ISO 162602025 纸和纸板 - 内部粘结强度的测定标准立项发展报告

纸和纸板内部粘结强度的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PaperandBoard—DeterminationofInternalBondStrength摘要内部粘结强度是评价纸和纸板纤维间结合质量的核心技术指标，直接影响纸张在印刷、包装、Converting加工及终端使用过程中的结构完整性与可靠性。随着包装工业向轻量化、高强度、多功能方向快速发展，以及纸基功能材料在电子、医疗、环保等新兴领域的广泛应用，对内部粘结强度检测方法的标准化需求日趋迫切。ISO16260:2025《纸和纸板—内部粘结强度的测定》由国际标准化组织（ISO）于2025年12月1日正式发布，该标准系统规定了纸和纸板内部粘结强度的测定原理、仪器要求、试样制备、试验步骤及结果计算，统一了Z向抗张强度法等方法的技术路径。本报告全面梳理了该标准的立项背景、制定过程、核心技术内容及其行业应用价值，分析了标准对纸浆造纸产业技术升级、质量控制体系完善及国际贸易技术协调的支撑作用，并对标准实施前景和后续修订方向进行了展望。该标准的颁布实施，填补了国际范围内纸和纸板内结合强度检测方法标准的空白，对提升我国造纸工业标准化水平和产品质量竞争力具有重要参考意义。关键词：内部粘结强度；纸和纸板；ISO16260；Z向抗张强度；标准化；检测方法；纤维结合Keywords:InternalBondStrength;PaperandBoard;ISO16260;Z-directionTensileStrength;Standardization;TestMethod;FiberBonding一、引言纸和纸板作为应用最为广泛的基础材料之一，其力学性能直接决定了产品的使用性能和价值。在纸和纸板的各种力学性能指标中，内部粘结强度（InternalBondStrength）表征的是纸页在厚度方向（Z向）上抵抗分层或内部纤维间结合破坏的能力。这一性能与纸张的纤维结合面积、结合键强度、纤维形态及纸张结构均匀性密切相关，是评估纸张内部质量和预测其在后续加工及使用过程中分层、起泡、表面剥离等失效行为的关键参数。长期以来，各国对纸和纸板内部粘结强度的检测方法存在较大差异。美国TAPPI标准、北欧SCAN标准以及部分企业内控方法在试样制备、测试原理和数据处理方面各不相同，导致同一材料在不同方法下测得的结果缺乏可比性。随着全球纸浆造纸产业供应链深度整合，包装纸板、液体包装纸板、标签纸等高附加值产品国际贸易量持续增长，市场对统一、科学的内部粘结强度检测方法标准的需求日益强烈。在此背景下，国际标准化组织造纸技术委员会（ISO/TC6）启动了内部粘结强度测定方法国际标准的制定工作。经过多轮国际论证和试验验证，ISO16260:2025最终于2025年12月正式发布。该标准的出台不仅是造纸检测技术领域的一项重要成果，也是全球造纸工业质量控制体系标准化进程中的里程碑事件。二、标准立项背景2.1行业技术发展需求近年来，全球纸和纸板产业正经历深刻的技术变革。一方面，包装纸板向轻量化、高强度方向持续演进，纸板原纸的定量不断降低，而对其抗压强度、挺度和运行性能的要求却在不断提高。在这一过程中，内部粘结强度作为确保纸板结构完整性的基本性能指标，其对产品质量的约束作用愈发突出。另一方面，液体包装纸板、食品包装纸板、石膏护面纸板等特种纸板对Z向性能有着明确且严格的要求——液体包装纸板在折痕、压痕和成型过程中需要承受较大的Z向应力而不发生分层，石膏护面纸板在与石膏芯材复合及后续施工过程中同样对内部结合质量提出了极高要求。对于造纸企业而言，内部粘结强度是优化打浆工艺、控制湿部化学、调节压榨和干燥条件的重要依据。在线监测和离线检测所得的内结合强度数据，能够有效指导企业调整纤维配比、浆料打浆度和增强剂用量等关键工艺参数。