淺談瓦楞原紙橫向環(huán)壓強度的重要性

作者：濟南辰馳儀器

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

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

        紙板的環(huán)壓強度是指將一定尺寸的試樣,插在試樣座內(nèi),形成圓環(huán)形,在測量板之間進行壓縮,在壓潰前所能承受的的力,即為環(huán)壓強度。環(huán)壓強度是檢查原紙一個重要的質(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,所測得的抗壓強度的大小,這就是原紙的環(huán)壓強度,單位以N/m（牛/米）表示。這里須指出的是用環(huán)壓試驗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（即邊壓強度）而發(fā)生的屈服極限值是不同的。目前尚無防止紙在邊壓作用下失穩(wěn)而能測得紙的邊壓強度的儀器。

為什么說環(huán)壓強度是原紙質(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。可以說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,使用時必須保持一定形狀,瓦楞紙箱失效一個主要形式就是抗壓強度不夠被壓塌。瓦楞紙箱的抗壓強度與瓦楞紙板的邊壓強度（邊壓強度是瓦楞紙板一個質(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)形進行測試）密切相關(guān);瓦楞紙板的邊壓強度又直接與原紙的環(huán)壓強度相關(guān)。原紙的環(huán)壓強度大,則紙箱的抗壓強度好,這就是要求原紙有環(huán)壓強度的原因。為了增加紙箱的抗壓性能,需要使紙箱4個側(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度。上述的道理也是要求原紙具有良好橫向環(huán)壓強度原因。

2、環(huán)壓強度、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)壓強度是在一定寬度下沿幅寬方向每米長原紙的抗壓強度,單位以N/m（牛/米）表示。環(huán)壓指數(shù)是原紙在一定的定量范圍內(nèi),以一定的寬度沿其幅寬方向,每克米原紙的抗壓強度,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°時的彎矩,以N·m（牛·米）表示。環(huán)壓強度和挺度是兩個不同的質(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度的測試工作者進行多品種多方位的實驗和研究。

3、如何提高原紙的環(huán)壓強度?

        影響原紙環(huán)壓強度的參數(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)壓強度必然低。為了克服這方面的缺點,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口廢紙或?qū)a(chǎn)廢紙進行分類成箱板廢紙、雜紙廢紙等類,投料時均勻搭配以穩(wěn)定其產(chǎn)品質(zhì)量。從進口*原紙（高強）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,若不進行充分的除渣和洗滌,勢必造成纖維接合強度差影響原紙的環(huán)壓強度。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）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,這樣會降低漿料的質(zhì)量對提高原紙環(huán)壓強度、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,這樣可使原紙在相同定量下增加其厚度,有利于環(huán)壓強度加大。同時亦又可節(jié)約動力的消耗。

3.4、化學(xué)增強。在漿料中添加增強劑可起到提高環(huán)壓強度和補強的目的。常用的增強劑是改性淀粉、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)壓強度,而且提高了濾水性增加了生產(chǎn)能力。增強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)紙機網(wǎng)槽進行改進,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的橫向收縮;減少原紙的含水量;進行漿內(nèi)施膠（或表面施膠）,以防止原紙在空氣濕度大的季節(jié)里發(fā)生回潮;有的生產(chǎn)廠原紙經(jīng)過壓光機壓榨,這是不可取的,這會降低原紙的環(huán)壓強度。

          總起來說影響瓦楞原紙的環(huán)壓強度參數(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)壓強度的作用,尤其以原料配比,漿料處理和化學(xué)增強的辦法效果較顯著。