مقوای موج‌دار (ساخت مقوا)

● آزمون‌های تشخیص خواص مقوا
تعدادی آزمون برای توصیف خواص اصلی کاغذ مورد استفاده در کارگاه‌های ساخت مقوای موج‌دار، و همچنین در عملیات بعدی جهت مقاصد کنترل کیفیت و انجام طراحی، به‌کار گرفته می‌شود. تنها متداول‌ترین این آزمون‌ها در این مورد بحث قرار گرفته‌اند. بیشتر آزمون‌های مقوا به شیوه‌های ارائه‌شده توسط انجمن فنی صنعت کاغذ و خمیر کاغذ (TAPPI) تشریح شده‌اند.
● آزمون گسست مولن
(TAPPI T ۸۱۰)(Mullen Burst Test)
به‌طور خلاصه، در آزمون گسست مولن یک دیافراگم لاستیکی بر وجهی از مقوا به‌طور افزایشی نیرو وارد می‌کند تا زمانی‌که مقوا از هم گسسته شود. فشاری که در آن این اتفاق رخ می‌دهد را به واحد P.s.i یا کیلو پاسکال (۱P.s.i x۶.۸۹۵=۱ kpa)(KPa) به‌عنوان میزان مقاومت گسست ثبت می‌کنند. میزان مقاومت گسست چندان تحت‌تأثیر محیط‌ نیست. آزمون گسست به‌عنوان یک پارامتر طراحی کاربرد محدودی دارند، زیرا از نقطه‌نظر کاربر هیچ ارتباطی به بیشتر خواص بحرانی مقوای موجدار ندارد. آزمون گسست به مقاومت کششی کاغذ مربوط می‌شود، در حالی‌که استفاده‌کننده از جعبه اغلب به اطلاعاتی از سفتی و فشردگی کاغذ علاقمند است. پارچه مقاومت گسست بسیار بالائی دارد ولی مقاومت فشردگی آن بسیار پائین‌تر است.
● آزمون فشردگی از طرف لبه
(TAPPI T ۸۱۱)
در آزمون فشردگی از طرف لبه (ECT)، نمونه کوچکی از مقوای تحت آزمون به ابعاد ۵٭۵ سانتی‌متر بین دو فک دستگاه آزمون فشردگی قرار گرفته و یک نیروی افزایشی تا زمانی‌که دچار فروپاشی شود به آن وارد می‌شود.
مقاومت فشردگی لبه تابعی است از سفتی مقوا که وجوه و مواد سازنده آن از خود نشان می‌دهند. میزان ECT رابطه مستقیمی با ظرفیت روی هم‌چینی جعبه دارد. یکی از مخالفت‌های ابرازشده در مقابل آزمون گسست مولن این است که این آزمون هیچ ارتباطی با مقاومت فشردگی جعبه ندارد، اگرچه فرمول‌بندی‌های متعددی جهت مرتبط ساختن میزان ECT به مقاومت فشردگی مورد انتظار جعبه ابداع شده‌اند. متداول‌ترین این فرمول‌بندی‌ها، فرمان ساده شده Mckee است:
۵/۸۷٭ ECT* √BP*T = مقاومت فشردگی جعبه که در آن: مقاومت فشردگی جعبه Rsc از بالا به پائین به واحد کیلو نیوتن (KN) یا پیوند نیرو بر اینچ مربع (۱bf/in۲) بیان می‌شود.
ECT= آزمون فروپاشی لبه، ۱bf/in۲)KN/M)
BP= محیط درونی جعبه به واحد متر (اینچ)
T= ضخامت کلی مقوا به متر (اینچ)
تحولات جدیدی که در مقررات حمل‌کنندگان کالا رخ داده است، سیستمی را ایجاد کرده که در آن برای تعیین مقوای موردنظر جهت ساخت ظرف موج‌دار هم از آزمون گسست مولن و هم از آزمون ECT می‌توان استفاده کرد. به‌عنوان یک قاعده کلی، حمل‌کنندگانی که علاقمند به آگاهی از ظرفیت روی هم‌چینی انباری هستند، استفاده از ECT را سودمند می‌یابند. حمل‌کنندگانی که در محیط حمل با احتمال پاره شدن جعبه درگیر هستند، بیشتر به نتایج آزمون مولن علاقمند هستند.
