Od papieru do tektury – modelowanie testu zgniatania krawędziowego

• Autorzy: Garbowski Tomasz , Andrzejak Kacper

Identyfikatory

DOI

10.15199/54.2022.5.1

Warianty tytułu

EN

From paper to cor rugated board – modeling the edge cr ush test

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tektura falista jest materiałem pochodzenia naturalnego. Możliwość jej wielokrotnego przerobu poprzez odzyskiwanie włókien celulozy w procesie recyklingu sprawia, że jest to produkt bardzo popularny i jednocześnie ekologiczny. Niestety, wykorzystanie włókien wtórnych do produkcji papieru zmienia jego pierwotne właściwości mechaniczne, przez co również tektura falista, zbudowana z papierów makulaturowych, jest mniej wytrzymała. Dodatkowo wyraźnie zauważalny, szczególnie w ostatnich dekadach, wzrost świadomości społecznej związanej z ochroną wspólnego dobra, jakim jest środowisko naturalne, wywiera presję również na producentach tektury falistej. Proces „odchudzania” kompozycji tektury falistej jest jednym z pozytywnych skutków tej presji. Wynika on też z chęci optymalizacji produktu, przez co również maksymalizacji konkurencyjności na rynku opakowaniowym. Wykorzystanie włókien pochodzących z recyklingu oraz proces optymalizacji kompozycji produkowanej tektury falistej powodują, że formuły empiryczno-analityczne do szacowania nośności na zgniatanie krawędziowe, które powstały w ubiegłym stuleciu, nie są już aktualne. Były bowiem budowane na podstawie obserwacji eksperymentalnych materiału, innego niż produkowany obecnie. Celem niniejszej pracy jest weryfikacja i propozycja uaktualnionej formuły do predykcji ECT na podstawie SCT papierów składowych na przykładzie 5-warstwowej tektury falistej.

EN

Corrugated board is a material of natural origin. The possibility of its multiple processing through the recovery of cellulose fibers in the recycling process makes it a very popular and ecological product. Unfortunately, the use of recycled fibers in the production of paper changes its original mechanical properties, which also makes the corrugated board made of recycled papers less durable. In addition, the clearly noticeable, especially in recent decades, increase in social awareness related to the protection of our common good, which is the natural environment, also puts pressure on producers of corrugated board. The lightweight process of the corrugated board is one of the positive effects of this pressure. It also results from the desire to optimize the product, thus maximizing competitiveness on the packaging market. The use of recycled fibers and the process of optimizing the composition of the corrugated board produced means that the empirical and analytical formulas for estimating the edge crushing capacity, which were created in the last century, are no longer valid, because they were built on the basis of experimental observations of a material that was different from the material produced today. The aim of this study is to verify and propose an updated formula for ECT prediction based on the SCT of the component papers on the example of a 5-layer corrugated board.

Słowa kluczowe

PL

tektura falista; wytrzymałość papieru na ściskanie; wytrzymałość na zgniatanie krawędziowe tektury

EN

corrugated board; compressive strength of paper; edge crush resistance of corrugated board

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 78, nr 5
• Strony: 271--277
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Garbowski Tomasz

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Inżynierii Środowiska i Inżynierii Mechanicznej, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań

• https://orcid.org/0000-0002-9588-2514

autor

Andrzejak Kacper

• Werner Kenkel Spółka z o.o., ul. Mórkowska 3, 64-117 Krzycko Wielkie

Bibliografia

• [1] Frank B. 2003. “Ring crush and short span compression for predicting edgewise compressive strength”. TAPPI 2 (11) : 13-16.
• [2] Garbowski T., Andrzejak K. 2022. “Relationship between SCT of paper and ECT of single-wall corrugated board”. Przegląd Papierniczy 78 (4) : 210-216.
• [3] Garbowski, T., Imbierowicz R. 2014. “Sensitivity Analysis of Edge Crush Test”. Przegląd Papierniczy 70 (9) : 559-564.
• [4] Garbowski T., Grabski J.K., Marek A. 2021. „Full-field measurements in the edge crush test of a corrugated board – analytical and numerical predictive models”. Materials 14 (11) : 2840.
• [5] Garbowski T., Knitter-Piątkowska A., Marek A. 2021. „New Edge crush test configuration enhanced with full-field strain measurements”. Materials 14 (19) : 5768.
• [6] Garbowski T., Knitter-Piątkowska A. 2022. „Analytical determination of the bending stiffness of a five-layer corrugated cardboard with imperfections”. Materials 15 (2) : 663.
• [7] Gunderson D.E. 1984. “A comparison of three methods for determining the edgewise compressive properties of paperboard”. Appita 37 (4) : 307-313.
• [8] Habeger C.C., Whitsitt W.J. 1982. “A mathematical model of compressive strength in paperboard”. IPC Tech. Pap. 130.
• [9] Park J., Park M., Choi D.S., Jung H.M. Hwang S.W. 2020. “Finite Element-Based Simulation for Edgewise Compression Behavior of Corrugated Paperboard for Packaging of Agricultural Products”. Appl. Sci.
• [10] Popil R.A. 2010. “New Model for Converting Short Span Compression with Other Measurements to Ring Crush”. TAPPI Conference, Atlanta.
• [11] PN-EN ISO 3037:2013-12 – Tektura falista – Oznaczanie odporności na zgniatanie krawędziowe (metoda nieparafinowanej krawędzi).
• [12] PN-ISO 9895:2002 – Papier i tektura – Odporność na zgniatanie – Badanie przy krótkim wpięciu.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).