包装测试技术与评价第2章3..ppt

包装测试技术与评价 第二章 纸包装性能测试 第七节 纸与纸板的强度性能测试 • 拉 伸 性 能 • 抗 压 性 能 • 耐 破 度 • 戳 穿 强 度 • 挺 度 • 耐 折 度 • 撕 裂 度 • 瓦 楞 纸 板 的 黏 合 强 度 • 纸板的戳穿强度：指用一定形状的角锥穿过纸板所需的 功，包括开始穿刺和使纸板撕裂弯折成孔所需的功，它 以角锥总能量的损失来表示，单位是kgfcm，国际单位 为J（1kgfcm＝0.098J） • 戳穿强度属于动态强度，模拟纸板受到突然施加的冲击 力时的强度性能 四、戳穿强度 四、戳穿强度 戳穿强度与耐破度的区别 • 耐破度是均匀地施加压力而把试样鼓破，属于静态强度 • 戳穿强度是突然施加一个撞击力把纸板戳穿，属于动态强度 • 因此，对于纸板类包装材料，戳穿强度显得更有实际意义 • BK-52戳穿度仪 • 测试功能：适用于测定纸板的戳 穿强度 • 结构及工作原理： 四、戳穿强度 • 校准程序： 提起摆臂，让其处于水平位置，把铝套推向戳穿 头后部 移动指针到刻度盘的最左边，然后释放摆臂，因 无试祥，没有阻力，指针指向零位 若不指向零位，应转动刻度盘使指针指向零位。

若需要，可重复上述操作调零 四、戳穿强度 • 测试方法： GB 2679.7 纸板戳穿强度的测定法 • 沿纸幅横向切取175mm175mm试样8片 • 检查指针指示“0”位当摆上安装适当的配重后，将摆抬起 到水平位置，用半圆形定位器将摆锁定，将指针拨到最左 边，搬动锁定器释放摆，观察指针是否指示在刻度盘零位 若指针没有指示在刻度盘零位，摆动刻度盘使指针指示 零位戳穿头后部的铝套的组合应松紧适度 • 将试样置于夹板三角孔的正中间，若夹紧力不够，可以转 动夹板下面立柱上的滚花螺母来增加夹紧力 四、戳穿强度 • 调整摆锤，当需要时，附加重铊以选择适当的功的范围， 使测量值保持在全量程的20～80％范围内 • 将指针拨向最高值位置，防摩擦套在三角锥戳穿头后面， 轻轻释放摆臂，摆体自由落下戳穿试样当三角锥戳穿头 通过试样时，铝套便卡在试样的孔内，使孔处于开启状态 ，这时摆没有摩擦力的制动作用 • 摆停止后，从刻度盘上读取指针指示的能量值，即为试样 的戳穿强度 四、戳穿强度 • 提起摆体手柄，使摆体复位，拨回指针，松开加压装置， 取出已试验过的试样，准备下一次试验4片试样以纵向平 行于摆的摆动平面方向进行试验，另外4片试样以横向平行 于摆的摆动平面方向进行试验。

• 以所有测试值(包括纵横向)的算术平均值报告测试结果 精确到0.1kgfcm若以J表示，试验结果小于12J时，精确 到0.1J，否则精确到0.2J 四、戳穿强度 • 仪器空载时，不得随意释放摆体，以免损坏试样 夹具及摆杆 • 试验结束后，应把摆体固定 • 在使用带防护罩的戳穿度仪时，一定要将护罩牢 固地安装在仪器上，以免误伤人体 四、戳穿强度 注意事项 • 相对湿度增大，戳穿强度也有轻微的增大，不过变化量不大 • 随打浆度提高，戳穿强度稍有增加，而后随打浆度提高，戳 穿强度又开始下降 • 测试结果随夹紧压力的增加而降低尤其对于瓦楞纸板，当 夹紧压力过大，试样的瓦楞被压溃，从而使戳穿强度降低 但夹紧压力太小，试样在试验过程中易松动，测试结果会出 现偏高趋势因此，合理地控制夹紧力是必要的 • 如果仪器摆轴摩擦力太大，则会使测试结果偏高 • 防摩擦环是为了在三角锥形戳穿头戳穿试样后，保持试样开 孔被撑住，从而避免试样弹回对摆产生摩擦或夹住摆杆当 这种情况发生时，摆不能自动摆动，影响测试结果 四、戳穿强度 五、挺度 • 挺度：衡量纸与纸板抵抗弯曲的强度性能，也表示 其柔软或挺硬的性质，即刚性或柔软性。

