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蜂窝纸板平压强度的检测

发布时间:2016-05-25

 随着全球“环境保护”的不断重视,在国际贸易中,绿色环保壁垒等措施日渐提高, 其中绿色贸易已成为越来越难以逾越的壁垒。因此,具有良好环境相容性的“环保包装材料”的研制与应用已成为21世纪的必然趋势,蜂窝纸板是利用仿生原理将芯纸制成蜂窝芯纸(其结构如图2所示)后,再与面纸复合而成的板状材料(其结构如图1所示)。


图1 蜂窝纸板结构示



图2 蜂窝芯纸结构

这里:
c — 蜂窝边长。蜂窝纸芯正六边形的边长,mm;
d — 蜂窝内径。蜂窝纸芯正六边形的内切圆直径,mm;d= c
t — 蜂窝纸芯高度,mm;
a — 蜂窝孔距。拉伸方向上,相邻两蜂窝中心之间的距离,mm;
i — 孔径比。蜂窝孔距与其内径的比值,i=a/d。拉伸适当,则i=1;拉伸过分,则i>1;拉伸不足,则i<1。
 蜂窝纸板的特点及应用
蜂窝纸板因为具有重量轻、强度高、缓冲性能好、抗震性能强、隔音隔热、**、100%可回收利用等特点,是一种成本低廉的绿色包装材料,它特别适合运输包装贵重、大型、易损的物品。可以利用蜂窝纸板的高结构强度替代部分木质包装,如运输托盘、大重型包装木箱,也可以利用蜂窝纸板的缓冲性替代EPS泡沫塑料作为缓冲材料,特别是蜂窝纸板与瓦楞纸箱的结合,可以形成优势互补,极大地提高了纸箱的承重力,可用于大重型产品的运输和缓冲包装。目前蜂窝纸板主要有三种基本的用途:
① 大力运输托盘
以厚纸板作面层的增厚蜂窝纸板可做成大力托盘,其重量轻,强度好,可替代出口包装行业和国内运输行业大量使用的木材制作的托盘,减少森林砍伐,保护生态环境。
② 重型包装箱
蜂窝纸板在重型包装上显示出巨大的优越性,可制作高层瓦楞纸板难以胜任的厚壁纸,以替代或部分替代现已大量使用的包装木箱,以纸代木,节省森林资源。
③ 内衬缓冲垫
蜂窝纸板可以不用模具而只用简单的分切、压痕等工具做成不同的形状,在包装箱内替代聚苯乙烯(EPS)泡沫衬垫,既能解决塑料泡沫白色污染的严重问题,还能缩小包装容器的体积,减少包装用料,并降低运输成本。
总之,蜂窝纸板在机电行业可用于包装重型的机电产品,如:发动机、汽车汽缸、摩托车、高压电器、重机零件等;在电子电器和仪器仪表行业,可用于包装如电脑、空调、电冰箱、显像管、电视机各种电器产品、以及高精度仪器仪表等产品;在建材行业,蜂窝纸板是包装平板玻璃和卫生陶瓷、洁具的好材料,能大大降低玻璃、陶瓷等易碎物品在运输过程中的破损率。
 蜂窝纸板加工流程:

 蜂窝纸板平压强度的测定
标准BB0016-2006规定蜂窝纸板的平压强度值不应低于表1的规定。
表1 单位:kPa
蜂窝纸板厚度 蜂窝边长

6 mm 8 mm 10 mm 12 mm 14 mm 16 mm 18 mm 20 mm
5 mm 300 248 218 198 184 173 165 158
8 mm 296 246 216 196 181 170 162 155
10 mm 290 240 210 190 175 164 155 150
15 mm 286 236 205 185 170 160 152 145
20 mm 280 230 200 180 165 155 145 140
30 mm 277 227 197 177 162 152 143 136
40 mm 275 225 195 175 160 150 141 134
一、测试设备
选用QD-3013压缩强度试验机
二、参考标准
BB0016-2006 《包装材料 蜂窝纸板》
QB/T 4378-2012 《蜂窝纸板》
三、测试过程

1、试样的采取、处理
试样的采取按GB/T 450进行;处理按GB/T 10739进行。
2、试样的切取
试样为圆形或方形试样,一般尺寸为(100.0±1.0)mm ×(100.0±1.0)mm 或至少包含4个完整的蜂窝格子。
3、仪器参数的设置
1. 设置测试试样的面积,单位mm2;
2. 设置测试速度和返回速度,测试速度为10mm/min。
4、放置试样、测试
启动仪器,并预热10分钟使仪器达到最佳状态。将切好的试样放置在压缩强度试验机下压盘的中心位置。
图片


5、按下【测试】键启动测试
测试结束,系统自动完成测试并显示测试结果,
取下测试试样,放置下一张试样,直至测试结束。
附:测试数据
试验描述:
试样类型:蜂窝纸板 蜂窝纸板厚度:10mm 蜂窝边长:10mm 测试速度:1mm/min 
表2
试样 压溃力值(N) 试样面积(mm2) 平压强度(kPa) 备注
试样1 2468.5 10000 246.9
试样2 2448.6 10000 244.9 
试样3 2436.4 10000 243.6 
试样4 2437.8 10000 243.8 
试样5 2456.7 10000 245.8 
平压强度的平均值 X = /5=245kPa

结论:根据标准BB0016要求此类试样的平压强度要不小于210 kPa,实际测试结果为245kPa。因此,此蜂窝纸板是合格的。
四、平压强度计算公式
……………………(1)
(正方形试样) ……………………(2)
(圆形试样)……………………(3)
式中:
X——芯子平压强度,单位为千帕(kPa)
F ——破坏载荷,单位为牛顿(N)
S ——试样面积,单位为平方厘米(mm2)
a ——试样边长,单位为毫米(mm)
D ——试样直径,单位为毫米(mm)
 


 

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