1 范圍
本標準規定了采用液壓遞增原理測定紙張耐破度的方法。本標準適用于測定耐破度為 70kPa~1400kPa 的單層紙或多層紙。本標準不適用于測定復合材料(如瓦楞紙板或襯墊紙板)。
2 引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性。
GB/T 450—2002 紙和紙板試樣的采取(eqv ISO 186:1994)
GB/T 10739—2002 紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件(eqv ISO 187:1990)
3 定義
本標準采用下列定義。
耐破度 bursting strength
由液壓系統施加壓力,當彈性膠膜頂破試樣圓形面積時的zui大壓力。
耐破指數 bursting index
紙張耐破度以其定量,以千帕表示。
4 原理
將試樣放置于彈性膠膜上,緊緊夾住試樣周邊,使之與膠膜一起自由凸起。當液壓流體
以穩定速率泵入,使膠膜凸起直至試樣破裂時,所施加的zui大壓力即為試樣耐破度。
5 儀器
5.1 夾持系統
為了牢固而均勻地夾住試樣,上、下兩夾盤是兩個彼此平行的環形平面。其環面應平滑 并帶有溝紋(見際錄 A),附錄 A 給出了夾盤系統的尺寸。
一個夾盤同一個鉸鏈或一個相似裝置進行連接,以夾盤壓力分布均勻。
在施加測試負荷時,上下夾盤的環形孔應是同心的,其zui大誤差應不大于 0.25mm。夾 盤表面應平整且彼此平行,檢查夾盤的方法見附錄 B。
夾盤系統應提供 1200kPa 的夾持壓力,儀器結構應能保持夾持壓力具有可重復性。 計算夾持壓力時,因溝紋減少的面積可以忽略不計。 應安裝夾盤壓力指示裝置,該裝置能顯示實際夾持壓力,而不是夾盤系統本身的壓力。
夾持壓力可通過夾持力和夾盤面積進行計算。
5.2 膠膜 膠膜是圓形的,由天然橡膠或合成橡膠制成,不應添加固任何填料或添加劑。其厚度為
(0.86±0.06)mm,上表面被緊緊夾住。靜態時其上表面應比下夾盤的頂面約低 3.5mm。
膠膜材料和結構應當膠膜凸出下夾盤頂面(9±0.2)mm 時,其壓力為(30±5)kPa。
膠膜在使用時應經常進行檢查,如果膠膜阻力不符合要求,應及時更換。
5.3 液壓系統
由馬達驅動活塞擠壓適宜的液體(如化學純甘油、含緩蝕劑的乙烯醇或低粘度硅油), 在膠膜下面產生持續增加的液壓壓力,直至試樣破裂。液體應與膠膜材料相適應,不應破壞 膠膜內表面。液壓系統和使用的液體中應沒有空氣泡,泵送量應為(95±5)mL/min。
5.4 壓力測量系統
可采用任何原理進行測量,但其顯示精度應相當于或高于±10kPa 或測量值的±3%。對
于增加的液壓壓力其響應速度應為:所顯示的zui大壓力誤差應在峰值真值的±3%的范圍內,
校準方法見附錄 D。
6 校準
6.1 儀器應便于進行流體泵唧速率的檢查,以及zui大壓力、顯示系統和夾盤壓力顯示裝置
的校準。
6.2 應在使用前及使用過程中進行校準,以儀器達到規定的度。如有可能,壓力 傳感裝置應在相當于耐破度儀的同一位置上進行校準,在儀器自身上進行校準。如果所 使用的壓力傳感器偶爾超過其額定范圍,則應在重新校準后方可使用。
不同厚度的鋁箔可作為定值試樣使用,該物質是用于檢查儀器整體功能的有效手段。但
由于鋁箔在應力下其特性不同于紙張,因此鋁箔不能作為校準標準。
7 試樣的采取和制備
試樣的采取按 GB/T 450 進行,每個試樣應切成 70mm×70mm。
試樣按 GB/T 10739 進行溫濕處理。
8 試驗步驟
如果壓力量程可以選擇,應選用zui合適的測量范圍,若需要可用zui程進行預測。 調整夾持系統,使壓力能夠防止試樣滑動,但不應超過 1200kPa。 升起上夾盤,將試樣覆蓋于整個夾盤面積,然后給試樣施加足夠的夾持壓力。 如果需要,應按照儀器手冊調節液壓顯示裝置的零點。然后施加液壓壓力,直至試樣破
裂。退回活塞,使膠膜低于膠膜夾盤平面。讀取耐破壓力指示值,至 1kPa。然后松開 夾盤,下一次試驗。當試樣有明顯滑動時 (試樣滑出夾盤或在夾持面積內起了皺褶), 應將該讀數舍去。如有疑問,應用一個較大試樣迅速確定試樣是否產生滑動。如果破裂形式(如在測量面積周邊處斷裂)表明因夾持力過高或在夾持時夾盤轉動致使試樣損傷,則應舍棄此試驗數據。
若未要求分別報告試樣正反面的試驗結果,應測試 20 個有效數據;如果要求分別報告
試樣正反面的測試結果,則應每面至少測得 10 個有效數據。 注 1:與膠膜相接觸的表面為測試面。
注 2:主要誤差來源如下:
——壓力測量系統校準不正確;
——升壓速率不(增加速率導致耐破度增加);
——膠膜不符合要求,或膠膜相對于夾盤平面安裝得過高或過低;
——膠膜變硬或失去彈性,會明顯增加耐破度;
——未*夾緊或不平整(通常導致耐破度明顯增加);
——系統中存有空氣(通常導致耐破度明顯降低);
——膠膜彈性過大(通常導致耐破度明顯降低)。
9 結果的表示
平均耐破度 p,以千帕表示。 耐破指數以千帕平方米/克表示,由式(1)計算得出。
x=p/g ……………………(1)式中:p——耐破度平均值,kPa;
g——試樣定量,g/m2。 耐破指數應至三位有效數字。
10 精密度
很多實驗室在正常條件下對同一種試樣進行了測試,用再現性來表示這些實驗室之間的 變化,共結果見表 1。
表 1 再現性
耐破度平均值/kPa | 變化程序/% | 實驗室數 | |
紙袋紙 | 348 | 5.1 | 44 |
牛皮紙 | 163 | 6.4 | 45 |
白卡紙 | 559 | 8.4 | 15 |
11 試驗報告
試驗報告應包括如下內容: a)本標準號; b)日期和試驗地點; c)正確識別樣品的所有信息; d)所使用的儀器類別和型號; e)采用的標準溫、濕度條件;
f)耐破度平均值,如要求應按正反面分別報告結果,至 1kPa; g)若有要求,耐破指數取三位有效數字; h)每個耐破度平均值的標準偏差;
i)任何與本標準的偏離。