• 挺度决定于纸张受弯曲时，其外层的伸长能力和里 层的受压能力，挺度可以衡量纸张支持自重的能力 五、挺度 • 纸张的厚度是影响纸张挺度的最重要的因素，其次是紧度 如果紧度保持一定时，挺度与厚度的三次方成正比 挺度= 式中:E——弹性模量，N/m2; T ——试样厚度，mm; B ——试样宽度，mm; L ——试样长度，mm 在一定的厚度下，挺度与紧度成正比 五、挺度 Clark 挺度仪 Taber 挺度仪 Gurley 挺度仪 瑞典卧式 挺度仪 法国共振 挺度仪 纸、纸板挺度仪 • 以试样受自重作用的弯曲程度来表示挺度，主要用于测 定纸张的挺度 五、挺度 Clark挺度仪 Taber挺度仪 Gurley挺度仪 • 以试样弯曲到一定的程度所需的最大弯曲力表示挺度， 主要用于纸张测定，也可用于薄纸板 • 以弯曲宽38mm试样至15或7.5 时的弯矩表示挺度，主 要用于测定厚纸和薄纸板的挺度 • 共振挺度仪是法国的产品，它以达到共振产生最大振幅 时试样的长度经计算而得到挺度值，可用于测定纸和纸 板的挺度。

五、挺度 卧式挺度仪 共振挺度仪 • 瑞典的L&W公司的产品，它以弯曲宽38mm的试样至15 或其它角度时所受的力表示挺度，既可以用于纸的测定 ，又可以用于纸板挺度的测定 • 测定纸和纸板时的弯曲距离不同，测定纸时的弯曲距离 是10mm，测定纸板时的弯曲距离是50mm 卧式挺度仪和共振挺度仪测试方便，数据可靠 • Clark挺度仪是以试样受自重作用的弯曲程度表示挺度主 要用于测定纸张的挺度 五、挺度 Clark挺度仪测试法 低定量、低刚度纸的挺度 • Clark挺度表示试样支撑自身重量的性质，即 Clark挺度＝L3/1000 式中 L--夹头中心到试样自由端的长度，mm • 抗弯曲度表示试样对弯曲作用力的抵抗能力，即 抗弯曲度＝L3G/1000 式中 G--试样的定量，g/m2 • 抗弯曲指数表示试样内部的抗弯曲力和纸张结构的性质， 即 抗弯曲指数＝0.1639L3G/1000d3 式中 d--试样的厚度，精确到0.01mm 五、挺度 • 测试方法 五、挺度 Clark挺度仪 五、挺度 • Gurley挺度是指在一小载重摆的偏角下，纸张试样在两个 不同方向上所承受的最大弯曲力。

Gurley挺度仪测试法 纸张挺度和薄纸板的挺度 • Gurley挺度仪：由传动部分和测试 部分组成 • 传动部分包括电动机、转动盘、连 接带有试样夹具及尺寸刻度的杆、 指示灯 • 测试部分包括摆、刻度盘和砝码 • Gurley挺度仪是以试样弯曲至一定 程度所需的最大弯曲力表示挺度 五、挺度 • Gurley挺度＝88.9RG(m1＋2m2＋4m3)/5 式中 m1--在摆的1in位置上所加砝码的质量，mg m2 --在摆的2in位置上所加砝码的质量，mg； m3 --在摆的4in位置上所加砝码的质量，mg； RG --刻度盘指示值； 88.9--5g砝码在摆上端缺口(即1in位置)时1格刻度的毫克数 ； 5--回转轴到摆的加压部分的距离 • 如果取长88.9mm(3.5in)、宽25.4mm(1in)的试样，测试时加5g砝 码在1in缺口位置上，则其挺度为： Gurley挺度＝88.9RG 五、挺度 • 测试方法： • 沿纸幅切取50mm25.4mm的试样 • 调节仪器水平，选用适当的砝码放于摆的砝码卡口上。

