原纸指标对包装纸箱空箱抗压强度的影响分析

张德成 王丽影 孙韬 张思洋

（天津和或节能技术有限公司，天津 300457）

空箱抗压强度（BCT）表示包装纸箱的抗堆积和挤压能力，通常是决定包装纸箱质量等级的最关键因素，是二级厂和终端用户最关注的质量指标。

1 与包装纸箱抗压能力相关的原纸指标

包装箱抗压能力与原纸指标的关系见图1。能够影响纸箱抗压能力的指标主要为原纸的厚度、挺度、短距压缩指数（SCT）和环压强度（RCT）四个指标。

图1 包装箱抗压能力与原纸指标的关系

厚度受原料组成、游离度范围、设备配置及定量厚度标准的限制，可调节余地不大。挺度与厚度间的关系为[1]

式中：SB 为弯曲挺度，N·m；E 为弹性模量 N/m2；T 为厚度，m。厚度被限定后，挺度的可变化范围较小，在此也不予考虑。

横向短距压缩指数与横向环压强度在作用原理上是基本一致的，都能够有效表征纸张横向对于挤压力的抵抗能力。其中，用短距压缩指数预测边压强度时，检测值会随着紧度的增加而增大；而用环压强度预测边压强度时，检测值随着紧度的增加反而减小，相比之下短距压缩则更具指导意义。国家标准GB/T 13024—2016《箱板纸》中对横向短距压缩指数和横向环压指数两个指标的要求见表1[2]。

表1 箱板纸国标中关于环压指数和短距压缩指数的要求

2 提高整幅横向短距压缩及环压强度的方法

横向短距压缩指数及横向环压强度的调节方向是一致的，通常采用如下几种方法：

（1）增加表面施胶淀粉用量，能够迅速有效提高纸张环压强度。

（2）通过浆网速比及摇震的调节，平衡纵横向强度的分配，从而起到在一定程度上提升横向环压强度的作用。对耐折度、耐破强度也同样有影响。

（3）由于废旧瓦楞箱板纸原料（OCC）多次回用导致纤维无定形区比例下降，纤维间结合力明显降低。因此，使用优化的助留助滤系统确保细小纤维的保留，对于提高短距压缩指数及环压强度就显得十分重要。

（4）对于需要进行分散处理的浆料（例如损纸），建议使用高频疏解机代替盘磨，确保纤维损伤最小，以保留环压强度。

3 提高局部横向短距压缩及环压强度的方法

（1）通过增加淀粉用量整体提高横向环压强度，这种方法的优点是快速有效，缺点是因为横向个别薄弱点的强度不足就需要进行整体补强，从成本上考虑不经济。例如：1 t表面施胶玉米淀粉的成本为2500元，假设机台产量500 t/d，对于170 g/m2的箱板纸，每增加表面施胶淀粉1 g/m2，1 t纸的成本上升约15元，年增加成本约260万元；对于90 g/m2瓦楞纸，每增加表面施胶淀粉1 g/m2，1 t纸纸成本上升约27元，年增加成本约470万元。

（2）通常纸张横幅上大部分位置的横向短距压缩指数及环压强度是满足指标要求的，仅有个别点因纤维分布差异 （纤维方向性决定了不同方向上强度的分布）才使得该位置短距压缩指数和环压强度不足。采用TSO测试仪能够从纤维角度方向数据上获得直观的反馈，进而通过唇板矫正、边流控制、摇震控制、跳浆控制等方式，确保纤维方向有序地沿着纸张运行方向上的中心线均匀的对称分布。

除以上因素外，原纸的抗水能力同样影响成品纸箱的抗挤压能力，在此暂不进行讨论。