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來(lái)自:臨沂正森木業(yè)有限公司 發(fā)布日期:2022/12/21 |
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核心提示:作為干貨集裝箱的承重部件,集裝箱底板用膠合板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“底板”),具有強(qiáng)重比高、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛[1-2]。目前,針對(duì)底板的質(zhì)量檢測(cè),可參照標(biāo)準(zhǔn)較多。 |
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作為干貨集裝箱的承重部件,集裝箱底板用膠合板(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“底板”),具有強(qiáng)重比高、彈性模量大等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛[1-2]。目前,針對(duì)底板的質(zhì)量檢測(cè),可參照標(biāo)準(zhǔn)較多。由于各標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的底板類(lèi)別有所差異,不同標(biāo)準(zhǔn)中檢測(cè)指標(biāo)存在交叉,同一性能的標(biāo)準(zhǔn)值要求也不完全一致,給生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與控制過(guò)程中選擇執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)困惑。為此,本文對(duì)比不同底板性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)之間差異,分析指標(biāo)差異對(duì)產(chǎn)品性能檢測(cè)的影響,以期為集裝箱底板用膠合板產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)制修訂提供參考。
1 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)指標(biāo)情況
目前,國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的集裝箱底板性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 19536—2015《集裝箱底板用膠合板》、中國(guó)集裝箱行業(yè)協(xié)會(huì)規(guī)范JH/T D 01—2002《集裝箱用木地板技術(shù)要求》和中國(guó)林學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSF 009—2019《竹木復(fù)合集裝箱底板》。其中,GB/T 19536—2015適用于由木質(zhì)單板或竹質(zhì)單元(竹簾、竹席等)與木質(zhì)單板復(fù)合而成的具有防蟲(chóng)、防腐及耐候性能,用于一般貨物集裝箱底板的素面或覆面膠合板;JH/T D 01—2002適用于由木材單板制成、專(zhuān)用于干貨集裝箱底架的膠合板;T/CSF 009—2019適用于由竹材與木材復(fù)合而成的貨物集裝箱底板。
國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)主要包括ISO1496-1:2013 Freight container - Specification and testing - Part1: General cargo container forgeneral purposes(集裝箱技術(shù)要求和試驗(yàn)方法 第1部分:通用集裝箱)和美國(guó)國(guó)際集裝箱出租人協(xié)會(huì)(Institute of international container lessors)IICL TB 01:2019 Performance standard for new and unused structural container floor panels to be installed in international freight container(國(guó)際貨物集裝箱底板性能標(biāo)準(zhǔn))。其中,ISO1496-1:2013規(guī)定了適用于國(guó)際交流和道路運(yùn)輸貨運(yùn)集裝箱的基本規(guī)格和測(cè)試要求,對(duì)底板性能只有一項(xiàng),即要求底部強(qiáng)度通過(guò)7 260 kg往復(fù)壓箱試驗(yàn)后底板無(wú)明顯的永久性變形或者破壞。