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    行業資訊

    原紙性質分析

    發布時間:2018-11-23 來源:濟南恒思盛大儀器有限公司 瀏覽:

         紙的單位面積重量稱為定量。面紙和瓦楞芯紙的定量容許差為增減5%,原紙的各種性質均與基重有密切關系,超出此標準足以影響制品的品質。

        定量之檢驗依國家標準GB451.2紙和值班定量測定法之規定試樣應懸掛于規定溫度(20±20℃)及相對濕度(65±2%)之空氣中,使其表面得以充分接觸于調制之空氣,調制時間為24小時,使用靈敏度為0.25%的天平稱量,依下式計算紙的基重,以3位數表示。

        如無法在規定溫度及相對濕度下測定,可依下列步驟推算之:

        步:使用標準天平稱量試樣之重量

        第二步:依GB462紙和紙板水分測定法測定紙樣之水分含量

        第三步:依下式計算含水率為9%時的重量即為該試樣之定量

        試樣之定量(g/m2)=水分含量0.09厚度(THICKNESS或CALlPER)

        紙之厚度表示法公制是以公厘(mm)表示,英制是以寸(inch)表示,英、美方面對瓦楞芯紙通常以"點"(rail)表示,每點等于0.001寸,例如常用的26b/MSF2之瓦楞芯紙厚度為0009寸,俗稱"9點"紙。

        由原紙的厚度加上瓦楞之高度可得瓦楞紙板之厚度,可藉以明了瓦楞輥(CORRUGATINGROLL)磨損程度及瓦楞紙板在加工過程中對紙箱強度減損的程度。

        破裂強度又稱頂破力(BURSTlNGSTRENGTH)

        破裂強度在瓦楞紙箱的制造上是十分重要的項目,試樣在直徑l.2寸之圓的面積上,以一定的加壓速度施壓使之破裂,破裂時施與紙張上之壓力稱為耐破度,依照國家標;隹GBl539紙板耐破度測定法測定,其單位表示方法公制以每平方公分若干公斤(k9/cm2)表示,英制以每平方寸若干磅(Eb/in2)。

        箱板紙等級區分除用基重如2009/m2、2309/m2、2509/m2……區分外,另依耐破指數做為區分之標準,如國家標準GB13024-91箱板紙之規定箱板紙區分為五級如下:

        耐破指數僅系耐破度的另一種表示方法,便于業者記憶而已,不能列入原紙驗收之項目中,更不能與耐破度一項并列,即耐破度與耐破指數不應同列于驗收標準中。耐破度與耐破指數之關系如下式:

        早期,原紙及瓦楞紙箱之規格上均以耐破度為主要項目,在瓦楞紙箱工業先進國家如美國、日本現階段已漸漸改變,耐破度之重要性漸為環壓強度、箱壓強度及沖刺強度(PUNCTURESTRENGTH)所取代。

        環壓強度(RINGCRUSH)

        將原紙裁切成"6X1/2"之試樣,在長的方向卷向圓筒型,使試樣兩端相接,測試其所能承受之壓力,此種強度稱之為環壓強度。此強度為制造瓦楞紙箱的特有試驗,其實驗方法依照GB2679.8紙板環壓強度測定法行之。因瓦楞紙面受壓方向為瓦楞之垂直方向,對原紙而言為橫向,又瓦楞紙箱之耐壓強度可由其組合原紙(含箱板紙及瓦楞芯紙)之橫向環壓強度推算,是故一般僅測試原紙之橫向環壓強度。

        抗張強度(TENSILESTRENGTH)

        對寬1.5cm,長18cm之紙樣施于一定限度之張力,紙樣因而斷裂,該紙樣所能承受之張力稱為抗張強度俗稱拉力。

        在瓦楞紙板制造上為了要獲得平整之瓦楞紙板,不論牛皮紙板或瓦楞芯紙均利用剎車方式,加于原紙上很大的拉力,使原紙得以平整地進入瓦楞紙機,否則會產生貼合不良、高低楞、操作不順影響機械效率。尤以瓦楞芯紙為重要,在瓦楞紙機上瓦楞芯紙之線速較箱板紙要快到1.3~1.6倍,同時要在瓦楞轆(CORRUGATINGROLL)間,處于高溫高壓之狀態下塑制成瓦楞形狀,如瓦楞芯紙張力不夠時將會在瓦楞波峰發生斷裂現象,如箱板紙抗張強度不夠時,在紙箱制作過程中,壓線作業時于壓線位置會發生箱板紙斷裂現象,折疊作業時于紙箱四個角的外側會發生斷裂現象,為提高瓦楞紙箱之品質,原紙抗張強度的重要性并不亞于耐破度。一般僅測試原紙之縱向抗張強度。