调 节摆，使指针处于刻度盘的零点位置 • 将试样夹在夹具中间，试样上端垂直并与夹具底板接触， 大约夹入1/4in深，使试样的下端拨动摆的横板 • 按右下边开关，拨样杆使指针向左移动，当试样脱离摆的 一瞬间时，读取指针的指示值然后按左下边开关，拨样 杆使指针向右移动，读取指针的指示值 • 取上述左右方向指示值的平均值，再计算试样的挺度 • 试验结果以所有测定结果的算术平均值表示 五、挺度 五、挺度 • Taber挺度仪是根据力矩对转轴中心平衡的原理设计的以 弯曲38mm宽的试样至15时的弯矩表示 Taber挺度仪测试法 厚纸和纸板挺度 • 结构：负荷刻度盘，是按正弦曲线关系刻制，代表力矩的 正弦函数关系，刻度是按1mm宽纸样、10g砝码刻的，指 示出弯曲力矩角度盘随主轴一起转动，上部边缘有7.5 、15刻线，下部装有推纸架，推纸架上装有推纸圆辊，两 圆辊中心连线到旋转中心的垂直距离是50mm角度盘旋 转时推纸架与之一起转动，圆辊则推动纸样，给试样一个 弯曲力，产生弯曲力矩，角度盘的转动速度为每分钟转动 (2002) 夹纸器钳口下边缘直线应与旋转中心重合，从 旋转中心到下部砝码中心距离是100mm。

夹纸器装在负荷 摆上，上部有平衡铊，下部有一个小轴，其重量为0.098N ，代替一级砝码，小轴上可装0.49N、0.98N、1.96N的砝码 ，摆在轴上可以自由摆动，摆的力臂长为(1000.2)mm小 圆辊的直径为(8.60.05)mm，它可以调节间距 五、挺度 • 工作原理：当角度盘转动时，小圆辊开始运 动，纸夹在摆上，摆也随之转动两个方向 不同、大小不等的力作用在一个旋转中心，F 和N两个力对旋转中心产生的力矩平衡 p 加载重铊转动半径OA＝R p 小圆辊施加给试样的弯曲力矩的作用半径OK ＝r • 仪器未开动之前，试样没有受弯曲力矩作用 ，由于硅码的重力作用，摆处于垂直位置 五、挺度 • 开动仪器转盘时，角度盘沿顺时针方向转动，试样开始受 弯曲力矩作用，随圆辊同向弯曲由于试样具有弯曲刚度 ，纸夹和重铊转动到OA位置，小圆辊转动到OK位置时停 止，此时试样处于力矩平衡状态即 Fr＝NR＝WRsinα 故试样的挺度为S＝WRsinα 式中 S--试样的挺度，mNm； R--摆的摆动中心到重铊中心的距离，cm； W--砝码的重量，N。

五、挺度 • Taber挺度仪在设计时把试样宽度lcm作为标准宽度，15是 测量常数，即在摆上加0.098N法码取宽度为1cm的试样 进行测定，当试样弯曲至15 时所需的力矩，即为试样的 标准挺度仪器的刻度是按标准挺度条件计算的，按正弦 函数关系计算 • 在实际测量时，允许在15~40mm范围内切取纸样，砝码重 量也可以根据试样挺度大小确定，分别为0.49N、0.98N和 1.96N在这种情况下，测定值需要换算成标准挺度 五、挺度 • 考虑到试样宽度、砝码重量的影响，试样的标准挺度为 S=FWRsinαB1/B2＝KG K=FB1/B2 式中 S --试样的标准挺度，mNm； B1 --试样的标准宽度，1cm； B2 --试样的实际宽度，cm； F--砝码系数，对于0.098N、 0.49N、0.98N的砝码，F分 别是1、5、10； G--负荷刻度盘的指针读数； K--换算系数 五、挺度 • 校准程序： • 负荷刻度盘精度校对要求在最 大负荷的10％～90％范围内不超 过3％，校对方法是用专用测力 杠杆进行标定。

• 摆运动灵敏度的校对将摆转动 15后放开，任其自由摆动，其往 返摆动次数不应小于20次，否则 查找其原因 • 仪器角度盘转动速度校对用秒 表在仪器上实测，角度盘转动速 度应是每分钟转动(20020) 五、挺度 • Taber挺度仪测试方法 GB 2679.3 纸板挺度的测定法 • 沿纸幅切取长(701)mm、宽(38.00.1)mm的试样，纵、横 向各不少于5条 • 调节仪器水平，再调节角度。