常識：正確認識原紙的物理強度
發布時間：2024-05-21 點擊：56
隨著中國包裝行業的飛速發展，人們對瓦楞紙箱的認識從僅憑手感來判定紙箱的好壞，逐漸進步為使用各種專業儀器來檢測各項物理性能指標。而瓦楞紙箱的性能主要由組成瓦楞紙板的各層原紙來決定，因此，原紙的物理強度就成為了瓦楞包裝企業關注的重點。
本文將結合原紙的造紙工藝，對原紙的各項物理性能進行簡要的闡述，以便讓包裝業的同行們對原紙的各項物理性能有全面的深入的認識。
1原紙纖維結構對瓦楞紙板強度的影響
原紙的纖維結構不同，生產的瓦楞紙板的耐破強度、邊壓強度等也會有差異。原紙纖維結構主要是原紙生產中原生漿與再生漿、木漿纖維與草漿纖維的配比問題。
全木漿牛皮卡紙，大多數是采用針葉木與闊葉木漿混合生產或慢生林木漿與速生林木漿混合生產。木漿所占的比例不同，其原紙的物理性能也就有所差異。
而掛面牛皮箱紙板其面漿與底漿的比例差異將直接會影響原紙的耐破值。有的生產廠家為節約成本而降低面漿的用量，如175g/m2掛面牛皮箱紙板(a級紙)一般面漿的定量應在60-65g，而在檢測中發現有的只有50-55g，所以耐破值、環壓強度就會偏低。
在瓦楞原紙或普通掛面箱板紙中，其木漿纖維的含量高低也將影響原紙的環壓強度。
2原紙的緊度與瓦楞紙板強度的關系
無論是箱板紙，還是瓦楞原紙，其緊度也是影響瓦楞紙板強度的一個重要方面。 緊度的計算公式： 緊度（g/cm3 ）= 定量（g）÷[厚度（cm）×10000cm2] （注:厚度用厚度儀進行檢測,可參照gb6547-1998標準） 式中可以看出:原紙的緊度即為原紙在單位體積中的重量，重量越高表明紙張的纖維密度越大。從實際生產和檢測的情況看，其耐破強度越高。緊度越高的瓦楞原紙挺度也越高，加工成瓦楞紙板時，楞型成型好，平壓強度也高（即手感硬度越好）。實踐中證明，緊度越高的紙張的環壓強度并不增高，所以對紙板邊壓強度影響不大。
原紙在生產過程中壓榨效果，緊度的優劣會影響到纖維之間的牢結度進而影響到原紙的環壓強度及抗張強度，而最終影響到紙箱的抗壓強度，而由于紙張的緊度不夠，還會影響到紙箱吸潮性，使得紙箱在使用或存放過程中過度吸潮而降低紙箱本身的抗壓強度。
3原紙的施膠度、水份與瓦楞紙板強度的關系
原紙的施膠度和水份對瓦楞紙板強度影響甚大。無論是箱紙板還是瓦楞原紙，施膠度越高，其水份含量變化小。反之水份含量變化越大。
當施膠度過高，原紙纖維會變得松脆，雖對瓦楞紙板的平壓強度有較好的表現，但會影響其耐破強度和抗沖擊強度。特別是紙板的耐折會較差，紙板成箱后會發生壓痕斷裂現象。施膠度太低的原紙容易吸收空氣中的潮氣，使原紙水份偏高。原紙纖維吸收水分后膨脹，紙張變得松軟。其耐破、環壓等強度會降低而影響瓦楞紙板的相關物理性能。
4原紙環壓
原紙的環壓測試分縱向的環壓強度和橫向的環壓強度，在環壓測試取樣時需要注意一點，縱向的環壓強度取樣時需要與紙幅幅寬方向一致，橫向的環壓強度取樣時需要與紙幅長度方向一致，在測試過程中我們會發現，盡管長網紙機的纖維的排列趨于無序狀，橫向環壓強度總是會比縱向環壓強度低，而作為0201型瓦楞紙箱來說，橫向的環壓強度才是和瓦楞的受力方向是一致的。
