纸板耐破度的测定方法www.ksyiqi.cn/GUANGJUN-Products-10280244/
1 范围
本标准规定了采用液压递增原理测定纸张耐破度的方法。
本标准适用于测定耐破度为70 kPa~1 400 kPa 的单层纸或多层纸。
本标准不适用于测定复合材料(如瓦楞纸板或衬垫纸板)。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准版本的可能性。
GB/T 450—2002 纸和纸板试样的采取(eqv ISO 186:1994)
GB/T 10739—2002 纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(eqv ISO 187:1990)
3 定义
本标准采用下列定义。
3.1 耐破度 bursting strength
由液压系统施加压力,当弹性胶膜顶破试样圆形面积时的zui大压力。
3.2 耐破指数 bursting index
纸张耐破度除以其定量,以千帕表示。
4 原理
将试样放置于弹性胶膜上,紧紧夹住试样周边,使之与胶膜一起自由凸起。当液压流体以稳定速率泵入,使胶膜凸起直至试样破裂时,所施加的zui大压力即为试样的耐破度。
5 仪器
5.1 夹持系统
为了牢固而均匀地夹住试样,上、下两夹盘是两个彼此平行的环形平面。其环面应平滑并带有沟纹(见附录A),附录A给出了夹盘系统的尺寸。
一个夹盘同一个铰链或一个相似装置进行连接,以保证夹盘压力分布均匀。
在施加测试负荷时,上下夹盘的环形孔应是同心的,其zui大误差应不大于0.25mm。夹盘表面应平整且彼此平行,检查夹盘的方法见附录B。
夹盘系统应能提供1 200 kPa的夹持压力,仪器结构应能保证夹持压力具有可重复性。
计算夹持力时,因沟纹减少的面积可以忽略不计。
应安装夹盘压力指示装置,该装置能显示实际夹持压力,而不是夹盘系统本身的压力。夹持压力可通过夹持力和夹盘面积进行计算。
中华人民共和国*2002-07-22 2003-02-01实施
5.2 胶膜
胶膜是圆形的,由天然橡胶制成,不应添加任何填料或添加剂。其厚度为(0.86±0.06)mm,上表面被紧紧夹住。静态时其上表面应比下夹盘的顶面约低3.5mm。
胶膜材料和结构应保证当胶膜凸出下夹盘顶面(9±0.2)mm时,其压力为(30±5)kPa。胶膜在使用时应经常进行检查,如果胶膜阻力不符合要求,应及时更换。
5.3 液压系统
由马达驱动活塞挤压适宜的液体(如化学纯甘油、含缓蚀剂的乙烯醇或低粘度硅油),在胶膜下面产生持续增加的液压压力,直至试样破裂。液体应与胶膜材料相适应,不应破坏胶膜的内表面。液压系统和使用的液体中应没有空气泡,泵送量应为(95±5)mL/min。
5.4 压力测量系统
可采用任何原理进行测量,但其显示精度应相当于或高于±10kPa或测量值的±3%。对于增加的液压压力其响应速度应为:所显示的zui大压力误差应在峰值真值的±3%范围内,校准方法见附录D。
6 校准
6.1 仪器应便于进行流体泵唧速率的检查,以及zui大压力、显示系统和夹盘压力显示装置的校准。
6.2 应在使用前及使用过程中进行校准,以保证仪器达到规定的准确度。如有可能,压力传感装置应在相当于耐破度仪的同一个位置上进行校准,在仪器自身上进行校准。如果所使用的压力传感器偶尔超过其额定范围,则应在重新校准后方可使用。
不同厚度的铝箔可用为定值试样使用,该物质是用于检查仪器整体功能的有效手段。但由于铝箔在应力下其特性不同于纸张,因此铝箔不能作为校准标准。
7 试样的采取和制备
试样的采取按GB/T 450进行,每个试样应切成70mm×70mm。
试样按GB/T 10739进行温湿处理。
8 试验步骤
如果压力量程可以选择,应选用zui合适的测量范围,若需要可用zui大量程进行预测。
调整夹持系统,使压力能够防止试样滑动,但不应超过1 200 kPa。
升起上夹盘,将试样覆盖于整个夹盘面积,然后给试样施加足够的夹持压力。
如果需要,应按照仪器手册调节液压显示装置的零点。然后施加液压压力,直至试样破裂。退回活塞,使胶膜低于胶膜夹盘的平面。读取耐破压力指示值,至1 kPa。然后松开夹盘,准确下一次试验。当试样有明显滑动时(试样滑出夹盘或在夹持面积内起了皱褶),应将该读数舍去。如有疑问,应用一个较大试样迅速确定试样是否产生滑动。如果破裂形式(如在测量面积周边处断裂)表明因夹持力过高或在夹持时夹盘转动致使试样损伤,则应舍弃此试验数据。
