min的速度逐渐增加压力。

（2）当试样爆破时，读取压力表上指示的数值，然后松开试样夹盘，使读取指针退回到开始位置。需要注意的是，测试过程中，当试样发生明显滑动时应将数据遗弃。

5.结果表示

以正反面各10个贴上胶膜的试样进行测定，结果以所有测定值的平均值来表示。

耐破强度检测中存在的问题

目前，根据现有耐破强度测试标准，有一些文章中用试验参数验证了三瓦楞纸板是可以测试耐破强度的，如表3中的一组数据。依据实测结果，耐破强度的最大值为3000kPa。但根据耐破强度估算公式：p=0.95∑σb ，如依据笔者提供的纸材，实验所用的面纸、里纸、芯纸选用湖北公安造纸厂生产的定量为300g/m2的纸张，瓦楞纸选用河南某企业生产的定量为180g/m2的纸张，以上10组数据的检测结果应该是不成立的，表4中的数据只能认为不同配纸结构的瓦楞纸板耐破强度具有较大的差异。

三瓦楞纸板一般由多种楞型组成。实际操作中总会遇到一些特殊的瓦楞纸板，如AAA型、AAB型等使用定量为350g/m2牛皮原浆卡纸作为面纸的三瓦楞纸板，这些纸板往往耐破强度极高，GB/T 6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定法》中规定的耐破强度测试范围为350～5500kPa，但当测试设备压力达到4600kPa时，很容易出现胶膜爆膜的现象，对测试设备及测试结果都会产生较大影响。因此，对于三瓦楞纸板进行耐破度检测的合理性仍有待进一步研究。

对策和建议

表5是德国标准DIN 55468-1-2004《瓦楞纸板 第1部分：要求 试验》，从此标准我们了解到，当戳穿强度达到15J以上时，未给出耐破强度标准值，这在一定程度上说明了三瓦楞纸板不适合进行耐破强度的检测，同时也说明，戳穿强度是纸板检测领域测量范围较宽的一个参数，在此建议恢复三瓦楞纸板关于戳穿强度的检测。当然，很多行业人士质疑戳穿强度的合理性及重复性，戳穿强度试验设备虽经过权威部门计量，但不同厂家的戳穿强度试验设备测试同种样本时会有不同的测试结果，有时不同厂家的设备虽都经过计量，但质量好一些的纸板检测结果仍相差10J，基本属于不可接受，因此很多检测机构及纸板厂家就此提过很多意见。为此，笔者希望能有一个机构针对戳穿强度专门提供标准样板，促进计量工作的完善和准确，使得戳穿强度这一参数能够作为三瓦楞纸板物理性能好坏的重要依据。

在此建议，如果我国新版标准再有修订，应充分考虑三瓦楞纸板耐破强度的适应性，以及恢复戳穿强度这一检测方法，以补充当戳穿强度达到15J时，耐破强度测试的不足。endprint