一、短距壓縮簡(jiǎn)介

紙和紙板的短距壓縮強(qiáng)度是20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的測(cè)試方法，試樣的自由矩僅有0.7mm，試樣受壓后完全為塑性變形，因此可真實(shí)反映邊壓強(qiáng)度。SCT是一種操作簡(jiǎn)單、方便、快捷，被認(rèn)為是一種最可靠的方法。國(guó)外常使用SCT表示短距壓縮強(qiáng)度。由于箱紙板的短距壓縮強(qiáng)度隨著定量的加大而增加，為了消除定量的影響，便于不同定量（克重）箱紙板的比較，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的是短距壓縮指數(shù)。短距壓縮指數(shù)就是短距壓縮強(qiáng)度除以定量，以（N·m）/g表示。

短距壓縮強(qiáng)度的測(cè)定按照GB/T2679.10-1993《紙和紙板短距壓縮強(qiáng)度的測(cè)定法》進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)等效采用ISO9895:1989《紙和紙板短距壓縮強(qiáng)度的測(cè)定法》，適用于制造紙箱和紙盒的紙和紙板，也適用于紙漿試驗(yàn)制備的紙頁(yè)。

二、參考方法標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 2679.10、ISO 9895、TAPPI T826

三、檢測(cè)原理

一條 15m 寬的試樣夾在兩個(gè)相距 0.7mm 的夾具間壓縮，直至破壞，測(cè)出最大壓縮力，并計(jì)算出短距壓縮強(qiáng)度。

圖1 檢測(cè)原理示意圖

四、檢測(cè)設(shè)備

  壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)儀由機(jī)械傳動(dòng)、硬件電路、傳感器、顯示屏、測(cè)量控制及WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊等部件組成。短距壓縮強(qiáng)度測(cè)定儀（以PN-SCTF智能機(jī)型為例）外形結(jié)構(gòu)如圖2所示，測(cè)試夾具示意圖如圖3所示。

1－打印機(jī)   2－測(cè)試夾具   3－顯示屏   4－急停按鈕   5-調(diào)壓閥

圖2 PN-SCTF 短距壓縮強(qiáng)度測(cè)定儀

C—夾具移動(dòng)的相對(duì)方向；S—固定夾片；M—移動(dòng)夾片；T—試樣

圖3 短距壓縮試驗(yàn)儀夾具

五、測(cè)試過(guò)程

1. 試樣采取和處理

試樣采取按GB/T 450進(jìn)行，處理按GB/T 10739進(jìn)行。

試樣片的制備應(yīng)在與溫濕度處理相同的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行，從無(wú)損傷的紙樣上切取75mm 長(zhǎng)，15±0.1mm 寬的紙條，紙條的長(zhǎng)邊與紙的縱向平行時(shí)，測(cè)出的為縱向壓縮強(qiáng)度，紙條的長(zhǎng)邊與紙的橫向平行時(shí)則為橫向壓縮強(qiáng)度。切取足夠的試樣片，應(yīng)使每個(gè)方向測(cè) 10 條。但對(duì)勻度不好的紙和紙板，當(dāng)測(cè) 10 條的變異系數(shù)大于 10%時(shí)，則應(yīng)測(cè)定 20 條。

2. 選擇夾持力

按規(guī)定要求選擇夾持力，夾持力為2300±500N，默認(rèn)選用0.25MPa的表壓。

表1表壓與夾持力對(duì)應(yīng)關(guān)系

3. 測(cè)試

將試樣放置在測(cè)試夾具，按“測(cè)試”鍵啟動(dòng)測(cè)試，以（3±1）mm/min的速度對(duì)試樣進(jìn)行擠壓，直至破壞試樣即停止，然后返回到起始位置。測(cè)試結(jié)束，屏幕顯示測(cè)試結(jié)果。

圖4 測(cè)試夾具示意圖

4. 計(jì)算

? 壓縮強(qiáng)度

按式（1）計(jì)算壓縮強(qiáng)度：

式中：X — 壓縮強(qiáng)度，單位為千牛每米（kN/m）；

      F — 最大壓縮力，單位為牛頓（N）； 

15 — 試樣的寬度，單位為毫米（mm）。

? 短距壓縮指數(shù)