此項(xiàng)檢驗(yàn)的目的,是檢驗(yàn)底板在涉及叉車(chē)或類(lèi)似設(shè)備的貨運(yùn)操作中承受集中動(dòng)態(tài)載荷的能力。IICL TB 01:2019適用于木質(zhì)底板、竹木復(fù)合底板和以定向結(jié)構(gòu)刨花板為芯層結(jié)構(gòu)的木質(zhì)底板,其檢驗(yàn)項(xiàng)目及要求為:縱向短跨距剪切力≥6 780 N,密度≥0.70 g/cm3,含水率≤14%,膠合耐久性檢測(cè)中負(fù)壓處理厚度變化±1 mm,膠合耐久性檢測(cè)中負(fù)壓處理短跨距剪切力變化率≤15%,膠合強(qiáng)度符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)BS EN 314-2:1993 Plywood — Bonding quality —Part 2: Requirements(膠合板膠合強(qiáng)度要求)的Class 3 級(jí)要求,底部強(qiáng)度分為3個(gè)等級(jí)(T7:≥7.2 t;T6:6~7.2 t;T5:5~6 t)。
2 各標(biāo)準(zhǔn)間的差異分析
2.1 靜曲強(qiáng)度和彈性模量
靜曲強(qiáng)度和彈性模量指標(biāo)主要在GB/T 19536—2015和T/CSF 009—2019中進(jìn)行了規(guī)定。其中,GB/T 19536—2015規(guī)定僅木質(zhì)底板和竹木復(fù)合底板測(cè)試該檢驗(yàn)項(xiàng)目;T/CSF 009—2019規(guī)定對(duì)竹木復(fù)合底板測(cè)試靜曲強(qiáng)度和彈性模量,且其指標(biāo)按照不同等級(jí)要求進(jìn)行區(qū)分。兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法,均按照GB/T 17657—2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》執(zhí)行。但在竹木復(fù)合底板實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),由于用于生產(chǎn)竹木復(fù)合底板的竹簾或者竹席單元本身彈性變形大,靜曲強(qiáng)度、彈性模量差異明顯,指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果變異性較大。因此,建議不測(cè)靜曲強(qiáng)度和彈性模量,而采用短跨距剪切力、集中載荷、底部強(qiáng)度等指標(biāo)衡量底板的承載性能。
2.2 短跨距剪切力
短跨距剪切力在實(shí)際質(zhì)量控制中是一項(xiàng)重要的檢測(cè)項(xiàng)目,除ISO1496-1:2013外,其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此項(xiàng)目均有規(guī)定。不同等級(jí)的底板,其短跨距剪切力指標(biāo)值差異較大,與底板底部強(qiáng)度指標(biāo)關(guān)聯(lián)度較大。T/CSF 009—2019中,各等級(jí)底板的短跨距剪切力差異在13%左右,建議針對(duì)不同等級(jí)的底板,同時(shí)規(guī)定單個(gè)試件短跨距剪切力的最小值和樣品的平均值,以便更符合生產(chǎn)實(shí)際情況。
2.3 浸漬剝離性能
浸漬剝離性能主要是確定底板在浸漬干燥后,膠層是否發(fā)生剝離及剝離的程度,是檢驗(yàn)底板產(chǎn)品耐候性的主要參數(shù),在GB/T 19536—2015、JH/T D 01—2002和T/CSF 009—2019中均有要求。這3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中,浸漬剝離試驗(yàn)方法均按照GB/T 17657—2013的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,但在判定上略有差異(如表1所示)。在IICL TB 01:2019中,雖然沒(méi)有具體要求,但浸漬剝離與膠合強(qiáng)度、膠合耐久性、濕狀剪切強(qiáng)度的試件預(yù)處理方式相近,建議以預(yù)處理后試件的剝離狀況作為浸漬剝離性能的參考指標(biāo)。
由于竹木復(fù)合集裝箱底板的結(jié)構(gòu)層次不如木質(zhì)底板分明,使用的竹簾材料本身簾條間存在間隙,工藝壓力較木質(zhì)底板大,內(nèi)應(yīng)力大,浸漬剝離的判定與木質(zhì)底板有所區(qū)別,建議竹木復(fù)合底板浸漬剝離性能要求寬于木質(zhì)底板。
2.4 集中載荷
