瓦楞原紙的環(huán)壓強度是非常重要的性能指標，是瓦楞紙箱強度設計需引用的重要參數。紙和紙板的環(huán)壓強度是指環(huán)形試樣邊緣受壓直至壓潰時(shí)所能承受的最大壓縮力，以kN/m表示。國外常使用RCT表示環(huán)壓強度，其單位用lbf/in表示，其換算關(guān)系為lbf/in=0.17513kN/m。

    瓦楞原紙的環(huán)壓強度隨著(zhù)定量的加大而增加，為了消除定量的影響，便于不同定量瓦楞芯紙的比較，產(chǎn)品標準中規定的是橫向環(huán)壓指數。環(huán)壓強度除以定量為環(huán)壓指數，以?！っ酌靠耍∟·m/g）表示。

    瓦楞原紙在瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)上壓制成波紋形的瓦楞時(shí)，瓦楞方向與瓦楞原紙的橫向平行，而瓦楞紙板制成紙箱時(shí)，其受壓方向通常為瓦楞方向，也就是瓦楞原紙的橫向，故在瓦楞原紙的產(chǎn)品標準中，只規定橫向  環(huán)壓指數。

    環(huán)壓強度的測定按GB/T 2679.8-2016《紙和紙板 環(huán)壓強度的測定》進(jìn)行，該標準修改采用ISO 12192:2011。

1、 測試儀器及方法標準

GB/T 2679.8、ISO 12192、TAPPI T822

2、 測試目的

環(huán)壓強度表示紙板邊緣承受壓力的性能，是箱紙板和瓦楞原紙重要的強度指標。環(huán)壓強度影響瓦楞紙板的邊壓強度，而瓦楞紙板的邊壓強度將對紙箱的整體抗壓強度產(chǎn)生重要影響。

3、 測試原理和設備結構

       其原理是將規定長(cháng)度和寬度的條形試樣插人圓形試樣座的環(huán)形縫隙內(如圖 2所示)，將裝好試樣的試樣座置于壓縮儀的上下壓板間恒速壓縮，測試試樣邊緣壓潰時(shí)單位長(cháng)度試樣承受的最大力，并計算環(huán)壓強度和環(huán)壓指數。

       壓縮強度試驗儀由機械傳動(dòng)、硬件電路、傳感器、顯示屏及測量控制等部件組成。壓縮強度試驗儀（以PN-CT300F智能機型為例）外形結構如圖1所示。

1－急停按鈕 2－打印機 3－下壓盤(pán) 4－上壓盤(pán) 5－傳感器 6－按鈕 7－顯示屏 

圖1壓縮強度試驗儀結構示意圖

4、 試樣的采取、處理及試樣的準備

      按 GB/T 450 采取試樣。按照GB/T 10739 對樣品進(jìn)行溫濕處理,試樣的制備和測試應在同樣的條件下進(jìn)行。

試樣從制備到測試整個(gè)過(guò)程需要戴手套。使用取樣裝置取試樣,應避開(kāi)紋折痕或者其他可能影響測試結果的可見(jiàn)紙病。試樣長(cháng)為152.4（+0，-2.5）mm，寬為（12.70±0.1）mm。確保試樣邊緣平直光滑，無(wú)撕裂或磨損，長(cháng)邊方向平行度在0.015mm以?xún)?。每個(gè)測試方向一般需裁取至少 10 條試樣，試樣長(cháng)邊平行于縱向的試樣用于測定橫向環(huán)壓強度。

5、 試驗步驟及方法

       按GB/T 451.3 測定試樣的厚度。根據試樣厚度選擇適當直徑的內盤(pán)裝入試樣座。內盤(pán)與底座內間的間隙應能使試樣自由進(jìn)入且無(wú)阻力,但間隙寬度不應超過(guò)試樣平均厚度的 175%。表1列出了試樣厚度與適應內盤(pán)直徑的對應關(guān)系。小心地將試樣插入切線(xiàn)槽，并繼續輕輕地將試樣插入試樣座至自由端離開(kāi)切線(xiàn)槽。應保證有相同數量的試樣內面與外面朝向環(huán)心插入試樣座。試樣在插入試樣座過(guò)程中應保證內盤(pán)無(wú)抬起，否則試樣下沿可能被內盤(pán)下部壓住。