然而，由于缺乏统一的国际标准，不同企业、不同国家之间的检测数据难以互认，影响了技术交流和贸易合作。2.2现有标准体系的不足在ISO16260:2025发布之前，纸和纸板内部粘结强度的检测主要依赖以下几种方法和标准：-TAPPIT569（美国）：采用Scott型内结合强度测定仪，通过摆锤冲击方式测量纸张分层所需的能量，其单位为ft·lbf/in²（后转换为J/m²）；-SCAN-P80（北欧）：采用类似原理的方法，但在试样尺寸、胶带选择和数据处理细节上有所差异；-GB/T2679.28（中国）：等效采用了TAPPI相关方法，适用于中国造纸行业的检测需求；-企业内控方法：部分大型造纸企业根据自身产品特点和客户要求，建立了内部检测规程。这些方法在测试原理上总体相近，但在仪器结构、试样预处理条件、胶粘剂选择、试验环境要求以及结果表达方式等方面存在实质性差异。具体而言，不同方法对试样数量的要求（从5个到10个不等）、对离群值的剔除规则、对结果修约精度的规定均不统一，导致同一纸样在不同标准体系下的测定结果偏差可达15%~30%。这种差异已构成国际贸易中的技术壁垒，也阻碍了全球范围内纸和纸板产品质量水平的横向比较。2.3国际标准化需求的形成随着经济全球化的深入发展，纸和纸板产品的国际贸易规模持续扩大。据联合国粮农组织（FAO）统计，全球纸和纸板年贸易量已超过1亿吨，其中包装纸板和白卡纸板是贸易量增长最快的品类。在国际贸易中，供需双方对产品内结合强度的验收检测频率极高，但检测方法和结果评价准则的不一致，频繁引发贸易纠纷和质量争议。2018年前后，ISO/TC6（纸、纸板、纸浆和纤维原料技术委员会）在修订ISO5270（纸浆实验室纸页物理性能测定方法）等标准的过程中，各成员国普遍反映需要制定一项统一的内部粘结强度测定国际标准。经过充分讨论和论证，ISO/TC6在2019年全体会议上正式决定设立新工作项目，项目编号为ISO/NP16260，由瑞典标准化机构（SIS）承担秘书处工作，瑞典专家担任项目负责人，中国、美国、芬兰、德国、日本等主要造纸国家积极参与。三、标准制定过程ISO16260的制定遵循了ISO/IEC导则所规定的标准制定程序，经历了新工作项目提案（NP）、工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段，历时约六年。在标准制定过程中，国际工作组（WG）组织开展了多轮实验室间比对试验（RoundRobinTest），共有来自12个国家的23个实验室参与。比对试验选定了涵盖不同浆种（阔叶木浆、针叶木浆、机械浆、回收浆）和不同纸种（箱纸板、白卡纸、液体包装纸板、新闻纸等）的十余种代表性样品。通过系统的比对试验，工作组获得了大量可靠的实验数据，为确定方法的精密度、重复性和再现性提供了科学依据。在标准技术内容讨论中，工作组重点围绕以下关键技术问题开展了深入研究：1.测试原理的选择：工作组系统比较了Scott型摆锤冲击法与Z向抗张强度法两种技术路线。摆锤冲击法在北美地区应用广泛，测量的是分层过程中吸收的能量，测试速度快、操作简便；Z向抗张强度法在欧洲和亚洲应用较多，测量的则是使试样完全分层所需的最大拉力，其物理意义更为直观明确。经过充分论证，工作组决定标准的基准方法采用Z向抗张强度法，同时将摆锤冲击法作为可选的替代方法纳入标准附录。这一安排既保证了标准的科学性，又兼顾了不同地区现有检测设备的兼容性。2.试样制备的标准化：内部粘结强度测定对试样制备极为敏感，胶粘剂的种类和用量、试样与金属块的粘合质量、加压时间和压力大小等均对结果产生显著影响。工作组通过系统试验，确定了双面胶带和热熔胶两种胶粘方式的标准化条件，并对加压压力、加压时间、胶粘面积等参数做出了明确规定。此外，标准还详细规定了试样的裁切方向、尺寸偏差和外观要求，确保试样制备的规范性和可重复性。3.