ISO 36892024 纸和纸板浸水后爆裂强度的测定标准立项发展报告

纸和纸板浸水后爆裂强度的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Paperandboard—Determinationofburstingstrengthafterimmersioninwater摘要随着全球包装工业、建筑防水材料及特种纸基功能材料产业的快速发展，纸和纸板在潮湿或浸水环境下的力学性能评价需求日益突出。爆裂强度（又称耐破度）是衡量纸和纸板抗局部压力能力的关键物性指标，而浸水后爆裂强度则直接反映了材料在湿润状态下的结构完整性与纤维结合强度，对于瓦楞纸箱、纸袋、液体包装原纸、壁纸原纸及建筑用纸基复合材料的质量控制和产品设计具有重要的工程指导意义。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO3689:2024《纸和纸板浸水后爆裂强度的测定》标准为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、技术演进脉络与国际工作进展，详细解析了标准的技术框架、试验原理及关键参数要求，重点对比了本标准与ISO2759《纸和纸板耐破度的测定》在技术路径上的差异与互补关系。报告还对该标准的主要起草单位及技术归口组织进行了介绍，并对标准在我国的转化实施与未来修订方向提出了前瞻性建议。本报告旨在为标准使用者提供全面的技术解读，为相关领域的标准化研究及产业应用提供专业参考。关键词：纸和纸板；浸水爆裂强度；ISO3689；国际标准；耐破度；湿强度；标准化Keywords:Paperandboard;Burstingstrengthafterimmersioninwater;ISO3689;Internationalstandard;Burststrength;Wetstrength;Standardization1引言1.1标准立项背景纸和纸板作为重要的基础性材料，广泛应用于包装、印刷、建筑、日化及工业配套等领域。在实际使用环境中，纸基材料不可避免地接触水分或处于高湿环境——冷链运输包装箱因冷凝水而受潮、户外用纸基复合材料的雨淋浸泡、纸袋包装在潮湿仓储条件下的性能衰减等，均对纸和纸板的湿态力学性能提出了明确要求。然而，传统的爆裂强度测试（如ISO2759）仅在标准大气条件下对干态试样进行测定，无法反映材料在浸水或湿润状态下的真实力学行为。这一测试能力的缺失，使得企业在材料选型、产品设计及质量控制中缺乏有效的湿态性能评价手段。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC6（纸、纸板和纸浆技术委员会）于2023年正式启动了纸和纸板浸水后爆裂强度测定方法的国际标准制定工作，旨在建立一套科学、统一、可重复的湿态爆裂强度测试方法标准。经过多轮国际研讨、实验室间比对试验（interlaboratorycomparison）及草案投票，ISO3689:2024最终于2024年10月1日正式发布。1.2标准立项意义ISO3689:2024的发布填补了纸和纸板湿态爆裂性能国际标准测试方法的空白，具有多方面的重要意义：-技术层面：该标准提供了一种标准化的浸水处理和测试程序，使不同实验室、不同企业之间对纸和纸板湿态爆裂强度的测试结果具有可比性，为材料湿态性能的研究提供了可靠的技术工具。-产业层面：对于瓦楞纸箱、纸袋、液体包装纸板以及特种纸基功能材料的生产企业而言，该标准为产品质量控制、配方优化及工艺改进提供了明确的评价指标，有助于提升产品在潮湿环境下的使用可靠性。-贸易层面：作为ISO国际标准，该标准的实施将促进国际贸易中纸和纸板产品湿态性能的统一定义和评价，减少因测试方法差异引起的贸易纠纷。-标准体系层面：该标准与ISO2759（干态耐破度测定）、ISO3781（湿拉拉强度测定）等现有标准形成互补，共同构建了纸和纸板湿态力学性能测试的标准体系。