東莞勤達儀器有限公司作者
本標準等效采用標準ISO 2759《紙板——耐破度的測定》。
1 主題內容與適用范圍
本標準規(guī)定了采用液壓遞增法原理測定紙板耐破度的方法。
本標準適用于測定耐破度在360~5500kPa(3.6~56.1kgf/cm2)的各種類型紙板(包括實心紙板和瓦楞紙板)。
本標準不適用于高伸長率以及多層復合瓦楞紙板。
2 引用標準
GB/T 450 紙和紙板試樣的采取
GB/T 451.2 紙和紙板定量的測定法
GB/T 4687 紙、紙板、紙漿的術語 *部分
GB/T 10739 紙漿、紙和紙板 試樣處理和試驗的標準大氣
3 術語
耐破度、耐破指數見GB/T 4687—1984中7.36和7.37。
4 原理
符合規(guī)定的儀器以一定的壓力將試樣夾于上、下夾盤間,用一往復恒速液壓唧筒,將膠膜與試樣凸起,直至試樣破裂,所施加的液壓的zui大值,即試樣的耐破度。
5 儀器
5.1 夾盤系統
為牢固而均勻地夾持試樣,上、下夾盤是兩個彼此平行的環(huán)形平面,環(huán)面平整并帶有溝紋(見附錄A),附錄A內給出了夾盤系統的尺寸。
5.1.1 上夾盤與加用鋼珠或相似活節(jié)裝置連接,以保證夾盤壓力分布均勻。
5.1.2 上下夾盤內孔應同心,同心度的zui大誤差不得超過0.25mm,兩夾盤表面應平整而相互平行,夾盤的檢查方法見附錄B。
5.1.3 為防止試樣滑動,兩平盤間應有足夠的夾持力,該力的大小以不損壞試樣為限,一般夾持力不低于690kPa(7kgf/cm2)(見附錄C)。在測定瓦楞紙板時,壓力在690kPa(7kgf/cm2),雖然防止滑動但大多數紙板瓦楞被壓塌,因瓦楞紙板耐壓強度不同,所以在試驗報告中,應注明夾持壓力和瓦楞是否被壓塌。
5.2 膠膜
5.2.1 膠膜是圓形的,由橡膠彈性材料制成,其規(guī)格尺寸見附件F。
5.2.2 固定夾緊膠膜時,膠膜的上表面比下夾盤上表面低約4.7mm。
5.2.3 膠膜的彈性阻力,在膠膜凸出下夾盤表面10mm時,其阻力范圍為170~220kPa(1.7~2.2kgf/cm2),凸出18mm時,其阻力范圍為250~350kPa(2.5~3.6kgf/cm2)。
膠膜應經常檢查,發(fā)現膠膜不符合要求時,應及時更換,安裝膠膜時,要趕走所有集聚在膠膜下的空氣。
5.3 液壓系統
用活塞推動適宜的液體(如:化學純甘油、含緩蝕劑的乙二醇或低粘度的硅油),向膠膜下勻速施加壓力,直至試樣破裂。液壓系統和使用的液體應沒有空氣泡,活塞送液量為170±15mL/min(見附表E)?;钊仨氂呻姍C帶動。
5.4 壓力表
5.4.1 布爾登管式壓力計,在壓力表量程的25%~75%范圍內使用。不能在低于15%和高于85%的范圍使用,表盤刻度zui小直徑為95mm,刻度的弧度不小于270°。工作范圍內任一點的精度應為刻度盤zui大量程的0.5%。壓力表應有排氣孔,表盤至少分成70個格。
5.4.2 壓力表的膨脹性在整個工作量程范圍內應穩(wěn)定在20%以內,即使到zui大量程時,需輸給的液體也不超過0.4mL(見附錄E)。
5.4.3 壓力表與指針間的摩擦力矩約0.3mN·m,而指針轉動慣量在1~10g·cm2內為宜(見附錄D)。
5.4.4 壓力傳感器操作慣量可忽略不計,膨脹和壓力記錄器的誤差在0.2%以內,數字顯示裝置,試樣破裂后,讀數變化不大于1個單位。