环境条件的统一：纸张的力学性能受环境湿度影响显著。工作组在ISO187（纸、纸板和纸浆—调湿和试验的标准大气条件）的基础上，进一步明确了内部粘结强度测定的温湿度条件为（23±1）℃、相对湿度（50±2）%，并对试样预调湿和调湿的时间要求予以明确规定。4.精密度数据的确定：基于大规模实验室间比对试验结果，工作组运用统计学方法计算了方法的重复性限（r）和再现性限（R），并在标准中以表格形式给出了不同纸种和不同水平下的精密度参考数据。这对于用户正确评价检测结果的可靠性具有重要意义。经过多轮技术讨论和严格审核，ISO/FDIS16260于2025年8月完成投票，以高赞成率通过。2025年12月1日，ISO16260:2025正式出版发布。四、标准主要内容ISO16260:2025《纸和纸板—内部粘结强度的测定》在技术内容上构建了一个系统完善、层级分明的测定方法体系。标准正文部分共计十章，涵盖了方法原理、仪器设备、取样与试样制备、试验步骤、结果计算与表示、精密度等各个技术环节，另附有资料性附录，为方法的实施和验证提供技术支撑。在范围方面，标准适用于各类纸和纸板，包括单层纸页、多层复合纸板以及经涂布或覆膜处理的纸板产品，但对于厚度超过一定限值或结构过于疏松的材料，标准在应用上给予了一定灵活性。在规范性引用文件方面，标准引用了ISO186（纸和纸板—取样方法）和ISO187（调湿和试验的标准大气条件），并与这两项文件形成了完整的方法体系。在术语和定义方面，标准明确界定了“内部粘结强度”“内结合能量”“Z向”等核心概念，将内部粘结强度定义为“纸或纸板在厚度方向上抵抗因垂直于纸面方向的拉伸应力而发生内部破坏的能力”，为后续方法描述奠定了统一的术语基础。标准的原理部分阐明了测定的基本逻辑：将试样通过双面胶粘剂或热熔胶分别粘附在两个刚性金属盘（或金属块）之间，随后在专用试验仪器上施加垂直于纸面方向（即Z向）的拉伸载荷，直至试样在内部发生完全分层破坏，记录破坏过程中的最大力值或吸收的能量，经过计算得出内部粘结强度值。在仪器设备方面，标准在结构上分为两大系统加以规范。对于基准方法（Z向抗张强度法），标准对材料试验机的加载能力、加载速率、夹具对中精度以及对中偏差等指标做出了定量规定，并推荐采用带有自动对中功能的高精度材料试验机。对于替代方法（摆锤冲击法），标准则对内结合强度测定仪的摆锤结构、释放机构、试样夹持组件和能量读取系统提出了明确的技术要求，两种仪器均需满足标准规定的计量校准要求。在取样与试样制备方面，标准规定按照ISO186进行取样，试样应在标准大气条件下进行调湿处理。标准以大幅幅对胶粘方式、粘贴操作、加压条件以及试样尺寸等给出了极为细致的技术规定，并对特殊纸样（如高定量纸板、表面施胶纸种等）的制备做出了补充说明。在试验步骤方面，标准要求根据被测样品的预期强度选择合适的测试量程或摆锤规格，将粘合组体置于仪器测试位后以规定的速率加载直至试样完全分层，并详细描述了开机检查、参数设置、操作流程和试验后检查等各个环节。在结果计算与表示方面，对于Z向抗张强度法，内部粘结强度以破坏时的最大拉力除以试样有效粘合面积计算，单位以kN/m表示；对于摆锤冲击法，则以试样吸收的冲击能量除以试样面积计算，单位以J/m²表示。标准对数值修约规则、有效数字保留以及试验报告的构成要素均做出了统一规范。此外，标准在精密度章节中给出了基于实验室间比对试验所得出的重复性和再现性参考数据，其呈现形式包括重复性限和再现性限的数值、变异系数以及对应的纸种和强度水平范围，为用户评估检测结果的不确定度提供了依据。五、主要参与单位介绍在ISO16260:2025的制定过程中，瑞典RISE研究所（ResearchInstitutesofSweden，瑞典研究院）发挥了不可替代的核心作用。作为该标准项目的秘书处承担单位和项目负责人所在机构，RISE研究所全程主导并推进了标准的制定工作。