GBZ 166-2026 纸和纸板 水接触角的光学测量方法标准立项发展报告

纸和纸板水接触角的光学测量方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OpticalMeasurementMethodforWaterContactAngleofPaperandPaperboard摘要水接触角是表征纸和纸板表面润湿性能的核心物理量，直接关系到印刷适性、涂布加工、施胶效果及防水包装材料的功能评价。随着我国造纸工业向功能化、高端化方向转型，以及食品包装用防水纸、可降解涂层纸等新产品对表面性能检测需求的快速增长，建立统一、规范、可重复的水接触角光学测量方法标准已成为行业迫切需求。本报告系统梳理了GB/Z166-2026《纸和纸板水接触角的光学测量方法》的立项背景、技术内容与产业发展基础，分析了国内外相关标准现状及存在的技术差异，详细阐述了标准的主要技术路线、关键测量条件设定、试验参数选择及数据处理方法。该标准为首次制定的指导性技术文件，于2026年2月27日发布并同日实施。标准的实施将有效统一行业内水接触角测量的仪器配置、操作流程和结果表达方式，显著提升测量数据的可比性与可靠性，为纸张表面性能评价、质量控制和新产品研发提供权威技术依据，对我国造纸工业的技术进步和标准体系建设具有重要推动作用。关键词：纸和纸板；水接触角；光学测量；润湿性能；标准化；指导性技术文件；表面性能一、引言1.1研究背景纸和纸板作为国民经济中应用最为广泛的材料之一，其表面润湿性能直接关系到诸多下游加工和应用环节的质量控制。在印刷领域，油墨在纸张表面的铺展和渗透行为与纸张的润湿特性密切相关；在涂布加工环节，涂料与纸基的界面结合强度受到接触角的显著影响；在施胶工艺中，施胶量的精确控制需要准确把握纸张表面的亲水/疏水平衡；而在食品包装、液体包装等新兴应用领域，纸张的防水防油性能更是产品质量的核心指标。水接触角作为定量表征固体表面润湿性的最基本参数，其测量的准确性直接影响材料表面性能评价的科学性和可靠性。然而，纸张区别于一般固体材料，具有多孔性、表面粗糙度大、吸水性强的特点，常规接触角测量方法在应用于纸和纸板时面临着液滴渗透、纤维非均质性干扰、测量时间窗口短等技术难题。因此，制定专门适用于纸和纸板的水接触角光学测量方法标准，对于规范行业测试行为、保证数据可比性具有重要意义。1.2标准制定背景GB/Z166-2026《纸和纸板水接触角的光学测量方法》是我国造纸工业标准化体系的重要补充。该标准为指导性技术文件（GB/Z），编号为166，于2026年2月27日发布并同日实施，由国家标准发布机构归口管理，是我国在纸张表面润湿性能检测领域的首项国家标准层面的技术指导文件。二、国内外标准现状与趋势分析2.1国际标准化现状在国际标准化组织中，ISO/TC6（纸、纸板和纸浆技术委员会）一直致力于造纸领域检测方法标准的制定。目前国际上尚无专门针对纸和纸板水接触角测量的ISO标准方法。与纸和纸板接触角测量相关的ISO标准主要集中在胶黏带、塑料薄膜等相对光滑的基材表面，这些标准的测试原理虽然基于同样的光学测量基础，但样品的表面特性与纸和纸板存在显著差异，难以直接适用。2.2国内标准化现状在国内标准体系中，接触角测量相关标准主要涵盖以下领域：（1）精细陶瓷、玻璃等无机非金属材料表面的接触角测量；（2）塑料薄膜、涂层等聚合物材料的润湿性测试；（3）粉体材料压片后的接触角测量方法。上述标准均针对表面较为均匀、吸液性较弱的材料设计。对于纸和纸板这类纤维质多孔材料，尚缺乏专门的接触角测量方法标准。