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纸和纸板Z向抗张强度检测手艺及装备的研究

2025-07-18

一、内连系强度简介

在多层纸产品的生产中,,,内连系强度的控制尤其主要。。。内连系强度过低,,,在印刷、制盒时可能会泛起分层征象,,,影响用户使用。。。过高的内连系强度会给加工带来难度,,,同时加大了公司的本钱。。。内连系强度抵达一定值就不会影响使用,,,从节约资源的角度思量,,,内连系强度抵达一定值不影响使用是最合理的。。。

内连系强度有两种检测要领:一种是scott法,,,对应的检测要领标准是GB/T 26203-2010《纸和纸板 内连系强度的测定(Scott)》;;;;另外一种是Z向抗张法,,,对应的检测要领标准是GB/T 31110-2014 《纸和纸板Z向抗张强度的测定》。。。这两种要领有相似之处,,,但又完全差别。。。相同之处是两种要领都是检测质料厚度偏向的纸层和粘胶的接合强度。。。差别之处是这两种要领的基来源理差别,,,Z向抗张强度是丈量疏散试样所需的最大力值,,,以千帕kPa体现,,,测试速率慢;;;;Scott型内连系强度是丈量疏散试样所需的能量,,,以焦耳每平方米J/m2体现,,,瞬间突破,,,速率极快。。。其测试原理及测试要领区别如下图1和图2示意图所示。。。

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图1   Z向抗张强度              图2 Scott型


Scott型的检测要领最常用,,,新修订的产品标准上有详细的划定,,,如涂布白卡纸、固体食物包装纸、液体食物包装纸划定内连系强度按GB/T 26203举行测定。。。

Z向抗张强度的检测要领,,,虽然有响应的国标GB/T 31110-2014,,,也有对应的ISO国标标准,,,可是Z向抗张强度检测仪器现在海内生产较少,,,部分院所接纳外洋引进装备且数目少,,,价钱高昂。。。外洋像L&W公司只有Z向抗张强度,,,而TMI、IDM和Thwing-Albert等装备制造商这两种检测要领仪器均有生产制造。。。本文主要先容Z向抗张强度检测要领及检测仪器装备使用规范。。。

二、参考要领标准

GB/T 31110-2014 、ISO 15754-2009、TAPPI T541-2015

三、检测原理

用双面胶将试样粘贴于两块平整的金属盘之间,,,给试样施加一定的压力,,,并坚持加压至划定的时间。。。使用抗张测定仪沿试样的Z向施加张力,,,在划定的加荷时间内使试样破损,,,仪器纪录整个拉伸历程中最大的抗张力,,,以单位面积试样所能遭受的最大张力作为Z向抗张强度,,,单位为千帕(kPa)。。。

四、检测装备

  PN-ZDTF Z向抗张强度测定仪(图3)、3M410胶带,,,胶带宽度30mm。。。

该仪器接纳新模?榈缏飞杓疲,,具有WIFI物联网功效。。。传念头构接纳滚珠丝杆加同步带轮的方式,,,传动效率高,,,测试速率150mm/min以下可以恣意设置;;;;丈量最大力值抵达3000N;;;;测试面积(645±10)mm2;;;;显示接纳时尚的电容触摸屏;;;;试样压力(1.4±0.1)MPa接纳32位,,,ARM处理器举行准确控制。。。测试竣事,,,屏幕直接显示测试效果,,,智能化水平较高。。。

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图3 PN-ZDTF Z向抗张强度测定仪


五、测试历程

1. 试样接纳处理

试样接纳按GB/T 450举行,,,处理按GB/T 10739举行。。。

2. 参数设置

设置加压速率为1mm/min、拉伸速率为23mm/min、保压时间为6s和重载比例为2%。。。

3. 试样准备

从接纳的未受破损的样品中切取试样,,,阻止从有水印、折痕和皱纹的部位取样。。。切取的试样数应至少完成5次试验,,,试样的尺寸应略大于上压板的面积。。。

4. 测试

测试前,,,先用溶剂(乙醇或类似溶剂)清洁测试盘,,,然后用干的纸巾或软布擦干,,,时刻坚持测试盘外貌清洁,,,阻止用裸手接触清洁的测试盘。。。取一片双面胶,,,去掉一侧的;;;;げ悖,,然后将双面胶粘贴在试样的一面,,,双面胶笼罩试样的面积至少应与测试盘面积相等。。。在试样的另一面重复此方法。。。将试样放置在调解好的上测试盘中心,,,使试样略微伸出测试盘的边沿(见图4)。。。

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 图4 放置试样        图5加压(6±1)秒         图6 试样疏散


按【测试】键,,,先对试样施加向下1.4MPa(折协力值903N)的压力,,,并坚持6s(见图5)。。。然后使用设定的拉伸速率,,,向上拉伸直至试样被破损(见图6),,,纪录最大的力值F。。。测试竣事后上测试盘复位,,,屏幕显示测试效果。。。测试竣事后上测试盘复位,,,屏幕显示测试效果。。。如下图7所示:

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7  Z向抗张强度检测曲线及效果

按上述方法,,,举行多个试样的测试。。。

1. 盘算

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A——测试盘的面积,,,单位为mm2。。。

六、影响Z向抗张测试的因素

1. 相对湿度

由于Z向强度主要体现的是纤维之间的结协力,,,因而也属于机械强度,,,它同抗张力等一样不可阻止地要受到自己水分含量的影响,,,而引起水分波动转变的主要因素就是情形相对湿度。。。当情形相对湿度增大,,,试样的水分含量也会有所增添,,,导致部分纤维间连系键疏散而失去作用,,,从而导致Z向强度有所降低。。。反之,,,则有可能增强。。。

2. 试样面积

试样面积加入盘算,,,直接影响检测效果。。。

3. 制备试样时压力

对试样施压的目的是使试样与胶带之间连系牢靠,,,只要连系牢靠,,,这个压力的巨细对测试效果的影响应该是不大的。。。可是压力过大或过小都有可能影响测试效果,,,压力过。。。,,试样可能无法与胶带连系牢靠;;;;压力过大,,,会导致试样受高压后结构爆发转变,,,紧度进一步增大,,,使测试效果有所提高。。。

4. 胶带质量(粘协力)

胶带的质量直接关系到效果的准确性,,,胶带粘协力应大于试样的Z向连系强度。。。

5. 制样时加压时间

若是在标准划定的条件下,,,试样的破损未爆发在试样内部,,,可适当加大压力或延伸加压时间,,,直至获得知足的效果。。。由此推测,,,胶带与试样在一定压力下接触时间延伸,,,会使测试效果有所转变。。。

6. 应力速率

应力速率对试验效果的影响极大。。。当应力速率极大,,,试样瞬间的抗拒力会很是大,,,并且倒运于仪器捕获峰值;;;;当应力速率极。。。,,在这种情形下,,,试样在试验历程中,,,纤维与纤维间的疏散缓慢举行,,,有可能泛起逐步疏散的情形,,,使测试效果偏小。。。

七、 与Z向抗张强度有关的问题

1) 印刷历程会泛起分层征象;;;;箱体接合历程会泛起分层征象,,,见图8。。。

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图8 层间连系不良图示一

2) 上机历程会泛起撕裂或分层征象;;;;压线历程会泛起分层征象,,,见图9。。。

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图9  层间连系不良图示二

3) 折叠历程会泛起分层;;;;印刷历程会泛起起泡征象,,,见图10。。。

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图10  层间连系不良图示三

本文2024年1月,,,揭晓于《纸箱天下》杂志


《纸箱天下》2024年1月刊亿万28_00(1).jpg

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