瓦楞芯纸是构成瓦楞纸板波纹状芯层所用的原料纸,它经过瓦楞机加工,由加热至160~180℃的瓦楞辊将芯纸起楞而成瓦楞纸。根据国标GB/T 13023-2008 《瓦楞芯(原)纸》规定,纵向裂断长是瓦楞芯纸的一个重要技术指标。
裂断长是造纸生产中衡量纸张抗张强度的物理指标,抗张强度指纸张抵抗外力拉伸的能力,主要受纤维间结合强度的影响,同时与纤维平均长度、纤维交错系数和纤维自身的强度也相关。在瓦楞芯纸经瓦楞机起楞而成瓦楞纸过程中,较低的抗张强度易导致瓦楞芯纸发生断裂。
l 纵向裂断长的测定
假设将一定宽度的纸条一端悬挂起来,在本身质量的重力作用下将纸拉断的长度即为裂断长,单位用m或km表示,是抗张强度与定量的比值。裂断长可以清除定量不同的影响,便于不同纸张之间抗张强度比较。
参考标准:GB/T 12914-2008《纸和纸板 抗张强度的测定》
测试所需设备:
一、 PN-PC15 标准切纸刀
取样宽度: 15mm;
取样长度: 300mm;
试样两长边平行度: ≤0.1mm;
2.维护和保养
(1)切纸刀使用环境应干燥少尘,刀轴转动部 位应经常加注少量润滑油。
(2)较长时间不用时,应在上、下刀上涂少量防锈油。
二、 PN-SC100圆形定量取样器和天平
圆形定量取样器和天平是为了切取、称量试样,用来计算出该试样的定量(详见《纸箱世界》杂志第二期介绍)。
三、 PN-TT300 电脑抗张试验机
1.主要技术参数
电 源 |
AC220V±10% 2A 50Hz |
示值误差 |
±1% |
示值变动性 |
<1% |
分辨率 |
0.1 N |
测量范围 |
(3 ~ 300)N |
变形量误差 |
≤ ±1 mm |
工作行程 |
(20 ~ 350)mm |
测试速度 |
(20 ± 1 )mm/min [(1~500)mm/min 可设定] |
2.测定过程及结果表示
(1) 准备测试试样
用标准切纸刀切取宽度为15mm±0.1mm,短长度通常为250mm的试样,纵向10个(至少10个有效数据,一般会多取一些试样,以备测试无效的情况)。
(2) 夹持试样
调整夹头,使试验长度为180mm±1mm,将试样夹在夹头上,注意不应用手接触试验区域,建议在处理试样时佩戴性或轻质棉手套。摆正并夹紧试样,不留任何可察觉的松弛(一般使试样承受1N以下的张力),并不产生明显的应变,保证试样平行于所施加的张力方向。
(3) 参数设置
设置测试速度、定量等参数。
① 测试速度:根据国标GB/T 12914-2008规定为(20±5)mm/min,仪器一般默认设置为20mm/min;
注1:在某些情况下可以使用较小的长度,例如伸长率较大的纸或受长度限制的样品。如遇到这种情况,建议将拉伸速度数值调节至试样初始长度的10%±2.5%。应在试验中注明所采用的试验长度和拉伸速度。
注2:对于某些纸和纸板,试样可能在5s内断裂,也可能需要30s以上的时间才能断裂。此时,需要使用不同的拉伸速度,同时应在试验中注明。
② 定量:输入试样的定量值。
(4) 开始试验,直至试样断裂,记录测试抗张力。
测定10个数据,然后求取平均值。
注意:如果断裂发生在距夹头(线)10mm以内的测试结果,应舍去不计。
裂断长计算公式如下: 抗张强度公式如下:
式中,LB——裂断长,km 式中,S——抗张强度,kN/m;
S——抗张强度,kN/m F——抗张力值,单位为N
g——定量,g/m2 Lw——试样的宽度,单位mm
表1测试数据 试样描述:原纸,定量为120 g/m2
试样 |
定量(g/m2 ) |
抗张强度(kN/m) |
裂断长(km) |
试样 |
定量(g/m2 ) |
抗张强度 |
裂断长(km) |
试样1 |
120 |
6.007 |
5.108 |
试样6 |
120 |
6.264 |
5.327 |
试样2 |
120 |
6.083 |
5.173 |
试样7 |
120 |
6.430 |
5.467 |
试样3 |
120 |
6.124 |
5.207 |
试样8 |
120 |
6.016 |
5.116 |
试样4 |
120 |
6.049 |
5.144 |
试样9 |
120 |
6.337 |
5.389 |
试样5 |
120 |
6.311 |
5.366 |
试样10 |
120 |
6.128 |
5.211 |
纵向裂断长的平均值=(试样1+试样2...+试样10)/10=5.251km |
3.维护和保养
(1)保持仪器清洁;
(2)长时间不使用时,务必将电源插头从电源插座上取下来;
(3)定期保养,可以延长仪器使用寿命。
总结:本期主要介绍了裂断长的测试方法,使用的仪器或设备,以及仪器的维护保养知识,不仅适用于原纸,也适用于除瓦楞纸板外的其他纸和纸板。
截止本稿为止,原纸篇已介绍完毕,主要介绍了定量、厚度、紧度、水分、吸水性、环压强度、平压强度、纵向裂断长。下一期开始介绍纸板、箱纸板。
【原纸-纵向裂断长的测定及仪器的维护保养】