戳穿强度测定仪的工作原理及测试方法

纸板的戳穿强度是指用一定形状的角锥穿过纸板所需的功,即包括开始穿刺及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,单位以kgf·cm (1kgf·cm=0.098J)表示,国际单位是J。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。例如,纸包装箱在装卸搬运、运输环节中,常常会由于尖硬的物品撞击而破坏。戳穿强度与耐破度的本质区别是,耐破度是均匀地施加压力而把试样鼓破,属于静态强度;而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。

(1)BK-52型戳穿度仪

①结构及工作原理

图2-42 BK-52型戳穿度仪

1-刻度盘;2-指针;3-平衡器;4-固定器;5,8-手柄: 6-摆臂; 7一配重: 9-摆杆;10-戳穿头;11-立柱;12-水平仪;13-三角架;14-调节支脚;15-调节螺母;16-压簧;17-下压板;18-试样;19-上压板;20-防护罩

BK-52 型戳穿度仪适用于测定纸板的戳穿强度,如图2-42所示,在仪器上部固定件的回转中心安装有一个可以携带不同配重的摆臂,摆臂上固定一个圆弧状的摆杆,在摆杆的下端固定一个符合标准要求的三角锥状戳穿头。角锥是一个正三角棱锥形,高(25±0.7)mm,棱边的圆角半径是1. 5mm。摆臂处于水平位置时具有势能,当摆臂释放时,戳穿头给试样施加一个冲击能量,戳破试样所需的能量称为戳穿强度。该仪器结构简单,操作方便,测试精确。

②主要技术参数

a. 测量范围0~5J,0~10J,0~20J,0~36J。

b.测量精度与测量范围 相对应,依次是0.1J、0.1J、 0.2J、0.2J。

③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,因无试样,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。

(2)测试方法

按照国家标准GB 2679. 7“纸板戳穿强度的测定法”进行试验。具体测试步骤如下。

①试样采集与处理。按GB 450取样,沿纸幅切取175mmX 175mm试样8片,并按GB10739的要求对试样进行温湿度预处理。

②检查指针指示“0”位。当摆上安装适当的配重后,将摆抬起至水平位置,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。

③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。

④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。

⑤将指针拨向最高值位置,防摩擦环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。当三角锥体戳穿头通过试样时,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。

⑥摆停止后,从刻度盘上读取指针指示的能量值,即试样的戳穿强度。

⑦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。

试验结果以所有测试值(包括纵、横向)的算术平均值报告测试结果,精确到0. 1kgf·cm。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。

(3)注意问题

①仪器空载时,不得随意释放摆体,以免损坏试样夹具以及摆杆。

②试验结束后,应把摆体固定。

③在使用带防护罩的戳穿度仪时,一定要将防护罩牢固地安装在仪器上,以免误伤人体。

(4)影响戳穿强度的因素

①相对湿度增大,戳穿强度也有轻微的增大,但变化量不大。

②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。

③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,从而导致戳穿强度降低。但是,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,合理控制夹紧压力是必要的。

④仪器摆轴摩擦力太大,则会使测试结果偏高。

⑤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。

表2-10瓦楞纸板戳穿强度与相对湿度的关系

例如,AB型双瓦楞纸板,面纸是300g/m2牛皮纸,里纸、芯纸是180g/m2瓦楞原纸。试验环境温度20C,相对湿度分别选取60%、70%、80%、90%。表2-10、 图2-43所示的戳穿强度测试分析结果表明,随着环境相对湿度的增大,AB型双瓦楞纸板的戳穿强度逐渐减小,相对湿度90%时的戳穿强度比相对湿度60%时的戳穿强度下降了约5.8%,下降幅度较小。因为纸张中植物纤维几乎星平面分布,吸湿后对纤维的平面结构造成的影响较小,使得戳穿强度仅产生较小的下降。

图2-43瓦楞纸板戳穿强度与相对湿度的变化关系曲线

再如,表2-11是利乐包装用纸/塑/铝复合材料的戳穿强度测试分析结果,纸板的纵向、横向对这种复合材料的戳穿强度的影响很小。


全品类涂料检测仪器
猜你喜欢
相关文献