1. 引言
纸张层间剥离强度(Interlayer Bond Strength)是评价多层纸张或纸板层间结合性能的关键指标,直接影响包装材料的抗分层能力、印刷适性和终端使用性能。本文系统介绍该测试的技术要点。
2. 测试原理
通过测量分离单位面积纸样层间结合面所需的垂直拉力,量化层间结合强度。测试时外力需克服以下作用力:
- 纤维间的氢键结合
- 机械缠结力
- 胶黏剂化学键力(若存在)
3. 测试标准
| 标准体系 |
标准号 |
适用范围 |
| ISO |
ISO 15754:2019 |
纸板层间结合强度测定 |
| TAPPI |
T 569 pm-00 |
瓦楞纸板层间剥离测试 |
| GB(中国国标) |
GB/T 26203-2010 |
纸张层间结合强度测定 |
4. 测试设备与材料
4.1 主要设备
- 电子剥离试验机(量程0-100N,精度±1%)
- 专用剥离夹具(上夹具宽度25±0.5mm)
- 热熔胶或双面胶带(初粘力>10N/25mm)
4.2 试样制备
- 取样:按GB/T 450裁取100×100mm试样
- 分层处理:用锋利刀片在试样边缘制造5mm分层起点
- 预处理:在23±1℃、50±2%RH环境下平衡24h
5. 测试流程
- 装样:将试样分层端分别夹持在上、下夹具中,夹持间距50mm
- 参数设置:
- 拉伸速度:100±10mm/min
- 采样频率:100Hz
- 测试执行:
- 启动设备自动记录力值曲线
- 剥离长度至少达到50mm
- 数据采集:
- 取剥离过程中力值曲线的平均值(剔除首尾各10%数据)
- 计算单位宽度剥离力(N/m)
6. 数据处理
层间结合强度计算公式: σ=Favgbσ=bFavg 其中:
- σ:层间结合强度(N/m)
- F_avg:平均剥离力(N)
- b:试样宽度(m)
7. 影响因素分析
| 因素 |
影响规律 |
控制建议 |
| 纤维种类 |
长纤维>短纤维结合力 |
优选针叶木浆 |
| 打浆度 |
随打浆度↑呈抛物线变化 |
控制打浆度在40-50°SR |
| 干燥工艺 |
高温干燥降低结合力 |
阶梯干燥温度控制 |
| 添加剂 |
淀粉添加提升15-30%强度 |
优化表面施胶工艺 |
8. 应用案例
瓦楞纸板分层问题诊断: 某企业生产的BC楞纸板在模切时出现分层,经测试发现:
- 正常品层间强度:210N/m
- 问题品层间强度:85N/m 根本原因分析:
- 糊化温度不足导致淀粉胶未完全固化
- 解决方案:将糊化温度从58℃提升至65℃
9. 最新进展
2023年推出的激光诱导剥离测试(LIFT)技术可实现:
- 非接触式测量
- 空间分辨率达0.1mm
- 在线实时监测(与生产速度同步)
10. 结论
层间剥离测试是评估纸张结构完整性的重要手段,建议企业建立:
- 原料入库检验制度
- 生产过程每2小时抽检制度
- 成品出厂必检项目
附录:典型测试曲线示意图 (此处可插入力-位移曲线图,显示弹性变形区、稳定剥离区和终端失效区)
参考文献: [1] 《纸和纸板物理性能测试技术》,中国轻工业出版社,2020 [2] TAPPI T 569标准解读,PaperTech Journal, 2021(3)