集中載荷是衡量底板承載能力的重要指標(biāo),主要測(cè)試試件在彈性范圍內(nèi)的最大載荷。測(cè)試方法中規(guī)定加載頭尺寸為180 mm×79 mm×20 mm,試件為500 mm×500 mm× 原有厚度,GB/T 19536—2015和T/CSF 009—2019對(duì)該項(xiàng)目檢測(cè)方法的規(guī)定一致,但前者的指標(biāo)值為不小于48 kN,而后者的指標(biāo)值按等級(jí)進(jìn)行區(qū)分,且指標(biāo)值較高,為52~70 kN。目前,實(shí)際應(yīng)用中竹木復(fù)合集裝箱底板集中載荷檢測(cè)結(jié)果基本都能滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,相比較而言,團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中的等級(jí)劃分方法更合理。
2.5 密度、含水率
GB/T 19536—2015、JH/T D 01—2002和T/CSF 009—2019,均對(duì)底板的密度和含水率要求做了規(guī)定(不完全一致),檢測(cè)方法均按照GB/T 17657—2013的規(guī)定執(zhí)行。IICL TB 01:2019也規(guī)定了底板的密度要求,但其檢測(cè)方法為排水法。
2.6 膠合耐久性
IICL TB 001—2019對(duì)竹木復(fù)合底板和以定向結(jié)構(gòu)刨花板為結(jié)構(gòu)層的集裝箱底板在負(fù)壓條件下的粘合耐久性做了要求,其他標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定。IICL TB 001—2019中膠合耐久性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為:1)在同一樣板中制作至少2個(gè)尺寸為50 mm×305 mm的試件,記錄厚度、寬度和重量。2)試件置于真空壓力試驗(yàn)容器中,真空壓力容器內(nèi)水溫66 ℃。3)對(duì)容器抽真空至50.6 kPa,保持30 min。4)釋放真空,將試件置于66 ℃水中(大氣壓下)再浸泡30 min。5)取出試件,測(cè)量試件的厚度、寬度和重量;要求試件不得有分層,厚度變化公差不能超過(guò)±1 mm。6)將試件放置于82 ℃烘箱中烘干15 h,烘箱應(yīng)有風(fēng)機(jī)強(qiáng)制空氣循環(huán)。7)烘干后的試件短跨距剪切力不小于6 780 N,且與未進(jìn)行負(fù)壓處理的試件相比,剪切力下降不大于15%。對(duì)于木質(zhì)底板,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其耐久性應(yīng)符合美國(guó)木材工程協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)膠合板標(biāo)準(zhǔn)APA PS 2-10 Performance Standard for Wood-Based Structural - Use Panels的要求,試件的預(yù)處理方法是試件在沸水中浸泡4 h,再在(60±3)℃的鼓風(fēng)干燥箱中干燥20 h,然后在沸水中浸泡4 h,再在冷水中冷卻,
2.7 膠合強(qiáng)度
由于竹木復(fù)合底板所用材料在結(jié)構(gòu)層次上不如木質(zhì)底板分明,膠合強(qiáng)度指標(biāo)檢測(cè)困難,GB/T 19536—2015和T/CSF 009—2019未對(duì)其膠合強(qiáng)度做具體要求,行業(yè)規(guī)范JH/T D 01—2002也未規(guī)定膠合強(qiáng)度。在IICL TB 001—2019要求底板的膠合強(qiáng)度應(yīng)符合BS EN 314-2:1993中Class 3的要求,具體見(jiàn)表3。試件的預(yù)處理方法是試件在沸水中浸泡4 h,再在(60±3)℃的鼓風(fēng)干燥箱中干燥16 h,然后在沸水中浸泡4 h,再在(20±3)℃冷水中冷卻至少1 h,試件溫度降至20 ℃,或者在沸水中浸泡(72±1)h,再在(20±3)℃冷水中冷卻至少1 h,試件溫度降至20 ℃。其前者處理方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17657—2013中對(duì)Ⅰ類(lèi)膠合板膠合強(qiáng)度的預(yù)處理相似,前者干燥16 h,GB/T 17657—2013干燥時(shí)間20 h。該膠合強(qiáng)度與上述膠合耐久性要求具有明顯的不一致。
2.8 剪切強(qiáng)度
在剪切強(qiáng)度(包括干/濕狀剪切強(qiáng)度)方面,只有JH/T D 01—2002作了要求,規(guī)定木質(zhì)底板干狀剪切強(qiáng)度指標(biāo)不小于3.4 MPa,濕狀剪切強(qiáng)度不小于1.7 MPa,檢測(cè)方法按照ASTM D2718結(jié)構(gòu)板平面(滾壓)剪切的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于復(fù)合集裝箱底板,剪切強(qiáng)度檢測(cè)操作比較繁瑣,不建議對(duì)該性能進(jìn)行檢測(cè)。