長網紙機在進行了纖維的無序排列的同時增加了橫向環壓測試時纖維的承受數量，從而增強了原紙的橫向環壓強度，同時由于纖維的無序排列，增強了纖維間的牢固度，進而保證了瓦楞紙箱抗壓強度的穩定性，使得單個紙箱之間的抗壓力值的落差減小。
5原紙耐破強度
原紙耐破強度指的是紙或紙張在單位面積上所能承受的垂直于試樣表面的均勻增大的最大壓力。
造紙時，漿罐中纖維的配比對耐破強度影響巨大，針葉林木漿配比越多，長纖維比例越大，耐破強度越高。反之如果多次回收的廢紙使用越多，耐破度越低。
造紙行業有一句俗語：“三分造紙，七分打漿”。紙箱板的耐破度及耐折和環壓強度均不同程度取決于打漿效果，打漿時盡量保留纖維長度，同時使纖維充分吸水潤脹、少切斷、多帚化、大大增加了纖維的比表面積和游離羥基的數量，在成紙時使得纖維排布呈無序狀，可顯著提高耐破強度等指標。
此外，影響耐破強度的另一個主要因素是纖維之間的結合力。通常可以在紙漿中添加增強淀粉，特別是木薯淀粉，從而提高原紙的耐破度。
6原紙抗張強度
瓦楞原紙的抗張強度取決于原紙的纖維結構和以及纖維之間的粘結力，抗張強度的好壞不但影響原紙在使用過程中在機械中的耐拉力，同時也會影響到紙箱成型以后的抗壓質量。
如果紙張的環壓強度很好，而裂斷長及抗張強度不好時，往往會造成紙箱在抗壓測試時的變形量大，最終變形如手風琴狀，這是因為由于纖維的質地、結構或者是纖維間的連接力差，而當紙箱進行抗壓測試時，先是壓線邊緣的纖維受力，而這種疏松無力的纖維不能很好地將紙箱受到的力傳達到紙箱的整體，隨著邊緣的局部塌潰，受力部位再逐步的朝箱體中間移動，就形成了變形如手風琴狀的測試現象。而抗張強度如果很好的話，則不會出現此類情況，紙箱會在變形量很小的情況下承受很大壓力。
7物理性能認識的一個誤區
判定紙張的優劣不是單一從某一項物理指標來判定，紙張的物理性能應該是一個綜合的指標。有時候紙箱用戶為了防止紙箱企業偷工減料，在對于紙箱的抗壓指標提出要求的同時，又對原紙的搭配提出了過高的克重要求，而紙箱企業為了應付客戶的要求，只有增加紙張克重降低紙張強度來保證成本。
客戶的這種要求已經將低克重高強度的瓦楞原紙拒之門外，其實從綜合性能上來考慮，低克重高強度的瓦楞原紙要比低強度高克重的瓦楞原紙穩定得多，而且由于原紙的穩定性減少了紙箱物理性能個體間的差異，增加了紙箱使用的安全性，而低強度高克重的紙張很難達到這種效果。
8原紙物理性能的綜合控制措施
1. 對原紙供應商的原料纖維結構，制漿造紙工藝及生產能力與技術，質量控制能力進行充分的調整，評審，選擇穩定的供應商作為合格供方。
2. 制訂原紙檢驗標準及驗收規范。與供應商共同確認以此為合同驗收依據，不符合允許范圍要求的原紙，可采取降級或退貨的辦法處理。特別是在耐破指數，環壓強度、橫幅定量和水份的檢測上嚴格把關。不符合指標要求范圍不予作為合格原料驗收。
3. 加強原紙的庫存管理和保護措施。一是做到倉庫的通風良好不受潮，控制原紙的水份偏差。二是避免原紙搬運過程的跌落，壓扁或扁芯，以保證原紙在使用過程中的張力平衡。 三是盡可能地先進先出，這樣原紙才不會因為儲存太長時間而造成物理強度大大降低。