RISE研究所是瑞典最大的研究机构，由瑞典政府于2016年主导整合多家国家级研究机构组建而成，总部位于哥德堡，现有员工约2800人，年度研究经费超过30亿瑞典克朗。RISE下设的Bioeconomy与Health等多个部门中，纸浆、纸张和包装材料的研究团队长期位居欧洲领先水平。该团队拥有从纤维原料表征、制浆造纸工艺优化到纸基材料性能检测的完整研发能力，其物理检测实验室通过了瑞典认可机构（SWEDAC）的ISO/IEC17025认可，在纸和纸板力学性能检测领域积累了数十年的深厚经验。在ISO16260的制定过程中，RISE研究所的专家团队承担了多项关键技术工作：负责起草标准工作草案和委员会草案，主持实验室间比对试验的方案设计和数据分析，并为多轮国际工作组会议提供了技术支持。RISE研究所利用自身在纤维材料和纸张结构研究方面积累的丰富经验，为确定Z向抗张强度法的技术参数、建立胶粘剂选择和试样制备的标准化方案提供了重要科学依据。此外，RISE还承担了协调各成员国意见分歧的工作，推动各方就关键技术条款达成共识，发挥了技术主导和中立的协调作用。六、标准的意义与影响6.1对全球造纸工业质量提升的促进作用ISO16260:2025的发布为全球纸和纸板制造业提供了一套科学、统一、可比的内部粘结强度检测方法。该标准的实施使得不同国家、不同企业所获得的检测数据能够在同一技术基准上进行比较，有助于企业针对国际先进水平进行对标分析、改进生产工艺和提升产品质量。对于特种纸板的生产企业而言，该标准为产品研发和质量控制提供了可靠的技术依据，有助于降低因内结合强度不足导致的使用失效风险。6.2对国际贸易的技术协调作用在当前的国际贸易体系下，技术标准的一致性是消除技术性贸易壁垒的重要途径。ISO16260:2025的实施有效解决了长期以来各国内部粘结强度检测方法不兼容的问题，为纸和纸板产品国际贸易中的质量验收提供了统一的仲裁方法。买卖双方可通过约定按照ISO16260:2025进行检测，减少因检测方法差异引发的争议，降低交易成本，提升贸易效率。6.3对相关领域标准的带动作用ISO16260:2025的发布还将对一系列下游产品和应用领域的标准化产生带动效应。例如，在纸基复合材料、纸基包装材料、纸基功能材料等领域，内部粘结强度往往是评价材料结构完整性和使用可靠性的重要指标。该标准的实施为这些新兴领域的产品标准制定和质量评价提供了基础性的方法支撑。同时，该标准的发布也为我国制修订相关的国家标准和行业标准提供了重要的参考依据。七、结论与展望ISO16260:2025《纸和纸板—内部粘结强度的测定》的正式发布，填补了纸和纸板内部粘结强度检测领域国际标准的空白，是全球造纸工业标准化进程中的一项重要成果。该标准在系统整合现有检测方法精髓的基础上，以Z向抗张强度法为基准方法、以摆锤冲击法为替代方法，构建了科学完善的技术体系，为全球纸和纸板产品的质量控制、技术交流和国际贸易提供了统一的技术语言。对于我国造纸行业而言，应密切跟踪ISO16260:2025的实施情况，积极推动该国际标准向国内标准的转化工作。同时，加强国内检测实验室的能力建设，推动检测仪器的标准化配置和计量校准体系的完善，确保我国造纸企业在国际贸易中掌握主动。此外，国内相关研究机构和龙头企业也应积极参与国际标准的后续维护和修订工作，在国际标准化舞台上贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]ISO16260:2025,Paperandboard—Determinationofinternalbondstrength.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO186:2002,Paperandboard—Samplingtodetermineaveragequality.Geneva:Intern