纸或纸板检测

纸或纸板检测:核心项目解析

纸和纸板作为基础原材料,广泛应用于包装、印刷、生活等多个领域。其性能质量直接影响最终产品的使用体验、安全性和生产效率。因此,系统、严谨的检测是保障品质的关键环节。核心检测项目集中于物理性能、光学性能和化学性能三大类:

一、 物理性能检测 (核心基础与应用保障)

  1. 定量 (克重):

    • 检测内容: 单位面积纸张或纸板的质量。
    • 检测目的: 衡量材料的基础厚度和密度,直接影响强度、挺度、成本。是计算材料成本、预测其他物理性能(如强度)的重要参考。
    • 常用方法: 精密天平称量已知面积的试样重量。
  2. 厚度:

    • 检测内容: 单张纸或纸板在特定压力下两平面间的垂直距离。
    • 检测目的: 影响印刷适性、缓冲性能、挺度、热封性能、产品外观质感等。对于多层纸板(如瓦楞纸板)尤为重要。
    • 常用方法: 使用精密测厚仪在规定的恒定压力下测量。
  3. 紧度:

    • 检测内容: 单位体积纸或纸板的质量(由定量和厚度计算得出:紧度 = 定量 / 厚度)。
    • 检测目的: 反映纤维结合的紧密程度,与纸张的强度、不透明度、挺度、吸墨性等密切相关。
    • 常用方法: 通过精确测量定量和厚度后计算得到。
  4. 抗张强度与伸长率:

    • 检测内容:
      • 抗张强度: 纸张或纸板在拉伸直至断裂时所能承受的最大张力(通常以 kN/m 表示)。
      • 断裂伸长率: 试样断裂时的伸长量相对于原始长度的百分比。
    • 检测目的: 评估材料抵抗拉伸破坏的能力和韧性。对于包装材料的抗摔、抗跌落能力,印刷纸张在高速印刷机上的运行适应性至关重要。
    • 常用方法: 使用恒速拉伸试验机,沿纸张的纵向(MD)和横向(CD)分别测试。
  5. 撕裂度:

    • 检测内容: 纸张或纸板抵抗撕裂扩展的能力(通常以 mN 或 kN 表示)。
    • 检测目的: 反映材料的韧性,尤其对于包装纸袋、信封开口处、书籍装订等需要抵抗撕裂的应用场景非常重要。
    • 常用方法: 埃莱门多夫式撕裂度仪(预先切口试样,测量撕裂一定距离所需的力)。
  6. 耐破度:

    • 检测内容: 纸张或纸板在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力(通常以 kPa 表示)。
    • 检测目的: 评估材料抵抗局部挤压破裂的能力,是包装材料(如纸箱、纸袋)承受内装物挤压或运输过程中堆码压力的关键指标。
    • 常用方法: 缪伦式耐破度仪(用橡胶膜匀速顶起夹紧的试样直至破裂)。
  7. 戳穿强度:

    • 检测内容: 用特定形状的戳穿头穿透纸板试样所需的能量总和(通常以 J 表示)。
    • 检测目的: 模拟包装材料在运输、搬运过程中抵抗尖锐物体冲击和刺穿的能力,是瓦楞纸板等包装材料的关键强度指标。
    • 常用方法: 使用戳穿强度测定仪(摆锤式或电动式)。
  8. 环压强度 (RCT) & 边压强度 (ECT):

    • 检测内容:
      • 环压强度 (RCT): 一定尺寸的环形试样在垂直方向受压至压溃时所能承受的最大压力(通常以 N/m 表示)。
      • 边压强度 (ECT): 瓦楞纸板试样垂直于瓦楞方向受压至压溃时所能承受的最大压力(通常以 N/m 表示)。
    • 检测目的: 是预测瓦楞纸箱抗压强度(堆码强度)的最核心指标。ECT 更直接反映瓦楞芯纸和粘合的综合性能。
    • 常用方法: 使用压缩强度试验机对特定尺寸的试样进行压缩测试。
  9. 平压强度 (FCT):

    • 检测内容: 瓦楞纸板试样在平行于瓦楞方向受压至压溃时所能承受的最大压力(通常以 kPa 表示)。
    • 检测目的: 评估瓦楞纸板抵抗平面压力的能力,反映瓦楞结构的刚度及其在包装中承受局部压力的能力。
    • 常用方法: 使用压缩强度试验机对特定尺寸的试样(需包含完整瓦楞结构单元)进行压缩测试。
  10. 挺度:

    • 检测内容: 纸张或纸板抵抗弯曲变形的能力。
    • 检测目的: 影响印刷适性(如高速印刷机走纸)、包装成型效果、纸盒立挺度、卡片类产品的使用体验等。
    • 常用方法: 泰伯挺度仪(测量弯曲一定角度所需力矩)或共振挺度仪(测量固有频率)。
  11. 平滑度:

    • 检测内容: 纸张表面的平整程度。
    • 检测目的: 直接影响印刷质量(油墨转移的均匀性、网点还原)、书写流畅度、涂层均匀性。
    • 常用方法: 贝克平滑度仪(测量一定容积空气通过试样与玻璃砧间缝隙所需时间)。
  12. 透气度:

