Test d'écrasement des bords (ECT) du carton ondulé

Exigence

Introduction

Au cours des semaines de confinement liées au COVID-19, il y a eu une augmentation des livraisons à domicile, même les géants du commerce électronique ont du mal à répondre à la demande et à embaucher des flottes de nouveaux travailleurs. Entendre frapper à la porte pour recevoir un colis procure à beaucoup un petit sentiment de normalité et de plaisir. Et c'est la modeste boîte en carton qui permet, de manière ordonnée et sûre, la distribution généralisée des marchandises. Au-delà des livraisons à domicile, le carton est aussi un objet en première ligne des services de santé publique, permettant des livraisons massives de matériel médical vital.

La production et l'expédition modernes ont radicalement changé, et les méthodes de test que nous utilisons pour mesurer la résistance d'un emballage ont changé en conséquence. De nos jours, une grande partie du transport s'effectue sous forme de cartons sur palettes, livrant des marchandises d'une entreprise à une autre (B2B). Tester la paroi périphérique d'une boîte pour déterminer sa résistance à l'empilement est la mesure la plus raisonnable et la plus fiable pour déterminer dans quelle mesure la boîte conservera sa forme sous le poids vertical pendant le transport.

Méthodes d'essai

Pendant de nombreuses années, le test d'éclatement Mullen a été la principale norme industrielle pour la classification des emballages en carton ondulé. Il fallait un poids minimum de base de planche. Cependant, comme davantage de matières recyclées sont désormais utilisées dans la fabrication du carton ondulé, il a été découvert que le carton recyclé de même poids n'avait pas toujours d'aussi bons résultats au test Mullen Burst. Et ce malgré le fait que ces boîtiers en « carton recyclé » présentaient toujours de très bonnes qualités de compression et de résistance aux dommages, comme en témoigne le test Edge Crush (ECT).

Le test d'éclatement Mullen mesure la force requise pour percer la face du carton ondulé et est exprimé en livres par pouce carré (psi). Les panneaux sont donc classés en conséquence, par exemple #275. En tant que tel, ce test a été privilégié par les entreprises dont le contenu est lourd et de forme irrégulière, nécessitant une protection là où le carton doublure ne doit pas éclater vers l'extérieur. Cependant, pour les entreprises qui souhaitent simplement connaître le poids maximum qu'une boîte peut supporter, la principale préoccupation est de connaître la résistance globale à l'empilage. C'est là que le test Edge Crush prend tout son sens et est devenu le test le plus courant de nos jours.

L’ECT est une mesure de la résistance à la compression sur chant du carton ondulé. Elle est mesurée en comprimant une section prédéfinie de planche sur sa tranche entre deux plateaux rigides. Cette compression est effectuée perpendiculairement à la direction des cannelures jusqu'à ce que la planche s'effondre et qu'une charge maximale soit atteinte. Cette charge est exprimée en force par unité de largeur (lb/in, kN/m, etc.). Lorsqu'il est rapporté sous forme de valeur ECT (par exemple 44 ECT), cela se rapporte à une valeur de résistance minimale et correspond aux livres par pouce de largeur (lb/in). Étant donné que les bords et les coins d'une boîte sont principalement responsables de supporter la charge, cela donne une bonne idée de la résistance du matériau, permettant aux fabricants de carton d'effectuer un contrôle qualité et aux fabricants de boîtes de sélectionner les matériaux et les processus les plus appropriés pour produire leur emballage de protection.

Un carton ondulé certifié ECT offre un niveau de résistance équivalent à celui d'un carton ondulé Mullen Burst, mais utilise généralement moins de matériau. Moins de matières premières, ce qui signifie des besoins énergétiques moindres et une pollution réduite, sont des caractéristiques associées aux cartons ECT de taille appropriée incorporant des quantités croissantes de contenu recyclé.

Solution

Normes

Il existe un certain nombre de normes internationales émanant de diverses autorités de normalisation, qui traitent du sujet de la mesure de la force d'écrasement par le Edge Crush Test.

Diverses méthodes sont utilisées dans différentes parties du monde. Ceux-ci peuvent être classés en trois groupes comme suit :

a) Ceux dans lesquels une éprouvette rectangulaire soigneusement découpée est testée sans aucun traitement ni modification particulière (par exemple ISO 3037 « Carton ondulé — Détermination de la résistance à l'écrasement sur chant - méthode des bords non cirés »).

b) Ceux dans lesquels les bords de l'éprouvette sur lesquels la force est appliquée sont cirés, pour éviter que le résultat de l'essai ne soit influencé par des « effets de bord » (par exemple ISO 13821 « Carton ondulé — Détermination de la résistance à l'écrasement sur chant — Méthode des bords cirés » ).

c) Ceux dans lesquels les bords de l'éprouvette ne sont pas cirés mais la forme de l'éprouvette est telle que la longueur est sensiblement réduite en un point à mi-chemin entre les bords chargés, afin d'induire que la rupture se produise en s'éloignant de ces bords. (par exemple FEFCO 8, TAPPI T838 et TAPPI T839)

Équipement de test

Mecmesin a travaillé en collaboration avec des producteurs et des utilisateurs de carton ondulé pour fournir des systèmes de test ECT rentables et faciles à utiliser.

Un testeur de compression contrôlé par logiciel, doté d'une colonne de chargement rigide et d'une cellule de charge de précision, est équipé de plateaux rectangulaires. Deux blocs de guidage autonomes servent à soutenir l'éprouvette ondulée, la maintenant ainsi parallèle aux plateaux. Le programme de test contrôle le testeur pour qu'il descende à une vitesse constante jusqu'à ce qu'une charge définie soit atteinte, point auquel les blocs de guidage peuvent être retirés. Le testeur continue ensuite jusqu'à ce que le carton ondulé s'effondre et que le logiciel calcule automatiquement la valeur de la résistance à l'écrasement des bords dans l'unité de mesure souhaitée (lb/in, N/mm).

Les modèles de table de testeurs de compression ECT sont disponibles dans des capacités de 2,5 kN à 10 kN en fonction de la gamme de cartes à tester.