Хрупкость под прицелом

Растрескивание наружного слоя полотна гофрокартона является достаточно серьезной проблемой. Она зависит от многих факторов, включающих климатические условия на участке переработки, настройку инструментов биговки, жесткости флютинга и степени эластичности картона-лайнера. Часто проблема носит сезонный характер, наиболее критичным является зимний период, когда относительная влажность воздуха в помещении составляет 25–35%.

На углы гофроящика приходится практически 60–80% от всей нагрузки на коробку. Слишком большая длина слотов или раздавленные гофры в углах короба значительно снижают прочность упаковки на сжатие, растрескивание на сгибах также приводит к падению BCT.

Для диагностики данной проблемы важно проанализировать изменение эластичных свойств плоских слоев при различных условиях относительной влажности. Задача осложняется тем, что большинство картонов-лайнеров – это 2-слойные материалы.

В ГОСТ 13525.2 описаны методы для определения прочности бумаги на излом. Испытание проводится  посредством двойных перегибов полоски бумаги или картона до ее разрушения (рисунок 1).

Даже целлюлозные материалы с хорошей механикой могут приобретать хрупкость при относительной влажности 24–35%

Число двойных перегибов для тестлайнеров составляет от 5 до 100 ч. д. п. (и в машинном, и в поперечном направлениях)Число двойных перегибов для целлюлозных картонов больше – от 100 до 800 ч. д. п. 

На основе этого стандарта метод определения прочности на излом может быть адаптирован для того, чтобы максимально приблизить условия испытания к реальным условиям применения картонов:

1. Сравнение картона для наружных слоев при стандартной (50%) и низкой относительной влажности (методом аклиматизации в сушильном шкафу). Даже целлюлозные материалы с хорошей механикой могут приобретать хрупкость при относительной влажности 24–35% (такой сухой воздух не редкость в цехах переработки в зимнее время в России и Центральной, Северной Европе).
2. Применение скоростной кинокамеры во время проведения теста на число двойных перегибов. Это дает отличную возможность увидеть, когда именно появляется трещина на первом элементарном слое материала и когда при продолжении тестирования разрушается второй слой. 

Таким образом можно получить более детальное представление о поведении картонов при двойных перегибах в условиях, приближенных к действительности, сравнить характеристики эластичности картонов разных производителей. 

В таблице 1 представлены данные трещиностойкости двух картонов для плоских слоев гофрокартона  при адаптированном методе тестирования на число двойных перегибов. 

 

Видно, что по сравнению с RH=50% общее число двойных перегибов значительно снижается при снижении относительной влажности до 24%,  растрескивание покровного слоя структуры картона происходит уже после 1–2 перегибов (трещины будут видны, если линия сгиба запечатана), в то время как общее сопротивление излому прибор покажет после разрушения всего образца (2–6 ч. д. п).  

Ссылки: 
1.    Документация технической поддержки бизнес-сегмента Mondi Containerboard