若未要求分别报告试样正反面的试验结果,应测试20个有效数据;如果要求分别报告试样正反面的测试结果,则应每面至少测得10个有效数据。
注1:与胶膜相接触的表面为测试面。
注2:主要误差来源如下:
—— 压力测量系统校准不正确;
—— 升压速率不准确(增加速率导致耐破度增加);
—— 胶膜不符合要求,或胶膜相对于夹盘平面安装得过高或过低;
—— 胶膜变硬或失去弹性,会明显增加耐破度;
—— 未*夹紧或不平整(通常导致耐破度明显增加);
—— 系统中存有空气(通常导致耐破度明显降低);
—— 胶膜弹性过大(通常导致耐破度明显降低)。
9 结果表示
平均耐破度P,以千帕表示。
耐破度指数以千帕平方米/克表示,由式(1)计算得出。
x = p/g ………………………(1)
式中:p —— 耐破度平均值,kPa;
g —— 试样定量,g/㎡。
耐破指数应至三位有效数字。
10 精密度
很多实验室在正常条件下对同一种试样进行了测试,用再现性来表示这些实验室之间的变化,其结果见表1。
表 1 再现性
产品特性 | 耐破度平均值/kPa | 变化程度/% | 实验室数量 |
纸袋纸 牛皮纸 白卡纸 | 348 163 559 | 5.1 6.4 8.4 | 44 45 15 |
11 试验报告
试验报告应包括如下项目:
a) 本标准号;
b) 日期和试验地点;
c) 正确识别样品的所有信息;
d) 所使用的仪器类别和型号;
e) 采用的标准温、湿度条件;
f) 耐破度平均值,如要求应按正反面分别报告结果,至1 kPa;
g) 若有要求,耐破指数取三位有效数字;
h) 每个耐破度平均值的标准偏差;
i) 任何与本标准的偏离。
附 录 A
(标准的附录)
夹盘系统的尺寸
夹盘的尺寸见图A1。
U和V(见图A)的尺寸虽不太重要,但也应有足够大的尺寸,以保证在使用进夹盘不变形。上夹盘的厚度应不小于是6.35mm,使用时较为理想。
x和y的尺寸取决于耐破度仪的结构和胶膜的设计,应使胶膜被牢固地夹住。
半径R是由尺寸(3.5±0.05)mm和(0.65±0.1)mm来确定的。R的圆弧与内孔的垂直面以及下夹盘的底面相切,半径应为3mm~0.65mm。
为了减少试验时胶膜的损伤,R1应稍加圆整,但应不影响上夹盘的内径(建议R1的曲率半径为0.6mm,R2的曲率半径为0.4mm)。
为了减少测试时试样的滑动,应在与试样相接触的上下夹表面刻有螺纹或同心槽。
下列结构较好:
a) 螺距为(0.9±0.1)mm,深度不小于0.25mm的60°V形连续螺纹。螺纹在距内孔边缘为(3.2
±0.1)mm处开始;
b) 一系列间距为(0.9±0.1)mm,深度不小于0.25mm的60°V形同心槽,zui里面的槽距内孔
边缘为(3.2±0.1)mm。
上夹盘的圆孔上应有足够大的空间,以使试样能够自由凸出。如果将其设计成封闭形,应有一
个足够大的小孔与大气相通,以使聚集在试样上部的空气逸出,小孔直径约为4mm。
附 录 B
(标准的附录)
试样夹盘的检查
将一张复写纸和一张白色薄页纸放在上下两夹盘中间,用正常夹持力使其夹紧。如果试样夹盘正常,则由复写纸转移到白纸上的印痕是均匀清晰的,而且夹盘夹住的整个面积轮廓分明。如果上夹盘可以转动,则旋转90°重新进行试验,得到第二个压痕。上下夹盘的同心度可以采用下面两种方法进行检查:放一块正反两面各有一直径与夹盘内径相同圆盘的平板,检查上下夹盘的内孔是否正确对齐;另一种方法是在两张复写纸之间夹一张白色薄页纸,检查上下夹盘压出的印痕是否重合,在0.25mm内符合要求。
附 录 C
(标准的附录)
夹 持 压 力
有些耐破度仪有液压或气动夹持装置,接一个压力表就能调节到所要求的任一夹持力。在这种情况下,应强调的是液压或气动系统中的压力未必与两夹盘之间的压力一样,活塞和夹盘表面的面积应考虑进去。
如果仪器采用机械夹持装置,如螺旋或杠杆,实际的夹持力在经过各种调整后,应使用重砣或其他合适的装置进行测量。
附 录 D
(标准的附录)
压力测量系统的校准
D1 静态校准
压力测量系统可用活塞压力计或水银柱进行静态校准。如果压力传感装置对方位敏感,传感器的校准应在仪器的正常安装位置上进行。耐破压力指示系统的zui大值应进行动态校准。
D2 动态校准
仪器整体的动态校准可以通过连接一并行的相对独立的zui大压力测量系统来实现。在进行耐破度试验测量zui大压力时,系统的频率响应及精度应足够并高于±1.5%。
如果任何一点的误差超过5.4的规定,应调查误差的来源。