淺談瓦楞原紙橫向環(huán)壓強(qiáng)度的重要性

作者：濟(jì)南辰馳儀器

      瓦楞原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度（以下稱環(huán)壓強(qiáng)度）愈來愈被紙箱廠重視,本文僅就環(huán)壓強(qiáng)度一些問題及如何提高再生瓦楞原紙環(huán)壓強(qiáng)度提出些看法。

1、為什么原紙需要環(huán)壓強(qiáng)度的質(zhì)量指標(biāo)?什么是環(huán)壓強(qiáng)度?原紙的環(huán)壓強(qiáng)度為什么要橫向的呢?

        紙板的環(huán)壓強(qiáng)度是指將一定尺寸的試樣,插在試樣座內(nèi),形成圓環(huán)形,在測量板之間進(jìn)行壓縮,在壓潰前所能承受的的力,即為環(huán)壓強(qiáng)度。環(huán)壓強(qiáng)度是檢查原紙一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo),指原紙沿橫幅方向阻抗外力的負(fù)荷能力。由于原紙的厚度較薄,要在一張平直的原紙上沿垂直其厚度的方向施加壓力,而又要原紙維持其穩(wěn)定是難以做到的,若把原紙圍成環(huán)形施加壓力則其穩(wěn)定性就好得多了,把原紙以一定的尺寸長度和寬度圍成環(huán)形施加壓力,所測得的抗壓強(qiáng)度的大小,這就是原紙的環(huán)壓強(qiáng)度,單位以N/m（牛/米）表示。這里須指出的是用環(huán)壓試驗(yàn)儀所測得的壓力是表示一定直徑開口薄拉殼的臨界壓力值,它與同一尺寸紙條受壓（即邊壓強(qiáng)度）而發(fā)生的屈服極限值是不同的。目前尚無防止紙?jiān)谶厜鹤饔孟率Х€(wěn)而能測得紙的邊壓強(qiáng)度的儀器。

為什么說環(huán)壓強(qiáng)度是原紙質(zhì)量的重要指標(biāo)?

       為什么又要橫向的呢?這是由于紙箱是由瓦楞紙板制成的,瓦楞紙板是種組合材料,它是由面紙和原紙粘接而構(gòu)成的。瓦楞紙板的剖面像橋梁的拱形結(jié)構(gòu),呈拱狀的上、下波峰表面與面紙和襯紙粘合形成連續(xù)的拱形?？梢哉f瓦楞紙板平面受力與拱架相似,具有良好的剛性、彈性和防震性能。瓦楞紙板是作為剛性容器的材料而被使用,使用時(shí)必須保持一定形狀,瓦楞紙箱失效一個(gè)主要形式就是抗壓強(qiáng)度不夠被壓塌。瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度與瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度（邊壓強(qiáng)度是瓦楞紙板一個(gè)質(zhì)量指標(biāo),指紙板沿瓦楞方向承受壓縮負(fù)荷的能力,其含義與原紙的環(huán)壓強(qiáng)度相似,只是瓦楞紙板具有一定的厚度和穩(wěn)定性,故不需卷成環(huán)形進(jìn)行測試）密切相關(guān);瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度又直接與原紙的環(huán)壓強(qiáng)度相關(guān)。原紙的環(huán)壓強(qiáng)度大,則紙箱的抗壓強(qiáng)度好,這就是要求原紙有環(huán)壓強(qiáng)度的原因。為了增加紙箱的抗壓性能,需要使紙箱4個(gè)側(cè)面的瓦楞紙板的拱形波紋的方向垂直于紙箱的底面,這樣的方向不僅有利于制箱的操作,更主要的是使紙箱具有良好的抗壓強(qiáng)度。上述的道理也是要求原紙具有良好橫向環(huán)壓強(qiáng)度原因。

2、環(huán)壓強(qiáng)度、環(huán)壓指數(shù)與挺度的含義有何不同?其相互關(guān)系怎樣?

         前文已談到原紙的環(huán)壓強(qiáng)度是在一定寬度下沿幅寬方向每米長原紙的抗壓強(qiáng)度,單位以N/m（牛/米）表示。環(huán)壓指數(shù)是原紙?jiān)谝欢ǖ亩糠秶鷥?nèi),以一定的寬度沿其幅寬方向,每克米原紙的抗壓強(qiáng)度,單位是以N·m/g（牛·米/克）表示。兩者關(guān)系是:r=R/W

r（橫向環(huán)壓指數(shù)） N·m/g;

R橫向環(huán)壓強(qiáng)度,N/m;

W定量,g/m2

        現(xiàn)行包裝紙及紙板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大多以環(huán)壓指數(shù)表示,儀器測出環(huán)壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過換算成環(huán)壓指數(shù)。挺度是紙板的挺括程度,即其抗彎性能。指在一定條件下彎曲寬度為38 mm的試樣至15°時(shí)的彎矩,以N·m（牛·米）表示。環(huán)壓強(qiáng)度和挺度是兩個(gè)不同的質(zhì)量指標(biāo),其含義各異,但據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場多次觀察和測試,環(huán)壓強(qiáng)度好的紙其挺度也好,究竟兩者有何共性,還有待深入的認(rèn)識和探索。這更有待于紙張物理強(qiáng)度的測試工作者進(jìn)行多品種多方位的實(shí)驗(yàn)和研究。

3、如何提高原紙的環(huán)壓強(qiáng)度?