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本文將結合原紙的造紙工藝，對原紙的各項物理性能進行簡要的闡述，以便讓包裝業的同行們對原紙的各項物理性能有全面的深入的認識。
1原紙纖維結構對瓦楞紙板強度的影響
原紙的纖維結構不同，生產的瓦楞紙板的耐破強度、邊壓強度等也會有差異。原紙纖維結構主要是原紙生產中原生漿與再生漿、木漿纖維與草漿纖維的配比問題。
全木漿牛皮卡紙，大多數是采用針葉木與闊葉木漿混合生產或慢生林木漿與速生林木漿混合生產。木漿所占的比例不同，其原紙的物理性能也就有所差異。
而掛面牛皮箱紙板其面漿與底漿的比例差異將直接會影響原紙的耐破值。有的生產廠家為節約成本而降低面漿的用量，如175g/m2掛面牛皮箱紙板(a級紙)一般面漿的定量應在60-65g，而在檢測中發現有的只有50-55g，所以耐破值、環壓強度就會偏低。
在瓦楞原紙或普通掛面箱板紙中，其木漿纖維的含量高低也將影響原紙的環壓強度。
2原紙的緊度與瓦楞紙板強度的關系
無論是箱板紙，還是瓦楞原紙，其緊度也是影響瓦楞紙板強度的一個重要方面。 緊度的計算公式： 緊度（g/cm3 ）= 定量（g）÷[厚度（cm）×10000cm2] （注:厚度用厚度儀進行檢測,可參照gb6547-1998標準） 式中可以看出:原紙的緊度即為原紙在單位體積中的重量，重量越高表明紙張的纖維密度越大。從實際生產和檢測的情況看，其耐破強度越高。緊度越高的瓦楞原紙挺度也越高，加工成瓦楞紙板時，楞型成型好，平壓強度也高（即手感硬度越好）。實踐中證明，緊度越高的紙張的環壓強度并不增高，所以對紙板邊壓強度影響不大。
原紙在生產過程中壓榨效果，緊度的優劣會影響到纖維之間的牢結度進而影響到原紙的環壓強度及抗張強度，而最終影響到紙箱的抗壓強度，而由于紙張的緊度不夠，還會影響到紙箱吸潮性，使得紙箱在使用或存放過程中過度吸潮而降低紙箱本身的抗壓強度。
3原紙的施膠度、水份與瓦楞紙板強度的關系
原紙的施膠度和水份對瓦楞紙板強度影響甚大。無論是箱紙板還是瓦楞原紙，施膠度越高，其水份含量變化小。反之水份含量變化越大。
當施膠度過高，原紙纖維會變得松脆，雖對瓦楞紙板的平壓強度有較好的表現，但會影響其耐破強度和抗沖擊強度。特別是紙板的耐折會較差，紙板成箱后會發生壓痕斷裂現象。施膠度太低的原紙容易吸收空氣中的潮氣，使原紙水份偏高。原紙纖維吸收水分后膨脹，紙張變得松軟。其耐破、環壓等強度會降低而影響瓦楞紙板的相關物理性能。
4原紙環壓
原紙的環壓測試分縱向的環壓強度和橫向的環壓強度，在環壓測試取樣時需要注意一點，縱向的環壓強度取樣時需要與紙幅幅寬方向一致，橫向的環壓強度取樣時需要與紙幅長度方向一致，在測試過程中我們會發現，盡管長網紙機的纖維的排列趨于無序狀，橫向環壓強度總是會比縱向環壓強度低，而作為0201型瓦楞紙箱來說，橫向的環壓強度才是和瓦楞的受力方向是一致的。
長網紙機在進行了纖維的無序排列的同時增加了橫向環壓測試時纖維的承受數量，從而增強了原紙的橫向環壓強度，同時由于纖維的無序排列，增強了纖維間的牢固度，進而保證了瓦楞紙箱抗壓強度的穩定性，使得單個紙箱之間的抗壓力值的落差減小。