        抗張強度之另一表示法斷裂長BREAK-INGLENGTH),其換算公式如下:
        斷裂長(km)=抗張強度{;’£1}×1000試樣基重(g/m2)×式樣寬度(mm)
        撕裂強度(TEARINGSTRENGTH)俗稱撕力
        原紙被撕裂必須以一定之能量,才能撕裂,測定此能量之儀器為撕裂強度試驗機,測得之結果以公克(g)表示。當紙箱搬運人員將手插入紙箱之手提孑L內把紙箱抬起來時,如原紙的撕力不足,會自手提孔兩端之上側發生撕裂現象,破壞紙箱之完整性。再者當用原紙制造瓦楞紙板時原紙兩側受力相等,而一側輕松一側較緊,較松之一側會產生跳動現象,如撕力不足隨即造成原紙自較松一側斷裂。
    防水性能
        箱板紙與瓦楞芯紙的防水性能是瓦楞紙箱不可欠缺的性質。箱板紙之防水性能是以單位面積在單位時間內所吸收水分之重量稱之為吸水度,一般以g/m2/2mins表示,其試驗方法稱為可勃法(COBBSIZ-INGTEST),箱板紙之正、反兩面之吸水度同等重要,瓦楞芯紙之防水性能稱之為上膠度或抗水度,其試驗方法系將瓦楞芯紙試樣放入盛有硫氰化胺溶液的玻璃皿內,并滴數滴氯化鐵溶液于試樣表面,當兩種溶液相接觸時會變成紅色,上膠度即以兩種溶液之滲透時間(秒,SEC)表示。
        濕強度(WETSTRENGTH)是指原紙浸在水中24小時或放置在高溫(400C以上)高濕(95%R.H.)之空氣中相當時間后,原紙所保有之強度稱之為濕強度。一般試驗原紙之濕耐破度、濕抗張強度、濕環壓強度等,此種性能系由紙廠于抄紙作業時,增加濕強劑于漿糊中,經熱處理后于纖維之間產生防水層,以防止水分之滲透,即產生濕強效果。瓦楞紙箱如需長時間堆存在高濕之環境下或冷藏時,則需使用經濕強處理的原紙方能勝任。
        瓦楞紙板制作對原紙的條件要求
        瓦楞芯紙在瓦楞紙機(CORRU-GATOR)上壓成瓦楞形狀,再用粘著劑涂在瓦楞波峰和牛皮紙板貼合而成瓦楞紙板,其外觀和強度良好與否,與原紙息息相關。原紙之要求條件如下:
        原紙的操作適性(RUNINGABILITY)
        瓦楞芯紙在壓制瓦楞時一分鐘要壓數百個瓦楞,所受拉力很大,所以瓦楞芯紙之可塑性十分重要,達到一定標準方能塑制成正直堅挺之瓦楞。近來高速瓦楞紙機不斷增加且速度不斷提高,如原紙品質不良,足以影響機械之運轉,導致生產效率下降。
        原紙的均勻性
        牛皮紙板、瓦楞芯紙不論縱向或橫向,如水分相差很大,會造成嚴重貼合不良、紙板彎翹、倒楞等不良現象。厚度不均勻導致操作適性差,制成品之各項物理強度受很大影響。所以在原紙驗收及使用時原紙水分及厚度之均勻性被視為重要的項目之一。原紙的外觀原紙之外觀應力求表面平整,無破孔、裂紋、污穢及其它明顯缺點,此外箱板紙表面之顏色也是值得重視的項目。原來瓦楞紙箱在使用過程中以達到保護內容物之完整為其主要功能,現在已演變成不但要保護內容物,還要負起促進銷售,激發消費者購買欲之責任,因之需在瓦楞紙箱表面施以精美的印刷,而箱板紙表面之色調足以影響印刷效果,但是在造紙過程中,由于漿料不同,如對表面色調過度要求,確有實際之困難。在箱板紙表面顏色驗收上,制定管制上限及管制下限,再輔以印刷圖案之設計,油墨進擇之配合,可達美化之。
      相對濕度對原紙物理強度的影響
        原紙的物理強度試驗依照國家標;隹GBl0739紙漿、紙和紙板試樣處理之規定。①試樣在調制前,應先將其水分干燥至約為標準狀況時一半的含水量(干燥溫度不得超過600C)。②將試樣懸掛于20±20C及65±2%RH之空氣中,使其表面充分接觸于調制空氣。③紙板或防水性能良好的紙張需調制24小時或48小時以上,直到全重量無顯著變化為止,各項物理試驗亦應在同一溫度及濕度下舉行。美國屬于大陸性氣候,因此是以以23±2℃及50±2%RH之標準狀態下進行各項試驗,因此試驗條件不同,所得之試驗值就無從比較其優劣。
        瓦楞紙箱所用之原紙為植物性纖維構成,植物性纖維之水分含量隨周圍空氣條件之改變而變化,周圍空氣濕度高時原紙會變濕,濕度低時原紙會變干,如長時間放置在一定溫濕度之空氣中,原紙的水分會達到平衡狀態;在同一溫濕度狀態下調制二張水分差異很大的紙張時,水分含量較低者吸收水分;水分較高者放出水分,二者均可達到平衡狀態,但二者水分含量仍有稍許差異,是故試樣在調制前,應先將原紙試樣水分干燥至約為標準狀況時一半含水量,再重行吸收水分則可獲得相同之水分含量,原紙水分吸收與放出之變化情況。
        各種紙類水分之平衡點因紙漿種類不同而異,在濕度60%R.H.狀況下,水分達到平衡點時,銅版紙約為6%,新聞紙約為10%,瓦楞紙箱用原紙約為9.5%。

        原紙之物理強度受水分含量之影響很大,其變化情形如圖2所示。以濕度65%R.H.時之強度為100。
        抗張強度在濕度30~40%R.H之間,隨濕度之增加而增大,濕度繼續增高,抗張強度則急劇下降。
        伸長率隨濕度之增加而增加,原紙之縱向變化橫向為大。
        破裂強度和抗張強度相同,濕度增加,破裂強度隨之減少,其減少比率較抗張強度為小。
        撕裂強度不論縱向或橫向均隨濕度之增加而增加,但到極度高濕范圍再行下降。

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