    • 检测内容: 空气在特定压差下透过单位面积试样的速率。
    • 检测目的: 影响过滤材料效率、卷烟纸燃烧速率、纸张的防潮/隔氧性能(如用于食品包装的原纸)、纸袋的透气性等。
    • 常用方法: 葛尔莱透气度仪或本特生透气度仪。

二、 光学性能检测 (外观与印刷效果)

  1. 白度:

    • 检测内容: 纸张表面对蓝光漫反射的能力(以相对于标准氧化镁板的反射率表示)。
    • 检测目的: 衡量纸张外观洁白程度,影响印刷色彩的鲜艳度和对比度,是文化用纸、包装装潢纸的重要指标。
    • 常用方法: 使用白度仪(D65光源,45°/0°或d/8°几何条件)测量。
  2. 不透明度:

    • 检测内容: 纸张阻止光线透射的能力(单张纸背衬黑筒时的反射率与背衬白板时反射率的比值)。
    • 检测目的: 防止背面图文透印,是书籍、期刊、笔记本等双面印刷或书写用纸的关键要求。
    • 常用方法: 使用反射光度计测量规定条件下的反射率比值。
  3. 光泽度:

    • 检测内容: 纸张表面在特定角度(如20°, 45°, 75°, 85°)下镜面反射光线的能力。
    • 检测目的: 影响印刷品(特别是彩色图像和高光区域)的视觉效果、产品包装的高档感。
    • 常用方法: 使用光泽度仪在标准角度下测量。
  4. 颜色:

    • 检测内容: 测量纸张在特定光源(如D65, C, A)条件下的颜色坐标(L*, a*, b*值等)。
    • 检测目的: 控制纸张的色相、明度、饱和度,确保批次间颜色一致性,满足特定印刷或包装设计对底色的要求。
    • 常用方法: 使用分光光度仪测量。

三、 化学性能检测 (安全性与耐久性)

  1. 水分含量:

    • 检测内容: 纸或纸板中水分的质量百分比。
    • 检测目的: 显著影响物理强度、尺寸稳定性、印刷适性、导电性以及储存过程中的霉变风险。必须在生产和后续加工环节严格控制。
    • 常用方法: 快速水分测定仪(红外/卤素烘干法)或烘箱干燥称重法。
  2. pH值:

    • 检测内容: 纸张水萃取液的酸碱度。
    • 检测目的: 影响纸张的耐久性(酸化加速老化降解)。中性或弱碱性纸更利于长期保存。某些特殊用途(如食品接触、特种涂布)也对pH有要求。
    • 常用方法: 制备冷抽提液或热抽提液,使用pH计测量。
  3. 灰分含量:

    • 检测内容: 纸张灼烧后残留矿物质的重量百分比。
    • 检测目的: 反映填料(如碳酸钙、高岭土)或涂布量的多少,影响纸张的不透明度、平滑度、印刷适性、燃烧性能等。
    • 常用方法: 高温灼烧试样(约525°C)至恒重后称量残留物。
  4. 迁移物/特定化学物质:

    • 检测内容: 针对特定用途(如食品接触纸、儿童玩具包装纸、医药包装),要求检测可能迁移到接触物中的有害物质(如荧光增白剂、甲醛、可迁移重金属Pb/Cd/Hg/Cr(VI)、邻苯二甲酸酯类增塑剂、多环芳烃、特定初级芳香胺、五氯苯酚等)含量。
    • 检测目的: 确保产品符合相关安全法规要求,保障消费者健康。
    • 常用方法: 根据目标物质,采用相应标准方法进行萃取,配合高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等精密仪器分析。
  5. 施胶度:

    • 检测内容: 纸张抵抗水或墨水渗透扩散的能力(传统方法以墨水划线不扩散/渗透的时间或标准溶液渗透时间表示)。
    • 检测目的: 确保书写时不洇墨,包装材料具备一定的抗水防潮性能(尤其在外层)。
    • 常用方法: 墨水划线法、Cobb法(吸水值测定)、接触角测定法等。

应用提示:

纸和纸板的检测项目并非一成不变,需根据其具体用途(如包装纸箱、印刷书纸、食品包装纸、卫生纸、工业用纸等)和最终产品的性能要求,有针对性地选择检测项目组合并进行监控。例如:

  • 瓦楞纸板:重点监控定量、厚度、环压强度(ECT/RCT)、耐破度、戳穿强度、水分。
  • 高档印刷纸:重点监控定量、厚度、平滑度、白度、不透明度、光泽度、表面强度、尺寸稳定性、pH值。
  • 食品接触纸:在常规物理性能外,必须严格检测相关的迁移物(荧光增白剂、重金属、甲醛等)及微生物指标。
  • 生活用纸:重点监控定量、厚度、柔软度、吸水性能、抗张强度(湿/干)、微生物限度、荧光增白剂等。

通过科学规范的检测,可以对纸和纸板的内在品质、使用性能、安全性能进行全面把控,为生产过程的优化、产品的质量保障以及满足下游客户需求提供坚实的数据支撑。检测结果的准确解读和应用,是实现材料价值最大化的关键环节。