2.3标准空白的影响长期以来，由于缺乏统一的纸和纸板接触角测量标准，各检测机构和生产企业根据各自经验开展测试工作，导致以下问题：测量仪器配置和参数设定不一致，测量结果缺乏可比性；接触角数据的时间依赖性记录方式不统一，不同研究之间难以有效对比；测量环境条件的控制要求不一致，实验室间数据差异显著。这些问题的存在制约了行业技术交流的深入发展，也为产品质量仲裁和贸易活动带来了不便。三、标准主要技术内容3.1标准定位与适用范围考虑到纸和纸板表面性能检测涉及的因素较多，相关技术仍在快速发展中，本文件采用指导性技术文件（GB/Z）的形式发布，旨在为行业提供技术参考和方向引领，同时为后续制定正式的推荐性国家标准（GB/T）积累技术数据和实践经验。标准的技术内容涵盖了纸和纸板水接触角光学测量的一般原理、仪器设备要求、试验条件控制、测量步骤规范及数据处理方法等核心要素。3.2测量方法概述标准确立的测量方法基于座滴法的光学测量原理，即通过精密注射系统在水平放置的纸和纸板表面形成一定体积的液滴，利用光学成像系统实时记录液滴在纸张表面的形态变化，并通过专业图像分析软件计算液滴轮廓与固体表面之间形成的接触角数值。3.3关键技术要点在测量过程中，针对纸张材料的特殊性设定了多个关键的技术要求。仪器的光学分辨率和图像采集速度须满足纸张表面快速吸液过程动态测量的需求；液滴体积的设定需严格控制在适当范围内，避免过大或过小对测量结果造成的影响；环境条件控制方面对温湿度的设定要求以保证测量结果的可重复性；样品制备环节对取样方法和样品状态调节的规定确保样品能够代表批次产品的真实性能水平。四、标准实施的意义与预期效果4.1推动行业技术进步本标准的发布实施将从根本上改变我国纸和纸板表面润湿性能检测方法不统一的局面，为行业提供科学、规范、可操作的技术依据。标准的实施将有力地推动水接触角测量技术在造纸行业的推广应用，促进企业质量控制和产品研发水平的提升。4.2促进产业转型升级的基础支撑作为造纸行业绿色制造体系建设的重要技术保障，标准的制定与实施对于功能性纸张产品防水性能的科学评价尤为关键，它为水基涂料、施胶剂等处理剂的效果评价提供了统一的技术尺度和比较基准。这意味着不同企业、不同实验室之间可以就同类产品进行等效对比，显著降低了技术交流和创新合作中的信息壁垒。同时，统一规范的检测手段也有助于规避贸易环节因检测方法分歧而产生的技术纠纷，降低市场交易成本。4.3对未来标准化工作的引领作用从更宏观的视角来看，该标准的发布不仅填补了国内纸和纸板接触角测量方法标准体系的空白，更完善了我国造纸工业标准化体系的整体布局，增强了标准对产业转型升级的技术支撑能力，其价值和影响力将在未来的标准实施和行业应用中不断显现与深化。五、主要起草单位介绍本标准的制定汇集了造纸行业检测技术领域的优势力量。主要起草单位包括全国造纸工业标准化技术委员会归口管理下的权威科研院所、检测机构和领军企业。其中，中国制浆造纸研究院有限公司作为我国造纸行业唯一的国家级公益性研究机构，在标准制定中发挥了核心作用。中国制浆造纸研究院有限公司始建于1956年，是国务院国资委监管的中央企业所属科研事业单位，长期以来承担着我国造纸工业共性关键技术研究、标准制定与修订、质量监督检验等公益性职能。该研究院设有全国造纸工业标准化技术委员会秘书处，是ISO/TC6国内技术对口单位，负责组织协调我国造纸工业领域国家标准、行业标准的制修订工作和国际标准化活动。研究院建有制浆造纸国家工程研究中心、国家纸张质量检验检测中心等国家级研发和检测平台，拥有一支高水平的科研团队和先进的仪器设备条件。在本标准的研制过程中，起草组系统调研了国内外相关技术资料和标准文献，组织开展实验室间比对试验，对测量条件优化、数据处理方法等关键技术问题进行了深入研究，为标准技术内容的