Статьи

Метод SCT: определение сопротивления сжатию бумаги и картона на коротком расстоянии

SCT (Short Span Compression Test) — метод определения сопротивления бумаги и картона сжатию в плоскости листа при малом расстоянии между зажимами. Метод применяется прежде всего для испытаний картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования.

Показатель SCT используется для контроля качества сырья, сравнения партий и оценки свойств лайнера и бумаги для гофрирования, влияющих на прочность готового гофрокартона. Испытание на коротком расстоянии описано, в частности, в стандарте ISO 9895.

Как проводится испытание SCT

Для испытания из бумаги или картона вырезают полоску шириной 15 мм. Образец фиксируется между двумя парами зажимов, после чего один из зажимов перемещается в направлении второго, создавая сжимающую нагрузку вдоль плоскости бумаги.

Ключевая особенность метода — очень небольшая свободная длина образца. При испытании SCT расстояние между зажимами составляет 0,7 мм. Прибор регистрирует максимальную силу при сжатии образца до разрушения.

Принцип испытания SCT: образец шириной 15 мм зажимается с расстоянием 0,7 мм между зажимами

Почему используется короткое расстояние между зажимами

При сжатии длинной полоски бумаги образец может изгибаться и терять устойчивость раньше, чем будет достигнуто собственное сопротивление материала сжатию.

При SCT расстояние между зажимами составляет всего 0,7 мм. Короткий пролёт снижает вероятность преждевременной потери устойчивости образца, поэтому на результат меньше влияет его изгиб.

Это особенно важно при испытании лёгких материалов, для которых результат RCT сильнее зависит от потери устойчивости образца.

Где применяется SCT

Метод SCT применяется прежде всего для испытаний:

• картона для плоских слоев гофрокартона;

• бумаги для гофрирования (флютинга).

SCT применяют на бумажных производствах для контроля материала, а на предприятиях по производству гофрокартона — для входного контроля и оценки сырья.

SCT и RCT: в чем разница

При RCT (Ring Crush Test) полоску бумаги формируют в кольцо и сжимают между параллельными плитами. При SCT образец остается прямым, а свободное расстояние между зажимами составляет всего 0,7 мм.

Такая геометрия SCT позволяет уменьшить влияние изгиба и потери устойчивости образца.

Значения SCT и RCT нельзя напрямую подменять друг другом: методы используют разную геометрию образца и разные условия нагружения.

Что влияет на результат SCT

На воспроизводимость результатов SCT влияют состояние зажимов, подготовка образца и условия кондиционирования. Основные источники отклонений:

• непараллельность зажимов;

• износ рабочих поверхностей зажимов;

• неправильное давление прижима образца;

• ошибки при подготовке и вырезке полосок;

• изменение влажности образца.

Зажимной узел прибора для испытания на коротком расстоянии

Почему при SCT важна влажность бумаги

Бумага является гигроскопичным материалом, поэтому изменение содержания влаги влияет на ее механические свойства, в том числе на сопротивление сжатию. Один и тот же материал при разных условиях кондиционирования может показывать разные результаты SCT.

Поэтому при сравнении партий или материалов образцы необходимо испытывать в одинаковых условиях. Особенно важно соблюдать одинаковые условия при отборе, хранении, кондиционировании и подготовке образцов.

Испытание в машинном и поперечном направлениях

Сопротивление сжатию бумаги различается в машинном (MD) и поперечном (CD) направлениях, поэтому SCT определяют отдельно для каждого направления.

При испытании рекомендуется использовать по 10 образцов в каждом направлении. При сравнении материалов необходимо сопоставлять результаты, полученные в одинаковом направлении.

Связь SCT с прочностью гофрокартона

SCT используется для оценки характеристик картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования, которые влияют на прочность готового гофрокартона.

Значения SCT отдельных слоев могут использоваться в расчетных моделях для оценки сопротивления гофрокартона торцевому сжатию — ECT (Edge Crush Test).

При этом прямого универсального пересчета SCT в ECT или BCT не существует. В расчетах учитываются состав гофрокартона, коэффициенты для конкретной конструкции и профиля гофры, а при прогнозировании прочности короба — также его размеры и свойства самого гофрокартона.

Поэтому SCT используют при подборе сырья и контроле стабильности характеристик лайнера и флютинга.

Как S-Test связан с SCT

S-Test проводится на модифицированном SCT-приборе, но имеет другую геометрию испытания. Расстояние между зажимами составляет 4 мм, а зажимы смещены относительно друг друга на 1 мм. При сжатии образец изгибается и принимает S-образную форму.

В отличие от SCT, S-Test разработан для быстрой оценки бумаги для гофрирования. Его результат хорошо коррелирует не с максимальным значением CMT, а с первым плато кривой CMT.

Подробно принцип S-Test и его сравнение с CMT будут рассмотрены в отдельной статье.

Прибор для определения SCT Messmer Büchel 17-36

Messmer Büchel 17-36 Short Span Compression Tester предназначен для определения сопротивления сжатию картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования при расстоянии между зажимами 0,7 мм.

В модели 17-36 применяется усовершенствованная система зажима образца. Для хранения и анализа результатов может использоваться программное обеспечение GraphMasterPro, которое также позволяет управлять прибором.