海達(dá)儀器：美國(guó)瓦楞紙箱邊壓強(qiáng)度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)(ECT)
瓦楞紙箱zui主要的功能就是在運(yùn)輸和配送過程中保護(hù)內(nèi)裝產(chǎn)品(不論內(nèi)裝產(chǎn)品是否有原始包裝)。從客戶將產(chǎn)品放入紙箱的那一刻起，瓦楞紙箱就開始執(zhí)行起“保衛(wèi)工作”，直到終端用戶從紙箱中取出產(chǎn)品，放到商店中的貨架上時(shí)，它的“使命”才算完成。而在運(yùn)輸過程中，美國(guó)對(duì)于瓦楞紙箱的結(jié)構(gòu)和耐用性有非常嚴(yán)格的要求。
紙箱的單元化堆放方式和倉庫保管狀況是現(xiàn)代配送鏈中的關(guān)鍵組成部分。紙箱的抗壓強(qiáng)度是衡量紙箱性能的標(biāo)準(zhǔn)之一?？蛻魧?duì)紙箱抗壓強(qiáng)度的要求包括紙箱的承重能力、層數(shù)、成型方式、靜態(tài)裝載能力、倉庫環(huán)境、裝載時(shí)間、運(yùn)輸和其他配送條件。而采用邊壓強(qiáng)度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)(ECT)測(cè)定的紙板的邊壓強(qiáng)度對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度有著重要意義，可以作為紙箱企業(yè)質(zhì)量測(cè)定工具的一部分，從而保證紙箱性能。
紙箱強(qiáng)度
將近一個(gè)世紀(jì)以來，研究人員已經(jīng)研究出各種關(guān)聯(lián)，能可靠地估計(jì)出紙箱性能。1963年McKee et al.出版的一篇文章已經(jīng)成為這一領(lǐng)域中有著奠基意義的學(xué)術(shù)論文，其中包含了推算紙箱抗壓強(qiáng)度的公式。
隨后，人們進(jìn)一步修改了這一方法，如1972年的Wolf，1993年Baka et. Al. 和1994年Challas et. Al.等等。而“簡(jiǎn)化的 McKee等式”仍然被認(rèn)為是紙箱抗壓強(qiáng)度和紙板參數(shù)之間的*關(guān)聯(lián)模式。
盡管邊壓強(qiáng)度(通過ECT測(cè)定)并不是構(gòu)成紙箱抗壓強(qiáng)度的*公式，它卻是在估算紙箱抗壓強(qiáng)度時(shí)zui有意義的影響因素。
測(cè)量邊壓強(qiáng)度是通過對(duì)一張樣品紙板施加壓力，直至樣品的中間部分出現(xiàn)塌陷為止。
紙箱強(qiáng)度=5.87＊ECT＊√厚度＊周長(zhǎng)
ECT與紙板材料的物理屬息息相關(guān)，涉及面紙和芯紙的強(qiáng)度，以及它們的粘合質(zhì)量。由此，就與同樣具有測(cè)定紙板性能的其他方法——耐破強(qiáng)度區(qū)別開來。而紙板的耐破強(qiáng)度基本上僅與面紙的質(zhì)量有關(guān)。
每塊瓦楞紙板都有具有耐戳穿強(qiáng)度和邊壓強(qiáng)度。不過兩種特點(diǎn)在紙箱強(qiáng)度中扮演著不同的角色。ECT確定的是紙板結(jié)構(gòu)的裝載性能，而耐戳穿強(qiáng)度測(cè)定的則是戳穿紙板所需要的強(qiáng)度。壓平紙板并不會(huì)對(duì)耐戳穿強(qiáng)度造成太大的影響，因?yàn)槊婕埖膹?qiáng)度基本上是不變的。不過，如果楞型遭到破壞，就會(huì)大大地影響ECT值。同時(shí)，紙箱在堆碼過程的抗壓強(qiáng)度也會(huì)降低。
易受紙板及其組成部分質(zhì)量影響的敏感性使ECT值成為評(píng)價(jià)紙箱質(zhì)量高低的好公式。為了保證紙箱的性能，必須在生產(chǎn)過程中確保一定的ECT值。
選擇測(cè)定ECT的位置
從瓦線上下來的紙板中任選一塊來測(cè)量ECT值是檢驗(yàn)紙板加工質(zhì)量的一種方式。這樣就可以了解到整個(gè)訂單中這一批紙板的質(zhì)量，同時(shí)也可與不同批次的同類紙板進(jìn)行對(duì)比，還可以將ECT值與行業(yè)中的普遍數(shù)值進(jìn)行比較，并通過ECT預(yù)測(cè)紙板的性能。這樣構(gòu)成了操作標(biāo)準(zhǔn)，并有助于保證紙板的有效使用。
到目前為止，在瓦線干部設(shè)備上測(cè)定ECT值主要是為了將其作為后續(xù)工序的參考。假設(shè)所有的樣品在測(cè)試之前的狀況都基本相同，那么在其他加工過程中，ECT值可能會(huì)降低或保持不變。
邊壓強(qiáng)度受到諸多加工程序的影響：進(jìn)紙輥、拖出皮帶、印刷、壓線、模切等。處理和“接觸”瓦楞紙板時(shí)。都有可能對(duì)紙板結(jié)構(gòu)造成破壞和降低紙板強(qiáng)度。在生產(chǎn)過程中的不同點(diǎn)上對(duì)ECT值進(jìn)行量化可以幫助確定紙板損害的關(guān)鍵區(qū)域，并對(duì)該區(qū)域進(jìn)行修整。