按式（2）計(jì)算壓縮指數(shù)：

式中：Y — 短距壓縮指數(shù)，N·m/g；   G — 試樣的定量，g/m²。

六、SCT與RCT的比較

 短距壓縮SCT和環(huán)壓強(qiáng)度RCT是我行業(yè)中使用最廣泛的原紙抗壓強(qiáng)度檢測(cè)指標(biāo)，這兩種強(qiáng)度方法檢測(cè)原理不同。環(huán)壓強(qiáng)度RCT比SCT早幾十年，該方法存在壓縮時(shí)試樣彎曲變形、受壓邊緣破損及彎成環(huán)形產(chǎn)生應(yīng)力等問(wèn)題，而且RCT試樣伸出試樣座的高度即自由矩高達(dá)6.35mm，在試樣受壓過(guò)程中處于假?gòu)椥宰冃畏秶鷥?nèi)，反應(yīng)邊壓強(qiáng)度的可靠性差些。

研究表明，相同定量的瓦楞原紙，隨著緊度的增加，橫向SCT和橫向RCT強(qiáng)度變形趨勢(shì)不同。橫向SCT，隨著緊度的增加，橫向強(qiáng)度指數(shù)增加；橫向RCT，隨著緊度的增加，在緊度范圍750～850kg/m3時(shí)，橫向強(qiáng)度指數(shù)達(dá)到最大值，緊度再增加，RCT強(qiáng)度 值反而下降，如圖5-a所示。而相同瓦楞原紙做成的單瓦楞紙板，其邊壓強(qiáng)度ECT隨著紙張緊度的增加而增大，即實(shí)際紙板的ECT同紙張橫向SCT的增長(zhǎng)趨勢(shì)相同，如圖5-6所示。

圖5 SCT、RCT和ECT和緊度的關(guān)系

由此可見(jiàn)，SCT短距強(qiáng)度隨著緊度的增加線(xiàn)性增加，而RCT環(huán)壓強(qiáng)度隨著定量的增加而增加但非線(xiàn)性，見(jiàn)圖6所示。

圖6 SCT、RCT和定量的關(guān)系

從1980年開(kāi)始，在世界范圍內(nèi)，短距壓縮（SCT）逐漸取代環(huán)壓強(qiáng)度（RCT）。在美國(guó)，有些人只用RCT，另外一些人只用SCT，還有些人兩種均用，SCT主要用于低定量，RCT主要用于高定量；在歐洲，SCT獨(dú)霸天下；在亞洲，幾乎只有RCT；在澳大利亞，正在從RCT轉(zhuǎn)向SCT。

七、可能的錯(cuò)誤操作及誤差來(lái)源

7.1 可能的錯(cuò)誤操作

7.1.1 開(kāi)機(jī)直接測(cè)

本儀器屬于電子儀器，測(cè)量前要預(yù)熱30min以上。

7.1.2 取樣方向不對(duì)

紙條的長(zhǎng)邊與紙的橫向平行，測(cè)出的為橫向壓縮強(qiáng)度；紙條的長(zhǎng)邊與紙的縱向平行，測(cè)出的為縱向壓縮強(qiáng)度。一般MD壓縮強(qiáng)度大于CD壓縮強(qiáng)度。

7.1.3 未使用專(zhuān)用取樣器

試樣寬度參與短距壓縮強(qiáng)度的計(jì)算，所以一定要選用專(zhuān)用取樣器，保證取樣寬度偏差±0.1mm。

7.1.4 試驗(yàn)前未進(jìn)行溫濕度處理

紙制品具有的親水性的特性，其壓縮性能容易受周?chē)h(huán)境的溫度、濕度的影響。

7.2 主要誤差來(lái)源

7.2.1 壓力測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)不準(zhǔn)確

本儀器高精密電子產(chǎn)品，使用一段時(shí)間后，因?yàn)殡娮釉骷?/span>傳感器的性能會(huì)發(fā)生變化，從而影響測(cè)試結(jié)果，所以要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

7.2.2 取樣的影響

取樣的質(zhì)量直接影響測(cè)試結(jié)果，取樣精度越高，測(cè)試數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

本文2024年3月，發(fā)表于《紙箱世界》雜志