2标准技术概述2.1标准基本信息ISO3689:2024《纸和纸板浸水后爆裂强度的测定》由国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC6技术委员会（纸、纸板和纸浆）归口管理，由WG（工作组）具体负责起草工作。标准发布于2024年10月1日，为现行有效标准。2.2标准适用范围该标准适用于多种类型的纸和纸板产品，特别包括：-瓦楞原纸和瓦楞纸板-箱纸板和白板纸-液体包装纸板-壁纸原纸及建筑装饰用纸-特种纸基复合材料标准规定了试样在浸水处理后测定其爆裂强度的方法，适用于定量在一定范围内且能够承受浸水处理而不发生过度变形或解离的纸和纸板产品。2.3测试原理与方法概要ISO3689:2024规定的测试原理为：将规定尺寸的试样在规定温度（通常为23℃±1℃）的蒸馏水或去离子水中浸泡规定时间（如30min±1min），使试样充分润湿，然后迅速将湿态试样置于符合ISO2759规定的缪伦（Mullen）式爆裂强度试验仪上，以恒定的液压速率施加压力，直至试样爆裂，记录爆裂时的最大压力值，即为浸水后爆裂强度，单位为kPa。测试过程中需严格控制以下关键参数：-浸水时间：根据产品类型和预期用途确定，标准给出了常用浸水时间（如5min、30min、2h等）及允许偏差-水温：控制在23℃±1℃-试样数量：不少于10个有效测定值-试样调湿处理：按照ISO187规定进行预先调湿-结果表示：以所有有效测定值的算术平均值表示，精确至0.1kPa2.4与相关标准的技术差异ISO2759（干态爆裂强度）是纸和纸板爆裂强度测定的基础标准，测试在标准大气条件下（23℃，50%RH）对干态试样进行。ISO3689:2024在这一点上进行了根本性的技术调整——引入了浸水预处理步骤，使测试对象从干态转向湿态。两者在仪器规格（如夹持压力、液压速率、压头形状等）方面保持一致，但在试样状态、预处理程序及结果表达方面存在本质区别。ISO3781（湿拉拉强度测定）侧重评价纸和纸板在湿润状态下的抗张性能，适用于纸张和薄型纸板；而ISO3689:2024侧重于评价湿态下的抗局部压力性能，适用于包括厚型纸板在内的更广泛产品。两者共同构成了纸和纸板湿态力学性能的互补评价体系。3标准编制过程与国际协作3.1标准制定时间线ISO3689:2024的制定经历了系统而严谨的国际标准编制程序（ISO/IECDirectives,Part1）¹：-2023年第一季度：ISO/TC6正式提出新工作项目提案（NWIP），经成员国投票表决通过后立项-2023年第二至第三季度：成立特别工作组，由主要参与国专家组成起草小组，完成工作草案（WD）的编制-2023年第四季度：提交委员会草案（CD），分发至各成员国征求意见-2024年第一季度：汇总各成员国意见，召开国际工作组会议讨论技术问题，形成国际标准草案（DIS）-2024年第二季度：DIS稿进入最终投票阶段，技术性修改后形成最终国际标准草案（FDIS）-2024年第三季度：FDIS稿通过投票，进入标准出版阶段-2024年10月1日：ISO3689:2024正式发布3.2国际协作与实验室间比对为验证测试方法的精密度和重复性，ISO/TC6组织开展了国际实验室间比对试验（round-robintest）。来自中国、美国、德国、日本、芬兰、瑞典等国家的十余家实验室参与了比对试验，测试样品涵盖了瓦楞纸板、箱纸板、液体包装纸板等多种典型产品。比对试验结果表明，该测试方法在重复性条件下和再现性条件下的变异系数均满足预设要求，验证了方法的可行性和可靠性。4主要起草单位介绍4.1归口技术委员会概况ISO/TC6（纸、纸板和纸浆）是国际标准化组织下设的专门负责纸浆、纸和纸板领域国际标准制定的技术委员会，其秘书处目前由加拿大标准协会（SCC）承担。ISO/TC6下设多个分技术委员会和工作组，分别负责纸浆测试方法、纸和纸板测试方法、产品质量要求以及术语等领域的标准制定工作。ISO3689:2024的制定工作由SC2（纸和纸板测试方法与质量规范分技术委员会）下属的工作组具体执行。