浅谈瓦楞原纸横向环压强度的重要性

作者：济南辰驰仪器

      瓦楞原纸的横向环压强度（以下称环压强度）愈来愈被纸箱厂重视,本文仅就环压强度一些问题及如何提高再生瓦楞原纸环压强度提出些看法。

1、为什么原纸需要环压强度的质量指标?什么是环压强度?原纸的环压强度为什么要横向的呢?

        纸板的环压强度是指将一定尺寸的试样,插在试样座内,形成圆环形,在测量板之间进行压缩,在压溃前所能承受的的力,即为环压强度。环压强度是检查原纸一个重要的质量指标,指原纸沿横幅方向阻抗外力的负荷能力。由于原纸的厚度较薄,要在一张平直的原纸上沿垂直其厚度的方向施加压力,而又要原纸维持其稳定是难以做到的,若把原纸围成环形施加压力则其稳定性就好得多了,把原纸以一定的尺寸长度和宽度围成环形施加压力,所测得的抗压强度的大小,这就是原纸的环压强度,单位以N/m（牛/米）表示。这里须指出的是用环压试验仪所测得的压力是表示一定直径开口薄拉壳的临界压力值,它与同一尺寸纸条受压（即边压强度）而发生的屈服极限值是不同的。目前尚无防止纸在边压作用下失稳而能测得纸的边压强度的仪器。

为什么说环压强度是原纸质量的重要指标?

       为什么又要横向的呢?这是由于纸箱是由瓦楞纸板制成的,瓦楞纸板是种组合材料,它是由面纸和原纸粘接而构成的。瓦楞纸板的剖面像桥梁的拱形结构,呈拱状的上、下波峰表面与面纸和衬纸粘合形成连续的拱形。可以说瓦楞纸板平面受力与拱架相似,具有良好的刚性、弹性和防震性能。瓦楞纸板是作为刚性容器的材料而被使用,使用时必须保持一定形状,瓦楞纸箱失效一个主要形式就是抗压强度不够被压塌。瓦楞纸箱的抗压强度与瓦楞纸板的边压强度（边压强度是瓦楞纸板一个质量指标,指纸板沿瓦楞方向承受压缩负荷的能力,其含义与原纸的环压强度相似,只是瓦楞纸板具有一定的厚度和稳定性,故不需卷成环形进行测试）密切相关;瓦楞纸板的边压强度又直接与原纸的环压强度相关。原纸的环压强度大,则纸箱的抗压强度好,这就是要求原纸有环压强度的原因。为了增加纸箱的抗压性能,需要使纸箱4个侧面的瓦楞纸板的拱形波纹的方向垂直于纸箱的底面,这样的方向不仅有利于制箱的操作,更主要的是使纸箱具有良好的抗压强度。上述的道理也是要求原纸具有良好横向环压强度原因。

2、环压强度、环压指数与挺度的含义有何不同?其相互关系怎样?

         前文已谈到原纸的环压强度是在一定宽度下沿幅宽方向每米长原纸的抗压强度,单位以N/m（牛/米）表示。环压指数是原纸在一定的定量范围内,以一定的宽度沿其幅宽方向,每克米原纸的抗压强度,单位是以N·m/g（牛·米/克）表示。两者关系是:r=R/W

r（横向环压指数） N·m/g;

R横向环压强度,N/m;

W定量,g/m2

        现行包装纸及纸板质量标准大多以环压指数表示,仪器测出环压强度数据应经过换算成环压指数。挺度是纸板的挺括程度,即其抗弯性能。指在一定条件下弯曲宽度为38 mm的试样至15°时的弯矩,以N·m（牛·米）表示。环压强度和挺度是两个不同的质量指标,其含义各异,但据生产现场多次观察和测试,环压强度好的纸其挺度也好,究竟两者有何共性,还有待深入的认识和探索。这更有待于纸张物理强度的测试工作者进行多品种多方位的实验和研究。

3、如何提高原纸的环压强度?

        影响原纸环压强度的参数颇多,如原料本身的性能,制浆的方法,浆料的配比,打浆造纸的工艺及原纸本身的定量、厚度及水分等。目前国内原纸生产厂有“三多”———使用100%废纸做原料的多;质量差,只能生产中、低（B级以下的）档等级的多;规模小,生产原纸的厂家多。在上述情况下要改善和提高原纸环压强度可采用下述方法。

3.1、合理的原料配比。由于废纸是二次纤维（有的废纸已经多次重复使用可以说是三次、四次纤维了）,纤维本身已丧失原有的性能, 100%的废纸所生产的原纸是软绵绵的,其环压强度必然低。为了克服这方面的缺点,有条件的厂应在废纸中配加部分蔗渣、苇渣、麦草等含木质和半纤维素多硬度高的浆料,或浆厂废水中的回收浆料。不具备上述条件的可配加进口废纸或将国产废纸进行分类成箱板废纸、杂纸废纸等类,投料时均匀搭配以稳定其产品质量。从进口*原纸（高强）原料分析,大多系采用的是阔叶木浆、草类半化学浆、废纸浆等混合浆料生产的。

3.2、加强浆料的净化和筛选,废纸浆是较脏的,尤其是杂纸废纸和水泥袋纸粘附的杂质较多,若不进行充分的除渣和洗涤,势必造成纤维接合强度差影响原纸的环压强度。洗涤后浆料的pH值应小于8,挤出的水应干净。在没有去除轻杂质设备（如轻杂质除渣器,复式纤维分离机）的废纸备浆（流程中）筛选设备除对浆料纤维具有分选的作用外,它还兼有除去浆料中夹带的轻杂质片状物和纸塑层薄膜等杂物的作用,在这种情况下有些原纸生产厂家把筛渣不经处理,全部回到水力碎浆机中去使用,造成轻杂质的恶性循环,这是不可取的,这样会降低浆料的质量对提高原纸环压强度、裂断长都是不利的。

3.3、在不影响裂断长和紧度的情况下,适当降低叩解度,这样可使原纸在相同定量下增加其厚度,有利于环压强度加大。同时亦又可节约动力的消耗。

3.4、化学增强。在浆料中添加增强剂可起到提高环压强度和补强的目的。常用的增强剂是改性淀粉、羧甲基纤维等。1996年笔者曾在原纸浆料中试加过0.8%的淀粉,不仅增加了原纸的环压强度,而且提高了滤水性增加了生产能力。增强剂也可采用喷洒在湿纸胚上的办法。

3.5、在造纸工艺上,对圆网纸机网槽进行改进,以增加横向纤维的排列;调整压辊和托辊的压力不宜过高;提高干燥温度,增大干毯张力,以减少纸页在干燥时的横向收缩;减少原纸的含水量;进行浆内施胶（或表面施胶）,以防止原纸在空气湿度大的季节里发生回潮;有的生产厂原纸经过压光机压榨,这是不可取的,这会降低原纸的环压强度。

          总起来说影响瓦楞原纸的环压强度参数是较多的,上述的方法在生产上可起到些改善和增加环压强度的作用,尤其以原料配比,浆料处理和化学增强的办法效果较显著。