紙和紙板的MIT耐折度是指在標準張力條件下進(jìn)行試驗,試樣斷裂時(shí)的雙折疊次數的對數(以10為底)。耐折次數是耐折度的反對數。我們通常使用耐折次數表示,即在一定張力條件下所能承受的往返折疊的次數。耐折度是紙與紙板物理強度的重要指標之一,它與紙板本身的纖維長(cháng)度、強度、柔韌性及纖維間結合強度有關(guān)。
舊國標GB/T 2679.5-1995耐折度以雙折次數或以10為底的雙折次數對數值表示?,F行國家標準規定耐折度以10為底雙折次數的對數來(lái)表示更合理。這是因為耐折應力僅施加到非常小的紙面上,折斷就發(fā)生在這一點(diǎn)的紙面上,而不是像正常的張力測試那樣斷裂發(fā)生在試驗紙條最薄弱點(diǎn)上。此外,耐折試驗是一種累積操作,在試驗點(diǎn)的強度是以近似于指數關(guān)系降低,而以10為底雙折次數對數值表示耐折度提供了一個(gè)誤差較小,更為真實(shí)的結果。
耐折度有四種檢測方法:勒莫林、洛瑪吉、MIT法和肖伯爾法。我國常用檢測方法為MIT法和肖伯爾法。國家標準規定包裝箱紙板用MIT耐折法,而鈔票紙、書(shū)皮紙、信封紙等采用肖伯爾法。
一、測試儀器及方法標準
GB/T 457、ISO 5626、TAPPI T511
二、測試目的
橫向耐折度主要影響紙箱搖蓋的耐折性能,若箱紙板耐折度差,則生產(chǎn)出的瓦楞紙板、紙箱,在實(shí)際產(chǎn)品包裝、使用過(guò)程中會(huì )出現搖蓋斷裂的現象,影響到商品的外包裝美觀(guān),降低商品的保護性能,嚴重時(shí)會(huì )遭到客戶(hù)退貨。
三、測試原理和設備結構
(一)測試原理
在標準條件下,試樣受到縱向張力的作用,向左向右折疊,直至試樣斷裂。
(二)設備結構
MIT耐折度測定儀一般由四個(gè)獨立部分組成。
(1)彈簧負荷夾頭。只被動(dòng)地做上下運動(dòng)。負荷是由與夾頭連接的彈簧提供的,作用于試樣上的張力在4.91N~14.72N之間調節。1kg的砝碼可使彈簧產(chǎn)生至少17mm/9.81N的應力形變。
(2)擺動(dòng)折疊頭。有一個(gè)可放入試樣的折縫,折疊縫平面端部的圓弧半徑為0.38mm士0.02mm,寬度應不小于19mm??p的開(kāi)口應足夠大,以使試樣在夾頭內自由下落,但應有一個(gè)不大于0.25mm的間隙。因此要求折疊頭有以下縫寬:0mm~0.25mm,0.25mm~0.50mm,0.50mm~0.75mm,0.75mm~1.00mm,1.00mm~1.25mm。折疊縫下面是一個(gè)夾頭,其最近邊在旋轉軸下面9.5mm,試樣的下端被夾在其中。
(3)使折疊頭每分鐘完全擺動(dòng)175次士10次且與垂直線(xiàn)成135°土2°擺動(dòng)角的裝置。
(4)計數器。用于記錄雙折疊次數,當試樣斷裂時(shí)應自動(dòng)停止。
MIT耐折度測定儀(以PN-NZ135F智能機型為例)外形結構如圖1所示。
1-顯示屏 2-下夾頭 3-上夾頭 4-張力指針 5-張力桿 6-鎖緊螺母 7-試樣
圖1 MIT耐折度測定儀結構示意圖
四、試樣的采取、處理及制備
試樣的采取按GB/T 450進(jìn)行。至少制取10個(gè)試樣,試樣上不應有機加工、印刷或損壞的痕跡。試樣寬度為15mm±0.1mm,試樣的長(cháng)度大于140mm。
按GB/T 10739進(jìn)行溫濕度處理,并在該大氣條件下進(jìn)行測試。
五、試驗步驟及方法
調整儀器至水平。用厚度儀測量試樣的厚度,根據試樣的厚度選擇合適的折疊夾頭。彈簧張力一般為9.81N。按下張力桿,調節彈簧張力,使指針指向9.81N的位置,旋緊鎖緊螺母,夾緊試樣于夾口內,夾試樣時(shí)不應觸摸試樣的被折疊部分,應使試樣的整個(gè)表面處于同一平面內,松開(kāi)鎖緊螺母,給試樣施加規定的張力。
對于擺動(dòng)次數少于10次或大于10 000次,采用減少或增加彈簧張力的方法,小于10次的選擇4.91N,大于10 000次,選擇14.7N。
啟動(dòng)儀器,開(kāi)始折疊試樣,左右各135°算一次(見(jiàn)圖3),直至試樣折斷,測試結束,夾頭復位,屏幕顯示測試結果。記錄試樣斷裂時(shí)的折疊次數和折疊對數(見(jiàn)圖4),重復上述步驟測試剩余試樣,獲得至少10個(gè)有效結果。
圖4: 測試結果示意圖
六、結果計算分析
如果試樣在夾頭間滑動(dòng),或不在折疊線(xiàn)處斷裂,其結果應舍去。
? 耐折度
試樣斷裂時(shí)的折疊次數的對數(以10為底)。
? 耐折次數
試樣斷裂時(shí)的折疊次數。
七、可能的錯誤操作及誤差
(一)可能的錯誤操作
(1)彈簧張力不正確
彈簧張力是影響耐折度的一個(gè)重要因素,同等調節下,彈簧張力小,耐折的次數就多。取出隨機附帶的校驗砝碼,放在張力桿上端,觀(guān)察指針指示值是否與砝碼標稱(chēng)值相符。如不符上述要求,則可調整指針位置或調節調節螺釘,如仍不能達到要求,則應更換彈簧。
(2)取樣方向錯誤
縱向和橫向錯了??v向試驗時(shí)指試樣的長(cháng)邊方向為紙的縱向,應力作用于縱向,斷裂在橫向。一般來(lái)說(shuō),縱向耐折度會(huì )比橫向耐折度高,這是由于纖維的排列及縱向纖維的結合力大的緣故。
(二)主要誤差來(lái)源
(1)彈簧張力
在彈簧桿上加9.81N的負荷,摩擦阻力應不超過(guò)0.245N。
(2)折疊頭圓弧半徑
擺動(dòng)折疊頭形成折疊縫平面端部的圓弧半徑為0.38mm,尺寸偏差±0.02mm。
(3)折疊速度
試樣的折疊速度為175次/分,速度偏差±10次/分。
(4)試樣自身因素
試樣裁成寬度為15mm,不標準的試樣寬度與纖維方向影響結果。
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本論于2022年12月發(fā)表于《紙箱世界》雜志