● آزمون فروپاشی تخت (TAPPI T ۸۰۸)
آزمون فروپاشی تخت مشابه با آزمون فشردگی لبه است با این تفاوت که نمونه به حالت تخت تحت اعمال نیرو قرار می‌گیرد. این تست معیاری از سفتی فلوت‌های مقوا به‌دست می‌دهد.
● وزن ترکیبی وجوه جعبه
وزن ترکیبی وجوه، هنگامی‌که جعبه براساس مقررات آزمون مولن ساخته می‌شود، باید توسط سازنده جعبه بر روی آن مهر شود. این اندازه‌گیری، وزن ترکیبی لایه‌ها در هر ۱۰۰۰ فوت مربع از مقوای موجدار را بیان می‌کند (وزن لایه‌های داخلی و خارجی در یک مقوای تک دیواره). در مورد مقوای آماده شده، این‌کار به این ترتیب انجام می‌شود که قطعه‌ای از مقوا با مساحت سطح معلوم را در آب فرو برده، سپس آن را خشک کرده، آماده‌سازی کرده و در آخر ورقه‌های وجوه را وزن می‌کنند.
● ضخامت مقوای موجدار
(TAPPI T ۴۱۱)
ضخامت مقوای فرو کاسته (reduced) یا مقوای Caliper به‌خوبی می‌تواند نشانگر مقاومت فشردگی فرو کاسته باشد. کایپر را می‌توان با ساخت غیرمناسب، فشار بیش از حد در حین عملیات چاپ و جابه‌جائی و انبارش غیرصحیح فرو کاست.
● تخلخل Gurly
(TAPPI T ۴۶۰, ۵۳۶)
آزمون تخلخل گرلی زمان عبور حجم معینی از هوا از میان کاغذ را اندازه‌گیری می‌کند. هر چه این زمان کوتاه‌تر باشد، کاغذ دارای تخلخل بیشتری است. تخلخل می‌تواند از ۲ ثانیه تا ۲۰۰ ثانیه متغیر باشد ولی مقدار میانگین آن بین ۱۰ تا ۲۰ ثانیه است. گاهی هنگام بروز مشکل در جابه‌جائی استفاده از مکانیزم فنجان خلاگیری شده، عامل اصلی نامناسب بودن تخلخل کاغذ است.
● سفتی انعطاف‌پذیر (TAPPI T ۸۲۰)
سفتی انعطاف‌پذیر به مقاومت فشردگی جعبه مربوط است. سفتی فروکاسته (reduced) به‌خوبی آسیب‌های در حین عملیات ساخت را نشان می‌دهد.
● آزمون‌های جذب آب (TAPPI T ۴۴۱)
مشکلات چسبکاری در مورد مقواهای موجدار چندان رایج نیستند، ولی در صورت بروز، اغلب لازم است آزمون Codbb به‌عمل آید؛ این آزمون مقدار آب جذب شده توسط وجوه خارجی مقوا را اندازه‌گیری می‌کند. البته نکته اینجا است که در این آزمون کمیت آب جذب شده اندازه‌گیری می‌شود که نتایج آن کمکی به حل مشکلات چسبکاری نمی‌کند. آنچه مورد نیاز است این است که سرعت جذب آب را بدانیم، یعنی مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک قطره آب یا جوهر در کاغذ جذب شود؛ این آزمون از نظر قیاسی مناسب‌تر خواهد بود. آزمون Cobb برای اندازه‌گیری جذب آب در موادی‌که برای استفاده در ساخت ظرف‌های نگهدارنده کالاهای خطرناک در نظر گرفته شده‌اند، به‌کار می‌رود.