5.5 校準
壓力表的校準見附錄D;
液壓系統的檢查見附錄E;
試樣夾盤的檢查見附錄B;
夾持力的檢查見附錄C;
膠膜的規(guī)格尺寸見附錄F。
6 試樣的采取、制備和處理
6.1 試樣的采取按GB/T 450的規(guī)定進行,每個試樣切成100mm×100mm的規(guī)格。
6.2 試樣應按GB/T 10739規(guī)定進行溫濕處理。
7 試驗步驟
按標準采取并處理的試樣,測試時必須在所規(guī)定的標準溫、濕度條件下進行。
首先選擇合適的測量范圍。須預測時用大量程的壓力表進行。
將試樣放入上、下夾盤之間。試樣必須超過上夾盤的整個面積。落下上夾盤,調至所需的壓力,開動儀器,以適當的速率增加壓力,直至試樣破裂。退回活塞直到膠膜低于下夾的表面,讀取壓力表(或數字顯示)壓力值,然后抬起上夾盤。讀數回零,準備下一個測試。
若發(fā)現試樣滑動或因壓潰而破裂不正常者,應將該讀數舍去。
將沿橫向紙幅均勻切取的試樣,以正、反面各10個試樣貼向膠膜進行測定,但在一試驗中不得壓進曾被夾盤壓過的試樣進行測試。
8 測試結果的計算
耐破指數X(kPa·m2/g)由下式計算:
X= | P |
| |
W |
式中:P——平均耐破度,kPa;
W——試樣的定量,g/m2。
耐破度、耐破指數取三位有效數字。
9 試驗結果的精密度
結果的精密度決定于試樣的均勻程度和其他一些因素,如壓力表的誤差、夾持力的情況、加壓速率、系統中有無空氣、膠膜的情況等。
% |
項目 | 重 復 性 | 再 現 性 |
數值 | ||
范圍 | 3.8~8.5 | 3.8~8.5 |
一般 | <5 | 10 |
10 試驗報告
試驗報告應包括下列內容:
a. 本國家標準編號;
b. 使用的儀器和型號;
c. 試驗時的標準溫濕度條件;
d. 耐破度平均值(必要時分別報告正、反面結果);
e. 如有要求,報告耐破指數;
f. 報告結果的變異系數或95%置信區(qū)間;
g. 測定時所用的夾持壓力;
h. 測定瓦楞紙板時,注明瓦楞是否壓塌;
i. 與本方法有何偏離。
附 錄 A
夾盤系統尺寸
(參考件)
注:R、R1、R2、U、V、X和Y在下文中規(guī)定。
圖A1 夾子
圖A2 可選擇下夾盤1)
注:1)有時可從北美制造的儀器上見到這種夾盤。
U和V應有足夠大的尺寸,以保證在使用時夾盤不變形,上夾盤的厚度不小于9.5mm,使用較滿意。
X和Y的尺寸決定于耐破儀的底座與使用的膠膜,以牢固夾住膠膜為適宜。
上夾盤的內孔直徑ф31.5±0.05mm,下口的曲率半徑R1為0.6mm左右。這樣即減少膠膜的損傷,又不影響上夾盤的直徑。
下夾盤的內孔直徑ф31.5±0.05mm,半徑R是由尺寸5.5±1.0mm和3±1mm的范圍來確定,R的圓弧應與內孔的垂直面以及下夾盤的底面相切。半徑為3.0mm,R2為0.4mm左右。也可選擇下夾盤圖A2的尺寸。
為了防止測試時試樣滑動,與紙接觸的上、下夾盤表面,按下列尺寸刻有螺紋或同心槽。
a. 螺距為0.9±0.1mm,深度不小于0.25mm的60°V形連續(xù)螺紋。螺紋在距上、下夾盤外圓的邊為3.2±0.1mm處開始。
b. 一系列間距為0.9±0.1mm,深度不小于0.25mm的60°V形同心槽。zui里面的槽距內孔的邊沿為3.2±0.1mm。
上夾孔上應有足夠的空間,使試樣自由凸出。該空間有一個小孔與大氣相通。小孔的直徑4mm左右,足以使試樣上部的空氣逸出。
