包装盒和印刷纸的可靠性测试

坚固、轻便又便宜的瓦楞纸是世界各地广泛使用的可回收包装材料。

瓦楞纸内部由夹在衬板之间的波浪介质组成，包含单层或多层的纸板，通常可将其制成纸箱。不管出于增强或绝缘为目的，大多数制造商都会对其产品以及制造纸板的材料进行广泛的测试。许多箱子会根据客户需求进行制造，这些测试的目的是提高纸版强度，同时最大程度地降低组件材料和重量带来的成本。

与传统的压碎试验设备不同，传统的压碎试验设备只记录试验过程中的最大力，SMS质地分析仪可以完整的记录分析图形并同步记录测试过程视频，并将其与图形联系起来。结合了精密的滚珠螺杆、坚固的设计和高精度的称重传感器，可进行可重复的可靠性测试。此外，还可以在一台仪器上对不同的纸张、纸板和箱子进行挤压、拉伸、刺穿和弯曲等测试。本文将详细概述。

制造商执行一组测试取决于成品中所需的特性。设计为可彼此堆叠的“压缩箱”必须满足一些基本条件：

1.     平整的外观。

2.     高抗压强度，以便在运输和储存过程中堆满集装箱。

3.     足够坚固以保护内容物。

4.     在满足客户需求的环境条件下在足够长的时间内保持其保护性能。

除了外观之外，上述其余特性可采用模拟或基本方法进行测试并量化。下列提供可用于为每种类型箱子和储存条件试验的方法。

箱子压碎测试

示例标准：BS ISO 12048

大多数箱子设计用于压缩状态，并且必须能承受堆放在其他箱子下面而不会掉落或塌陷。箱子压缩测试可以直接用于测试纸箱是否容易损坏。在该测试中，使用大的压缩板在箱子上施加力，直到它变形为止。箱子的棱角通常是箱子抗压强度的控制因素，确保棱角的可靠是保证箱体良好堆叠强度的最佳途径。

压缩测试将有助于检测不良的粘合剂渗透性、拼接产品的粘合性和低粘合强度的纸板。在压缩测试期间，箱子在压盘下承受的载荷不断增加，直到箱子产生变形。可以对包装箱进行空压测试，也可以将其装满预期的物品，称为“原位测试”。当箱子中装有其他箱子或坚固的物品时，抗压强度会提高。

另外，为了模拟真实的环境条件，通常要对制成的箱子进行撞击、振动和剧烈震荡测试。

箱子蠕变测试

示例标准：ASTM D7030

由于通常将箱子相互堆叠放置一段时间，因此底部包装会不断承受恒定的压缩负荷。因此也可以蠕变性测试。在这测试中，质地分析仪的压缩板会对空容器施加静载荷，形变量与时间的数据用于预测纸箱的抗压时间。

平面压碎测试

示例标准：TAPPI T809

凹槽结构的刚性对于瓦楞纸至关重要，尽管不一定能够从外部可见，但瓦楞纸结构损坏会削弱成品箱的强度。抗压强度是衡量凹槽结构在瓦楞纸机和其他转换设备上的抗变形能力，并将预测出凹槽在加工过程中是否会被损坏。较低的压缩力值会影响样品的抗弯曲刚度，反应出包装的性能无法达到预期。

该测试可以在任意平面上进行，测试过程中使用压板垂直于纸板表面施加力。该测试可适用于完整的瓦楞纸板或特殊的瓦楞介质，将瓦楞纸制作成组合板之前对其进行测试。

径向强度–环压碎和径向压碎

瓦楞纸产品在其使用寿命中会承受多种变化的应力，主要是在搬运、储存或运输时的破碎力。因此，了解产品的径向抗压强度有助于优化制造工艺。这种“断裂强度”通常被认为是控制箱子强度的最重要因素。

另外，径向抗压强度是用于确定纸板制成的成品箱的动态抗压强度的主要参数，纸板的径向抗压强度以及抗弯刚度与垂直凹槽制成的纸板的抗压强度有关。

测试组合板径向强度的主要方法有两种：环压碎测试（也可单独用于其组件）和径向压碎测试（仅用于整块板）。

环压碎测试

示例标准：TAPPI T822

在此测试中，将样品以环形形式保存在专用样品架中，并通过压板在质地分析仪的测试平台上进行压缩。测试以恒定速度进行，直到样品被压破裂。

由于可以通过增加衬板和介质的环压强度来估算板的横向压缩强度，因此该测试对制造商的研发过程特别有用。可以通过这种方式测试潜在的衬板和中型材料，并分类以估计不同材料组合的径向强度。

径向压碎测试

示例标准：TAPPI T811

瓦楞纸板的径向抗压强度也可以使用一种专门的测试，径向抗压测试进行测量。该测试对于快速评估成品中不同材料组合的强度特别有用，并且可以帮助包装制造商使用“马基公式”预测性能。（马基公式用于估计箱子的抗压强度，它需要输入径向压碎测试值、卡尺测量的组合板宽度和成品的尺寸。）

径向压碎测试通常在一块2“ x2”的木板上进行瓦楞纸板。它可以固定在较低的拉力夹中，也可以固定在导向块之间。