5原紙耐破強度
原紙耐破強度指的是紙或紙張在單位面積上所能承受的垂直于試樣表面的均勻增大的最大壓力。
造紙時，漿罐中纖維的配比對耐破強度影響巨大，針葉林木漿配比越多，長纖維比例越大，耐破強度越高。反之如果多次回收的廢紙使用越多，耐破度越低。
造紙行業有一句俗語：“三分造紙，七分打漿”。紙箱板的耐破度及耐折和環壓強度均不同程度取決于打漿效果，打漿時盡量保留纖維長度，同時使纖維充分吸水潤脹、少切斷、多帚化、大大增加了纖維的比表面積和游離羥基的數量，在成紙時使得纖維排布呈無序狀，可顯著提高耐破強度等指標。
此外，影響耐破強度的另一個主要因素是纖維之間的結合力。通常可以在紙漿中添加增強淀粉，特別是木薯淀粉，從而提高原紙的耐破度。
6原紙抗張強度
瓦楞原紙的抗張強度取決于原紙的纖維結構和以及纖維之間的粘結力，抗張強度的好壞不但影響原紙在使用過程中在機械中的耐拉力，同時也會影響到紙箱成型以后的抗壓質量。
如果紙張的環壓強度很好，而裂斷長及抗張強度不好時，往往會造成紙箱在抗壓測試時的變形量大，最終變形如手風琴狀，這是因為由于纖維的質地、結構或者是纖維間的連接力差，而當紙箱進行抗壓測試時，先是壓線邊緣的纖維受力，而這種疏松無力的纖維不能很好地將紙箱受到的力傳達到紙箱的整體，隨著邊緣的局部塌潰，受力部位再逐步的朝箱體中間移動，就形成了變形如手風琴狀的測試現象。而抗張強度如果很好的話，則不會出現此類情況，紙箱會在變形量很小的情況下承受很大壓力。
7物理性能認識的一個誤區
判定紙張的優劣不是單一從某一項物理指標來判定，紙張的物理性能應該是一個綜合的指標。有時候紙箱用戶為了防止紙箱企業偷工減料，在對于紙箱的抗壓指標提出要求的同時，又對原紙的搭配提出了過高的克重要求，而紙箱企業為了應付客戶的要求，只有增加紙張克重降低紙張強度來保證成本。
客戶的這種要求已經將低克重高強度的瓦楞原紙拒之門外，其實從綜合性能上來考慮，低克重高強度的瓦楞原紙要比低強度高克重的瓦楞原紙穩定得多，而且由于原紙的穩定性減少了紙箱物理性能個體間的差異，增加了紙箱使用的安全性，而低強度高克重的紙張很難達到這種效果。
8原紙物理性能的綜合控制措施
1. 對原紙供應商的原料纖維結構，制漿造紙工藝及生產能力與技術，質量控制能力進行充分的調整，評審，選擇穩定的供應商作為合格供方。
2. 制訂原紙檢驗標準及驗收規范。與供應商共同確認以此為合同驗收依據，不符合允許范圍要求的原紙，可采取降級或退貨的辦法處理。特別是在耐破指數，環壓強度、橫幅定量和水份的檢測上嚴格把關。不符合指標要求范圍不予作為合格原料驗收。
3. 加強原紙的庫存管理和保護措施。一是做到倉庫的通風良好不受潮，控制原紙的水份偏差。二是避免原紙搬運過程的跌落，壓扁或扁芯，以保證原紙在使用過程中的張力平衡。 三是盡可能地先進先出，這樣原紙才不會因為儲存太長時間而造成物理強度大大降低。
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