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第12章 強度試験

強度試験には、材料としての段ボールに対する試験と、段ボールを使用して作られた段ボール箱の試験に大別される。強度試験により求められたデーターは比較検討され、品質管理、工程管理等に活用されなければならない。そのため、同一条件、同一水準で試験が実施されなければならない。その水準はJISに基づくのが一般である。
段ボールおよび段ボール箱の強度試験において、最も注意しなければならない点は、構成材料が紙であるため、常に含有水分を一定水準に保つことである。すなわち、恒温恒温室における前処置を実施し、同一水準における試験が基盤となる。
JISにおいては必ず品質特性と含有水分は直結し、水分規制がある。

1.段ボールの強度試験
JISで制定されている段ボールの強度試験に関連するものは、次の通りである。
JIS・Z-0401段ボールの圧縮強さ試験方法
JIS・Z-0402段ボールの接着力試験方法
JIS・Z-1516外装用段ボール
JIS・P-8127紙及び板紙の水分試験方法
JIS・P-8131紙及び板紙の高圧形破裂強さ試験方法(ミューレン試験)
JIS・P-8134板紙の衝撃あなあけ強さ試験方法
(1)段ボールの圧縮強さ試験方法(JIS・Z-0401)
段ボールの圧縮強さは、平面および垂直圧縮強さに区分される。
(イ)平面圧縮試験一般にはフラット・クラッシュと呼ばれている強度試験で、段ボールの中しんの段が、平面圧縮に耐える強度を示す。中しん強度、段成形、接着に関連すると考えられる。印刷工程における荷重、フィードロール圧、印圧等に対する強度ともなる。
(a)試験機
加圧速度12.3±3mm/min(ミリ/分)
測定最小目盛0.5kgf(fは力の強さを表す記号0.5kgの力の意)
(b)試験片寸法円形/直径64mmφ(ファイφは直径を表す記号)
(c)前処置JIS・P-8111
(d)測定方法試験片は10個以上実施
表裏ライナが横すべりを起こした場合、その測定値を平均値より除外する。
(ロ)垂直圧縮試験
コラムテストまたはエンドクラッシュと呼ばれる強度試験であり、段ボール箱の圧縮強さと相関性があるといわれている。
(a)試験機加圧速度12.3±3mm/min
測定最小目盛0.5kgf
(b)試験片寸法

(c)前処置JIS・P-8111
(d)測定方法試験は10個以上実施
(ハ)段ボールの接着力試験方法(JIS・Z-0402)
段ボールの中しん段頂とライナの接着部の引きはがし抵抗値を求める強度試験で、ピンテストと呼ばれている。一般に使用されている段種にA段とB段があり、ピンアタッチメントにA段用、B段用がある。
(a)試験機引はがし速度=12±3mm/min
(b)試験片寸法 両側接着部測定用=A段用50×50mm、B段用30×80mm、片側接着部測定用=A段用50×80mm、B段用50×80mm
(c)前処置JIS・P-8111
(d)測定方法試験は10個の平均値
(ニ)破裂強さ試験方法(JIS・Z-1516)
外装用段ボールのJISにおいて、その種類を区分する品質特性値として、最も重要な破裂強さを試験する方法である。
(a)試験機JIS・P-8131に示されるミューレン試験機を使用する。
(b)試験片寸法40×25cm以上
(c)前処置JIS・P-8111
(d)測定方法締付け圧力両面段ボール8kgf/平方cm、複両面段ボール12kgf/平方cm
試験面積10平方cm以上
表裏同数で各3回以上測定し平均値を求める。
破裂音が2度出た場合はその数値は捨てる。
(ホ)水分試験方法
段ボールの水分測定方法は、JIS・P-8127によるが、試験片の寸法はJIS・Z-1516に定められている。試験片寸法は20cm×20cm以上とする。
(ヘ)衝撃あなあけ強さは験方法
段ボールの品質特性値としての衝撃あなあけ強さは、JISの参考値として示されている。試験方法はJIS・P-8134による。
(2)段ボール箱の強度試験
外装用段ボール箱の品質特性を示す強度試験として、JIS・Z-1506の規格では、圧縮強度試験がある。その試験方法はJIS・Z-0212による。
(イ)包装貨物および容器の圧縮試験方法(JIS・Z-0212)
(a)試験機加圧速度12±3mm/min
圧縮荷重と圧縮量(ヒズミ)の自記紀録装置を備えていることが望ましい。
(b)供試品の数段ボール箱5個以上が望ましい。
(c)前処置JIS・P-8111
(d)測定方法(i)箱の組立てには、内フラップ、外フラップを外側面につくまで折り曲げ後、封緘する。
(ii)初期荷重20kgfを加え、この点をヒズミの基点として、自記記録装置を調整する。
(ロ)その他の試験方法
外装用段ボール箱の規格として制定されていないが、包装容器として試験を実施する場合、JISの試験方法を参考にするとよい。
JIS・Z-0201試験容器の記号表示方法
JIS・Z-0202落下試験方法
JIS・Z-0205傾斜衝撃試験方法
JIS・Z-0209回転6角ドラム試験方法
JIS・Z-0216散水試験方法
JIS・Z-0232振動試験方法