附 錄 B
試樣夾盤的檢查
(參考件)
將一張復寫紙和一張白色薄頁紙放在上、下夾盤中間,用正常的夾持力夾緊,如夾盤是良好的,由復寫紙轉印到白紙上的印痕是均勻而清晰的,而在整個夾盤面上輪廓分明。轉動上夾盤,轉后夾盤印應與原印痕重疊。
上、下夾盤同心度的檢查,用兩張復寫紙夾一張白色薄頁紙,用正常夾持力夾緊檢查上、下夾盤壓出的印痕是否重合。
附 錄 C
夾持力的檢查
(參考件)
耐破度測定儀有液壓或氣壓的夾緊設置,借用壓力表調節(jié)其夾持力,必須將壓力校準,再根據活塞直徑與夾盤表面的接觸面積,即可準確地得出夾持力的值。
手輪式或杠桿式夾緊裝置,均需用測力計校準后,確定手輪的落下位置或簧的壓縮程度,得出所需夾持力。
附 錄 D
壓力表的校準
(參考件)
壓力表的校準用活塞型靜重壓力計或汞柱壓力計進行靜態(tài)校準。將壓力計放在耐破度儀器的同一位置上進行校準,有條件時還進行動態(tài)校準。
D1 指針的慣量
指針指示zui大讀數時的轉動慣量,可根據指針的幾何形狀和質量來計算。
D2 指針的摩擦力
將壓力表垂直安裝好,然后將一定質量的金屬絲小環(huán)固定在壓力表的指針上,使其處于水平位置。當旋轉或輕輕敲打壓力表時,指針緩慢而平衡地移動所需的力矩為0.2~0.4mN·m(2.04gf·cm~4.08gf·cm),它是由金屬小環(huán)的質量和它到指針軸的距離計算出來的。
附 錄 E
液壓系統的檢查
(參考件)
E1 壓力表的膨脹性
通常的檢查是在膠膜的位置上安裝一塊硬的金屬板,活塞按一定的間距向前推進,液壓系統中壓力上升,如果系統中沒有聚集的空氣,則由體積-壓力曲線圖查得的液壓系統膨脹值僅比壓力表的膨脹值稍高一點。
可以用校準過的柱塞或膨脹計測量壓力表的膨脹性,在系統中沒有空氣時,將柱塞向前推移一定距離,記錄在壓力表上指示出的壓力。
E2 液壓系統漏泄的檢查
在上、下夾盤間夾好一堅硬的金屬板后,液壓系統升壓至zui高表壓,在1min內壓力下降應不大于10%。
E3 液壓系統中存在空氣的檢查
在耐破度測定儀的試樣夾盤間夾一塊在下表面上有細紋或麻坑(直徑1mm)的金屬板,金屬板下面的空間注滿液體,系統的膨脹性與壓力表的基本一致。
在下夾盤孔內膠膜上注滿水,上面覆蓋一膠膜,在膠膜上再加一金屬板,落下上夾盤夾緊,用手旋轉傳動軸,慢慢地加壓,使壓力表指示在98.1kPa(1kgf/cm2)時,然后再旋轉傳動軸加1.4mL液體,這時壓表上所指示的壓力,應不小于壓力表全量程讀數的30%,否則儀器系統內存在較多的空氣。
E4 液壓系統泵唧速率
在下夾盤孔內膠膜上注滿清水或乙醇上面覆蓋一膠膜,膠膜上再加蓋一塊金屬板,落下上夾盤夾緊。用膠管將量管連接到測量儀的壓力室上,排除液壓系統的所有空氣。將試壓液體加入垂直的量管內到某一刻度,用手轉動電動機軸,使活塞向前推進,測量不同轉數和時間記下泵出液體的體積,計算泵唧速率,應在170±15mL/min范圍內。
液壓系統的膨脹性
附 錄 F
膠膜的規(guī)格尺寸
(參考件)
附加說明:
本標準由中華人民共和國輕工業(yè)部提出。
本標準由輕工業(yè)部造紙工業(yè)科學研究所歸口并負責起草。
本標準公布于1961年,*次修訂于1979年?! ?/p>
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