下例中(見下表)，可以發(fā)現(xiàn)在不同生產(chǎn)階段一個(gè)訂單中紙板的平均ECT值。ECT測(cè)量值的變化與材料本身的特性和加工工序關(guān)系密切。在這個(gè)例子中，對(duì)ECT值造成zui大的損失的步驟是印刷、模切工序，說明這兩大加工工序還有待加強(qiáng)改進(jìn)。不論如何，總的目標(biāo)是讓產(chǎn)品的ECT值在離開工廠之前與剛下瓦線的數(shù)值盡量接近。
將ECT值與紙箱性能起來時(shí)，要考慮在紙箱的何處測(cè)定ECT值。由于紙箱的拐角部分較之于紙箱的其他部分會(huì)承受更多的壓力，因此在進(jìn)行測(cè)定時(shí)，要盡量選擇接近拐角的位置。不過，TAPPI(美國(guó)紙漿及造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì))的所有有關(guān)ECT的測(cè)試方法(T811，T838，T839)卻都注明了要在遠(yuǎn)離壓線的位置進(jìn)行測(cè)定。此外，還可以在紙箱的一些薄弱地方進(jìn)行測(cè)量。比如在經(jīng)過印刷和未經(jīng)過印刷的地方測(cè)量，可以了解印刷工藝對(duì)紙箱性能造成的影響。總而言之，選擇一些紙箱，并在不同的區(qū)域測(cè)量邊壓強(qiáng)度，其結(jié)果的一致程度可作為紙箱質(zhì)量的指數(shù)之一。
注意事項(xiàng)
與所有的紙張測(cè)試特點(diǎn)一樣，ECT值對(duì)樣本的含水量敏感。極少紙箱廠具備有符合TAPPI標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試環(huán)境，而對(duì)樣本的含水量以及測(cè)試環(huán)境進(jìn)行控制則將有助于減少數(shù)值偏離程度。如果數(shù)值偏離嚴(yán)重，ECT值也就無實(shí)際意義了。
除了含水量和環(huán)境因素外，ECT值還受到很多因素的影響，如樣本采集和準(zhǔn)備。細(xì)致地準(zhǔn)備用于測(cè)試的樣本，尤其是承受壓力表面的平行和排列方式，是獲得準(zhǔn)確和可重復(fù)應(yīng)用結(jié)果的關(guān)鍵。
紙箱的瓦楞部位承受著壓力。了解ECT樣本瓦楞的抗壓強(qiáng)度就可以準(zhǔn)確地了解紙箱材料的特點(diǎn)。當(dāng)然，即使很小的數(shù)據(jù)偏差都可能造成巨大的影響。比如樣本與壓線的距離，以及樣本的高度等都會(huì)對(duì)結(jié)果造成很大的影響。這些因素和其他因素，都在有關(guān)ECT的研究文章中有詳細(xì)敘述，都強(qiáng)調(diào)了在進(jìn)行ECT項(xiàng)目時(shí)，仔細(xì)地取樣和測(cè)試的重要性。
美國(guó)國(guó)家貨物分類標(biāo)準(zhǔn)(Motor Freight Classification)中的第222條規(guī)定了TAPPI T811 ECT(包括所有的進(jìn)行測(cè)試的前提和條件要求)能為作為獲得紙生產(chǎn)企業(yè)證書(BMC)的相關(guān)性能的證明。T811測(cè)試所要求的浸蠟和重新設(shè)定條件的次數(shù)可能不如用夾子固定樣本邊緣實(shí)用(T839)，也可以用*或刳刨機(jī)(T838)將樣本切下來，或不對(duì)邊緣加固。不過，不同的測(cè)試方法會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果。
所有ECT測(cè)試方法都可以與紙箱的抗壓強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)，不過，需要說明的是不同方法的關(guān)聯(lián)方式都不一樣。McKee的公式是使用經(jīng)過蠟處理的邊緣測(cè)試方法。因此，使用經(jīng)過蠟處理的ECT樣本數(shù)據(jù)(T811)，可以得出zui可靠的紙箱的抗壓強(qiáng)度值。其他的方法可能需要使用修改過的McKee公式。在測(cè)試紙箱的抗壓強(qiáng)度時(shí)，在ECT方法的基礎(chǔ)上使用關(guān)聯(lián)非常重要。盡管與實(shí)際的紙箱性能建立關(guān)聯(lián)需要建立數(shù)據(jù)更為豐富的測(cè)試數(shù)據(jù)庫，但不論你選擇何種測(cè)試方法，都可在生產(chǎn)過程中將ECT值的降低作為紙箱抗壓強(qiáng)度降低的指示標(biāo)。
ECT被廣泛地認(rèn)為是紙箱的抗壓強(qiáng)度和堆碼強(qiáng)度zui重要的影響因素。盡管對(duì)ECT的全面評(píng)價(jià)在這篇文章中較少提及，仍然不難發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的很多因素會(huì)降低紙箱的抗壓強(qiáng)度。測(cè)定ECT值能幫助紙箱企業(yè)為生產(chǎn)能力建立基準(zhǔn)、提供質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、明確需要改進(jìn)的工序。有關(guān)ECT的其他信息可以從相關(guān)以及TAPPI的研討會(huì)和刊物上獲得。
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