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紙和紙闆的MIT耐折度是指在标準張力條件下進行試驗,試樣斷裂時的雙折疊次數的對數(以10為(wèi)底)。耐折次數是耐折度的反對數。我們通常使用(yòng)耐折次數表示,即在一定張力條件下所能(néng)承受的往返折疊的次數。耐折度是紙與紙闆物(wù)理(lǐ)強度的重要指标之一,它與紙闆本身的纖維長(cháng)度、強度、柔韌性及纖維間結合強度有關。
舊國(guó)标GB/T 2679.5-1995耐折度以雙折次數或以10為(wèi)底的雙折次數對數值表示。現行國(guó)家标準規定耐折度以10為(wèi)底雙折次數的對數來表示更合理(lǐ)。這是因為(wèi)耐折應力僅施加到非常小(xiǎo)的紙面上,折斷就發生在這一點的紙面上,而不是像正常的張力測試那樣斷裂發生在試驗紙條最薄弱點上。此外,耐折試驗是一種累積操作(zuò),在試驗點的強度是以近似于指數關系降低,而以10為(wèi)底雙折次數對數值表示耐折度提供了一個誤差較小(xiǎo),更為(wèi)真實的結果。
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(guó)常用(yòng)檢測方法為(wèi)MIT法和肖伯爾法。國(guó)家标準規定包裝(zhuāng)箱紙闆用(yòng)MIT耐折法,而鈔票紙、書皮紙、信封紙等采用(yòng)肖伯爾法。
一、測試儀器及方法标準
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(néng),若箱紙闆耐折度差,則生産出的瓦楞紙闆、紙箱,在實際産品包裝(zhuāng)、使用(yòng)過程中會出現搖蓋斷裂的現象,影響到商品的外包裝(zhuāng)美觀,降低商品的保護性能(néng),嚴重時會遭到客戶退貨。
三、測試原理(lǐ)和設備結構
(一)測試原理(lǐ)
在标準條件下,試樣受到縱向張力的作(zuò)用(yòng),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獨立部分(fēn)組成。
(1)彈簧負荷夾頭。隻被動地做上下運動。負荷是由與夾頭連接的彈簧提供的,作(zuò)用(yòng)于試樣上的張力在4.91N~14.72N之間調節。1kg的砝碼可(kě)使彈簧産生至少17mm/9.81N的應力形變。
(2)擺動折疊頭。有一個可(kě)放入試樣的折縫,折疊縫平面端部的圓弧半徑為(wèi)0.38mm士0.02mm,寬度應不小(xiǎo)于19mm。縫的開口應足夠大,以使試樣在夾頭内自由下落,但應有一個不大于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(fēn)鍾完全擺動175次士10次且與垂直線(xiàn)成135°土2°擺動角的裝(zhuāng)置。
(4)計數器。用(yòng)于記錄雙折疊次數,當試樣斷裂時應自動停止。
MIT耐折度測定儀(以PN-NZ135F智能(néng)機型為(wèi)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-張力杆 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(lǐ)及制備
試樣的采取按GB/T 450進行。至少制取10個試樣,試樣上不應有機加工、印刷或損壞的痕迹。試樣寬度為(wèi)15mm±0.1mm,試樣的長(cháng)度大于140mm。
按GB/T 10739進行溫濕度處理(lǐ),并在該大氣條件下進行測試。
五、試驗步驟及方法
調整儀器至水平。用(yòng)厚度儀測量試樣的厚度,根據試樣的厚度選擇合适的折疊夾頭。彈簧張力一般為(wèi)9.81N。按下張力杆,調節彈簧張力,使指針指向9.81N的位置,旋緊鎖緊螺母,夾緊試樣于夾口内,夾試樣時不應觸摸試樣的被折疊部分(fēn),應使試樣的整個表面處于同一平面内,松開鎖緊螺母,給試樣施加規定的張力。
對于擺動次數少于10次或大于10 000次,采用(yòng)減少或增加彈簧張力的方法,小(xiǎo)于10次的選擇4.91N,大于10 000次,選擇14.7N。
啓動儀器,開始折疊試樣,左右各135°算一次(見圖3),直至試樣折斷,測試結束,夾頭複位,屏幕顯示測試結果。記錄試樣斷裂時的折疊次數和折疊對數(見圖4),重複上述步驟測試剩餘試樣,獲得至少10個有效結果。
圖4: 測試結果示意圖
六、結果計算分(fēn)析
如果試樣在夾頭間滑動,或不在折疊線(xiàn)處斷裂,其結果應舍去。
Ø 耐折度
試樣斷裂時的折疊次數的對數(以10為(wèi)底)。
Ø 耐折次數
試樣斷裂時的折疊次數。
七、可(kě)能(néng)的錯誤操作(zuò)及誤差
(一)可(kě)能(néng)的錯誤操作(zuò)
(1)彈簧張力不正确
彈簧張力是影響耐折度的一個重要因素,同等調節下,彈簧張力小(xiǎo),耐折的次數就多(duō)。取出随機附帶的校驗砝碼,放在張力杆上端,觀察指針指示值是否與砝碼标稱值相符。如不符上述要求,則可(kě)調整指針位置或調節調節螺釘,如仍不能(néng)達到要求,則應更換彈簧。
(2)取樣方向錯誤
縱向和橫向錯了。縱向試驗時指試樣的長(cháng)邊方向為(wèi)紙的縱向,應力作(zuò)用(yòng)于縱向,斷裂在橫向。一般來說,縱向耐折度會比橫向耐折度高,這是由于纖維的排列及縱向纖維的結合力大的緣故。
(二)主要誤差來源
(1)彈簧張力
在彈簧杆上加9.81N的負荷,摩擦阻力應不超過0.245N。
(2)折疊頭圓弧半徑
擺動折疊頭形成折疊縫平面端部的圓弧半徑為(wèi)0.38mm,尺寸偏差±0.02mm。
(3)折疊速度
試樣的折疊速度為(wèi)175次/分(fēn),速度偏差±10次/分(fēn)。
(4)試樣自身因素
試樣裁成寬度為(wèi)15mm,不标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月發表于《紙箱世界》雜志(zhì)