        影響原紙環(huán)壓強(qiáng)度的參數(shù)頗多,如原料本身的性能,制漿的方法,漿料的配比,打漿造紙的工藝及原紙本身的定量、厚度及水分等。目前國內(nèi)原紙生產(chǎn)廠有“三多”———使用100%廢紙做原料的多;質(zhì)量差,只能生產(chǎn)中、低（B級以下的）檔等級的多;規(guī)模小,生產(chǎn)原紙的廠家多。在上述情況下要改善和提高原紙環(huán)壓強(qiáng)度可采用下述方法。

3.1、合理的原料配比。由于廢紙是二次纖維（有的廢紙已經(jīng)多次重復(fù)使用可以說是三次、四次纖維了）,纖維本身已喪失原有的性能, 100%的廢紙所生產(chǎn)的原紙是軟綿綿的,其環(huán)壓強(qiáng)度必然低。為了克服這方面的缺點(diǎn),有條件的廠應(yīng)在廢紙中配加部分蔗渣、葦渣、麥草等含木質(zhì)和半纖維素多硬度高的漿料,或漿廠廢水中的回收漿料。不具備上述條件的可配加進(jìn)口廢紙或?qū)a(chǎn)廢紙進(jìn)行分類成箱板廢紙、雜紙廢紙等類,投料時(shí)均勻搭配以穩(wěn)定其產(chǎn)品質(zhì)量。從進(jìn)口*原紙（高強(qiáng)）原料分析,大多系采用的是闊葉木漿、草類半化學(xué)漿、廢紙漿等混合漿料生產(chǎn)的。

3.2、加強(qiáng)漿料的凈化和篩選,廢紙漿是較臟的,尤其是雜紙廢紙和水泥袋紙粘附的雜質(zhì)較多,若不進(jìn)行充分的除渣和洗滌,勢必造成纖維接合強(qiáng)度差影響原紙的環(huán)壓強(qiáng)度。洗滌后漿料的pH值應(yīng)小于8,擠出的水應(yīng)干凈。在沒有去除輕雜質(zhì)設(shè)備（如輕雜質(zhì)除渣器,復(fù)式纖維分離機(jī)）的廢紙備漿（流程中）篩選設(shè)備除對漿料纖維具有分選的作用外,它還兼有除去漿料中夾帶的輕雜質(zhì)片狀物和紙塑層薄膜等雜物的作用,在這種情況下有些原紙生產(chǎn)廠家把篩渣不經(jīng)處理,全部回到水力碎漿機(jī)中去使用,造成輕雜質(zhì)的惡性循環(huán),這是不可取的,這樣會(huì)降低漿料的質(zhì)量對提高原紙環(huán)壓強(qiáng)度、裂斷長都是不利的。

3.3、在不影響裂斷長和緊度的情況下,適當(dāng)降低叩解度,這樣可使原紙?jiān)谙嗤肯略黾悠浜穸?有利于環(huán)壓強(qiáng)度加大。同時(shí)亦又可節(jié)約動(dòng)力的消耗。

3.4、化學(xué)增強(qiáng)。在漿料中添加增強(qiáng)劑可起到提高環(huán)壓強(qiáng)度和補(bǔ)強(qiáng)的目的。常用的增強(qiáng)劑是改性淀粉、羧甲基纖維等。1996年筆者曾在原紙漿料中試加過0.8%的淀粉,不僅增加了原紙的環(huán)壓強(qiáng)度,而且提高了濾水性增加了生產(chǎn)能力。增強(qiáng)劑也可采用噴灑在濕紙胚上的辦法。

3.5、在造紙工藝上,對圓網(wǎng)紙機(jī)網(wǎng)槽進(jìn)行改進(jìn),以增加橫向纖維的排列;調(diào)整壓輥和托輥的壓力不宜過高;提高干燥溫度,增大干毯張力,以減少紙頁在干燥時(shí)的橫向收縮;減少原紙的含水量;進(jìn)行漿內(nèi)施膠（或表面施膠）,以防止原紙?jiān)诳諝鉂穸却蟮募竟?jié)里發(fā)生回潮;有的生產(chǎn)廠原紙經(jīng)過壓光機(jī)壓榨,這是不可取的,這會(huì)降低原紙的環(huán)壓強(qiáng)度。

          總起來說影響瓦楞原紙的環(huán)壓強(qiáng)度參數(shù)是較多的,上述的方法在生產(chǎn)上可起到些改善和增加環(huán)壓強(qiáng)度的作用,尤其以原料配比,漿料處理和化學(xué)增強(qiáng)的辦法效果較顯著。