Edge Crush Test (ECT) del cartone ondulato

Requisiti

introduzione

Nel corso delle settimane di confinamento per il Covid-19 si è verificata un’impennata delle consegne a domicilio, con persino i giganti dell’e-commerce che faticano a soddisfare le richieste e assumono flotte di nuovi lavoratori. Sentire bussare alla porta per ricevere un pacco fornisce a molti un piccolo senso di normalità e piacere. Ed è proprio l'umile scatola di cartone che consente, in modo ordinato e sicuro, la distribuzione capillare delle merci. Oltre alle consegne a domicilio, il cartone è anche un oggetto che serve in prima linea nei servizi sanitari pubblici, consentendo consegne di massa di attrezzature mediche di vitale importanza.

La produzione e la spedizione moderne sono cambiate drasticamente e i metodi di test che utilizziamo per misurare la resistenza di un pacco sono cambiati di conseguenza. Al giorno d'oggi, gran parte delle spedizioni vengono effettuate sotto forma di scatole su pallet, consegnando merci da un'azienda a un'altra azienda (B2B). Testare la resistenza all'impilamento della parete del bordo di una scatola è la misura più sensata e affidabile di quanto bene la scatola manterrà la sua forma sotto il peso verticale durante il trasporto.

Metodi di prova

Per molti anni il Mullen Burst Test è stato il principale standard industriale per la classificazione degli imballaggi in cartone ondulato. Richiedeva un peso minimo della base della tavola. Tuttavia, poiché ora nella produzione del cartone ondulato viene utilizzato più contenuto riciclato, si è scoperto che il cartone riciclato dello stesso peso non sempre funzionava così bene nel test Mullen Burst. Ciò nonostante il fatto che queste custodie in "cartone riciclato" presentassero ancora ottime qualità di compressione e resistenza ai danni, come evidenziato nell'Edge Crush Test (ECT).

Il Mullen Burst Test misura la forza richiesta per perforare la superficie del cartone ondulato ed è espressa in libbre per pollice quadrato (psi). I pannelli vengono quindi classificati di conseguenza, ad esempio #275. Pertanto, questo test è stato preferito dalle aziende con contenuti pesanti e dalla forma scomoda che richiedono protezione in cui il rivestimento non deve esplodere verso l'esterno. Tuttavia, per le aziende che desiderano semplicemente conoscere il peso massimo che una scatola può sopportare, la preoccupazione principale è conoscere la resistenza complessiva dell'impilamento: è qui che entra in gioco l'Edge Crush Test, che è diventato il test più comune al giorno d'oggi.

L'ECT è una misura della resistenza alla compressione del bordo del cartone ondulato. Viene misurato comprimendo una sezione predefinita del pannello sul suo bordo tra due piastre rigide. Questa compressione viene eseguita perpendicolarmente alla direzione delle scanalature fino al collasso della tavola e al raggiungimento di un carico di picco. Questo carico viene riportato come forza per unità di larghezza (lb/in, kN/m ecc.). Quando riportato come valore ECT (ad esempio 44 ECT), si riferisce a un valore di resistenza minimo e corrisponde a libbre per pollice di larghezza (lb/in). Poiché i bordi e gli angoli di una scatola sono i principali responsabili del sostegno del carico, ciò fornisce una buona immagine della resistenza del materiale consentendo ai produttori di cartone di eseguire il controllo di qualità e ai produttori di scatole di selezionare i materiali e i processi più appropriati per produrre i loro imballaggi protettivi.

Un cartone ondulato classificato ECT adeguato fornisce un livello di resistenza equivalente a un cartone classificato Mullen Burst, ma in genere utilizza meno materiale. Meno materie prime, il che significa un minore fabbisogno energetico e un ridotto inquinamento, sono caratteristiche associate a cartoni classificati ECT di dimensioni adeguate che incorporano quantità crescenti di contenuto riciclato.

Soluzione

Standard

Esistono numerose norme internazionali di varie autorità di normazione che affrontano il tema della misurazione della forza di schiacciamento mediante l'Edge Crush Test.

Una varietà di metodi sono in uso in diverse parti del mondo. Questi possono essere classificati in tre gruppi come segue:

a) Quelli in cui un provino rettangolare tagliato con cura viene testato senza alcun trattamento o modifica speciale (ad esempio ISO 3037 "Pannello di fibra ondulato - Determinazione della resistenza allo schiacciamento del bordo - metodo del bordo non cerato").

b) Quelli in cui i bordi del provino a cui viene applicata la forza sono cerati, per evitare che il risultato della prova venga influenzato da “effetti bordo” (ad esempio ISO 13821 “Pannello di fibra ondulato – Determinazione della resistenza allo schiacciamento del bordo – Metodo del bordo cerato” ).

c) Quelli in cui i bordi del provino non sono cerati ma la forma del provino è tale che la lunghezza è sostanzialmente ridotta in un punto a metà strada tra i bordi caricati, in modo da indurre la rottura a verificarsi lontano da tali bordi. (es. FEFCO 8, TAPPI T838 e TAPPI T839)

Apparecchiature di prova

Mecmesin ha collaborato sia con i produttori che con gli utenti di cartone ondulato per fornire sistemi di test ECT convenienti e facili da usare.

Un tester di compressione controllato da software, dotato di colonna di carico rigida e cella di carico di precisione, è dotato di piatti rettangolari. Due blocchi guida indipendenti servono a sostenere il provino ondulato mantenendolo parallelo ai piatti. Il programma di prova controlla il tester in modo che scenda a una velocità costante fino al raggiungimento del carico impostato, a quel punto è possibile rimuovere i blocchi di guida. Il tester continua poi ulteriormente finché il cartone ondulato non crolla e il software calcola automaticamente il valore di resistenza allo schiacciamento del bordo nell'unità di misura desiderata (lb/in, N/mm).

I modelli da banco dei tester di compressione ECT sono disponibili con capacità di 2,5 kN – 10 kN a seconda della gamma di schede da testare.