2.9 底部強(qiáng)度
在底部強(qiáng)度方面,ISO1496-1:2013規(guī)定了方法和標(biāo)準(zhǔn)值,要求通過(guò)7 260 kg往復(fù)壓箱試驗(yàn),底板無(wú)明顯的永久性變形或者破壞。GB/T 19536—2015、JH/T D 01—2002和T/CSF 009—2019均按照該標(biāo)準(zhǔn)方法要求檢測(cè),指標(biāo)值有所差異。IICL TB 001—2019對(duì)底部強(qiáng)度進(jìn)行了分類(lèi),其中T7 標(biāo)識(shí)為集裝箱底板通過(guò)ISO 1496-1:2013強(qiáng)度測(cè)試方法在7.2 t及以上的底板;T6 為通過(guò)ISO強(qiáng)度測(cè)試在6.0~7.2 t的底板;T5為通過(guò)ISO強(qiáng)度測(cè)試在5.0~6.0 t的底板。根據(jù)生產(chǎn)及實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),對(duì)底部強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)有利于對(duì)底板的綜合利用和不同使用需求下對(duì)底板性能的選擇。
2.10 防腐劑要求
集裝箱底板用于貨物、跨國(guó)跨境運(yùn)輸使用,其防腐、防蟲(chóng)性能要求應(yīng)符合BICON 澳大利亞生物安全進(jìn)口管理?xiàng)l例(Australian Biosecurity Import Conditions)的規(guī)定或者由供需雙方協(xié)商,在上述標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)防蟲(chóng)防腐或者化學(xué)處理均有要求。
3 結(jié)論與建議
針對(duì)集裝箱底板用膠合板質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中存在的檢測(cè)指標(biāo)交叉,同一指標(biāo)要求不一致等問(wèn)題,對(duì)比分析了不同檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的差異和關(guān)聯(lián)性,得到以下結(jié)論和建議:
1)為便于檢測(cè)和質(zhì)量控制,建議集裝箱底板主要檢測(cè)項(xiàng)目為短跨距剪切力、浸漬剝離、集中載荷、密度、含水率及底部強(qiáng)度。
2)在強(qiáng)度性能檢測(cè)方面,GB/T19536—2015和T/CSF 009—2019中對(duì)靜曲強(qiáng)度和彈性模量進(jìn)行了規(guī)定,但竹木復(fù)合集裝箱底板靜曲強(qiáng)度和彈性模量檢測(cè)結(jié)果變異性較大。建議不測(cè)此兩項(xiàng)指標(biāo),而采用短跨距剪切力、集中載荷、底部強(qiáng)度等指標(biāo)衡量底板的承載性能。
3)在膠合性能評(píng)價(jià)方面,主要采用浸漬剝離性能、膠合耐久性、膠合強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)。其中,對(duì)于木質(zhì)底板,建議參照GB/T 19536—2015檢測(cè)浸漬剝離性能,參照IICL TB 001—2019檢測(cè)膠合強(qiáng)度或按照GB/T 17657—2013中Ⅰ類(lèi)膠合板膠合強(qiáng)度的檢測(cè)方法制定標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于竹木復(fù)合集裝箱底板,建議參照GB/T 19536—2015和T/CSF 009—2019檢測(cè)浸漬剝離性能,并適當(dāng)放寬判定標(biāo)準(zhǔn)。
4)根據(jù)集裝箱底板的使用要求,可以對(duì)集裝箱底板進(jìn)行材料分類(lèi)和分級(jí),并確定統(tǒng)一的檢測(cè)項(xiàng)目和指標(biāo)值,以更好地適應(yīng)使用需要和利于原材料的綜合利用。如參照IICL TB 001—2019對(duì)底部強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí),參照T/CSF 009—2019對(duì)集中載荷等指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)。
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