● آزمون سوراخ‌شدگی (TAPPI T ۸۰۳)
آزمون سوراخ‌شدگی انرژی لازم برای سوراخ کردن مقوا با یک نوک هرمی‌شکل که به یک بازوی پاندولی محکم شده است را اندازه‌گیری می‌کند. آزمون سوراخ‌شدگی Beach (که به آزمون .G.E نیز معروف است) اغلب برای اندازه‌گیری مقاومت در برابر سوراخ‌شدگی و سفتی مقوای موجدار سه دیواره به‌کار می‌رود. مهر سازنده جعبه بر روی ظرف‌های سه‌دیواره بیشتر نشان‌دهنده آزمون سوراخ‌شدگی تا آزمون گسست. یک قطعه مثلثی هرمی‌شکل با وجود ۲۵ میلی‌متری که بر روی یک بازوی پاندولی سنگین نصب شده، از میان مقوای تحت تست عبور داده می‌شود. انرژی موردنیاز جهت فرو کردن کامل این قطعه در مقوا به واحد آزمون سوراخ‌شدگی بیان می‌شود.
● آزمون چسبندگی سوزنی (TAPPI T ۸۲۱)
این آزمون استحکام پیوند بین نوک فلوت‌های میانی و وجوه لایه‌های حایل را اندازه‌گیری می‌کند.
● آزمون جدایش لایه (TAPPI T ۸۱۲)
این آزمون استحکام مقوا در مقابل جدایش لایه‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض آب را اندازه‌گیری می‌کند.
این آزمون اغلب برای تفکیک مقواهائی که با چسب‌های سنتی ساخته شده‌اند از مقواهائی که با چسب‌های مقاوم در برابر آب و هوا ساخته شده‌اند، به‌کار می‌رود.
● ضریب اصطکاک
(ASTM D ۴۵۲۱, TAPPI T ۸۱۵)
ضریب اصطکاک (CoF) می‌تواند برق بلیت فراوری ماشین و همچنین پایداری بار تأثیرگذار باشد. یکی از روش‌های تعیین CoF عبارت است از قرار دادن یک Sled دارای وزن از ماده مورد تست بر روی یک سطح و سپس افزایش آهسته شیب این سطح، زاویه شیبی که در آن لغزیدن sled مشاهده می‌شود ثبت می‌گردد. این آزمون چندین مرتبه انجام می‌شود و تانژانت میانگین زوایای به‌دست آمده به‌عنوان CoF استاتیکی گزارش می‌شود.
یک ماشین تنش / کشش مانند Instron را می‌توان برای اندازه‌گیری مستقیم نیروی مورد نیاز برای کشیدن Sled بر روی یک سطح تخت به‌کار برد. روش ماشین تنش/کشش مقادیر CoF استاتیکی و دینامیکی را با هم به‌دست می‌دهد. CoF کمتر از ۰.۳۰ و ۰.۴۰ نیز مقادیر مرزی هستند. جعبه‌هائی که CoF آنها بین ۰.۴۰ و ۰.۵۰ می‌باشد به‌خوبی پایدار هستند؛ جعبه‌های معمولی فراوری نشده در این طبقه‌بندی قرار می‌گیرند. جعبه‌های با مقادیر کمتر از ۰.۳۰ معمولاً نیازمند نوعی فرآوری و عملیات تکمیلی هستند.
این نوع فرآوری ممکن است از عملیات ساده برس‌زنی (brushing) با آب پس از سیل‌کاری و انبارش تا عملیات پیچیده و خاص پوشش‌دهی سطحی antiskid را دربر بگیرد.

نوشته والتر سورکا ترجمه مهندس هاشم حبیبی

منبع : ماهنامه فناوری و توسعه صنعت بسته بندی