4.2主要参与单位在本标准的制定过程中，美国制浆造纸工业技术协会（TAPPI）作为重要技术贡献单位发挥了关键作用。TAPPI（TechnicalAssociationofthePulpandPaperIndustry）成立于1915年，是全球制浆造纸领域最具影响力的专业技术协会之一，总部位于美国乔治亚州桃树市。该协会长期致力于制浆造纸及相关工业领域的技术标准制定、科学研究与工程教育，其制定的TAPPI测试方法（TAPPITestMethods）在全球范围内被广泛采用。在ISO3689:2024的制定过程中，TAPPI的专家团队凭借其在湿态强度测试领域积累的丰富技术验证数据和工程实践经验，为标准的测试参数确定、精密度验证以及试验条件优化提供了重要的技术支撑。TAPPI的T445《湿态耐破度测试方法》等自有标准中的技术方案，为ISO3689:2024中浸水条件与测试程序的确定提供了有益的技术参考和验证依据。5标准实施与应用前景5.1行业应用场景ISO3689:2024的实施将有力推动以下行业领域的技术进步与质量提升：-瓦楞包装行业：冷链物流中瓦楞纸箱因冷凝水导致的强度衰减是行业痛点，浸水后爆裂强度测试为瓦楞纸箱的防潮设计和质量控制提供了量化手段。-液体包装行业：液体包装纸板（如牛奶盒、饮料盒用纸板）在使用过程中长期接触液体，其湿态爆裂强度直接关系到包装的安全性和可靠性。-建筑装饰材料：壁纸原纸、石膏板护面纸等建筑用纸基材料在施工和使用过程中可能面临潮湿环境，湿态爆裂强度是评估其耐久性的重要指标。-特种纸基功能材料：如医用包装纸、食品包装纸、工业过滤纸等，在特定使用场景下需具备一定的湿态抗压能力。5.2我国标准转化建议为推动ISO3689:2024在我国的有效实施，建议采取以下措施：-采标转化：建议全国造纸工业标准化技术委员会（SAC/TC141）适时启动该国际标准转化为国家标准或行业标准的工作，结合我国纸和纸板产品特点和产业需求，制定相应的国家标准（GB/T）或行业标准。-验证试验：组织国内相关检测机构和骨干企业开展验证试验，积累我国典型产品的湿态爆裂强度数据，为标准实施提供基础数据支撑。-宣贯培训：面向质检机构、生产企业及科研院所开展标准宣贯和技术培训，帮助相关方准确理解标准技术内容和操作要点。5.3未来发展趋势随着纸基材料向功能化、复合化方向不断演进，以及纸包装替代塑料包装的政策推动，纸和纸板湿态性能评价的需求将持续增长。ISO3689:2024作为该领域的首个国际标准，未来可能在以下方向持续发展和完善：-测试条件扩展：针对不同应用场景，可能增加不同温度（如低温冷链环境）和不同水质（如模拟海水、模拟酸雨等）条件下的测试方法-与材料性能关联研究：建立浸水后爆裂强度与材料微观结构参数（如纤维长度、结合面积、施胶度等）之间的关联模型-智能化测试设备：开发集自动浸水、自动测试和数据分析于一体的智能化检测设备，提高测试效率和数据可靠性6结论ISO3689:2024《纸和纸板浸水后爆裂强度的测定》作为国际标准化组织发布的首项针对纸和纸板湿态爆裂强度测试的方法标准，填补了纸和纸板湿态力学性能评价领域的标准空白。该标准的发布是国际造纸工业标准化进程中的重要里程碑，标志着纸和纸板产品湿态性能评价进入标准化、规范化的新阶段。该标准通过科学严谨的试验程序设计和广泛的国际实验室间验证，确立了浸水后爆裂强度测试的标准方法和精密度要求，可为全球纸和纸板生产企业、检测机构、科研院所及用户提供统一的技术依据。标准的实施将有助于提升纸和纸板产品在潮湿环境下的质量可靠性，促进国际贸易中的技术协调，推动造纸工业的技术进步和产业升级。参考文献[1]ISO/IECDirectives,Part1—Proceduresforthetechnicalwork,2024.[2]ISO3689:2024,Paperandboard—Determinationofburstingstrengthafterimmersioninwater.[3]ISO2759:2014,Board—Determinationofbursting