表1 表1 試樣厚度與內盤(pán)直徑匹配表

     將試樣座置于壓縮強度試驗儀下壓板的中心，必要時(shí)使用標記或者擋塊確保試樣座總是置于相同的位置。定位試樣座，使試樣接頭位置總是朝向同一方向（左面或右面），然后進(jìn)行測試。啟動(dòng)壓縮儀進(jìn)行壓縮直至試樣被壓潰，記錄下壓潰前持續的最大力值。重復上述步驟測試剩余的試樣。若需計算環(huán)壓強度指數,按 GB/T 451.2 測定試樣的定量。

圖2  箱紙板環(huán)壓指數測試設備

6、 結果計算分析

6.1 環(huán)壓強度

6.2 環(huán)壓指數

7、 可能的錯誤操作及誤差來(lái)源

7.1 可能的錯誤操作

7.1.1 試驗前未對試樣進(jìn)行預處理

    紙制品具有的親水性的特性，其抗壓性能容易受周?chē)h(huán)境的溫度、濕度的影響，因此只有在環(huán)境一致的情況下，測試數據才具有可比性。

7.1.2 試樣未區分縱、橫向

     紙和紙板都有一定的方向性，與造紙機運行方向平行的方向為縱向，與造紙機運行方向垂直的方向為橫向。紙的抗壓物理性能有顯著(zhù)的方向性，對于環(huán)壓強度，縱向環(huán)壓強度大于橫向環(huán)壓強度。 對于縱向環(huán)壓強度，取樣長(cháng)度方向為橫向，壓縮方向為縱向；橫向環(huán)壓強度，取樣長(cháng)度方向為縱向，壓縮方向為橫向。原紙一般測試橫向環(huán)壓強度，如果取樣方向錯誤，將造成測量結果偏高。

7.1.3 內盤(pán)和試樣底座不在同一水平面上

       中心盤(pán)的作用是將試樣垂直立起，槽深6.35mm恰好為試樣高度12.7mm的一半，所以?xún)缺P(pán)和試樣座必須在同一水平面上，否則影響測試結果。如果內盤(pán)傾斜，安裝試樣時(shí)將會(huì )一邊緊一邊松，甚至傾斜；如果內盤(pán)顛倒也不能保證內盤(pán)和試樣底座的同軸度，同樣安裝試樣也會(huì )出現一邊緊一邊松的現象，這兩種現象將導致測試結果將偏低。

7.1.4 插入試樣時(shí)未戴手套及試樣上端面不水平

       由于紙具有吸水性，手上的汗會(huì )使試樣的含水量增加，含水量的變化將導致環(huán)壓測試結果偏低。安裝試樣時(shí)必須戴手套，防止手上的汗浸濕試樣，影響測試結果。并且試樣放置好后，上端面必須在同一水平面上以確保試樣插到底，不得一邊高一邊低，否則也會(huì )造成測量結果的偏低。

7.1.5 試樣首尾端離缺口太近

       試樣放置好后，試樣的缺口要與試樣座的缺口錯開(kāi)一定距離，試樣座的缺口是試樣支持的最弱點(diǎn)，如果試樣的缺口也在此位置，將使測試結果偏低。  

7.1.6 試樣座開(kāi)口未朝向操作者

     測試時(shí)試樣為何要試樣座開(kāi)口朝向操作者？ 原因：這樣做的目的是定位，每一次的測試位置固定，測試數據具有可比性。

7.2 主要誤差來(lái)源

7.2.1 壓力測量系統校準不準確。

本儀器為高精密電子產(chǎn)品，使用一段時(shí)間后，因為電子元器件及傳感器具的性能變化，測試準確度有一定要漂移，從而會(huì )影響測試結果，要定期對儀器進(jìn)行校準。

7.2.1 測試速度

RCT測試一般使用12.5mm/min，偏差為0.25mm/min，測試數據更準確、穩定。

7.2.2 取樣的影響

取  樣的質(zhì)量直接影響測試結果，取樣精度越高，測試數據更準確。所以，環(huán)壓強度一般采用專(zhuān)用取樣器進(jìn)行取樣。

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本論于2023年8月發(fā)表于《紙箱世界》雜志