纸张性能检测实验报告
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* * 纸张性能检测实验报告 姓名：邹嘉明 学号：121503228 一、纸张透气度的测定 （一）肖伯尔透气度仪法 用这种一起测定透气度是指在（参见ISO5636/1—1983 ISO5636/2—1984）单位时间和单位压差下，单位面积试样通过的平均空气流量，以μm/（Pa·s）（ml/min）表示，［1μm/（Pa·s）=1 ml /(m2Pa·s］ 1. 仪器及工作原理 （1）仪器结构 由玻璃容器、试样夹持装置、压差指示表，接连管道等组成。玻璃容器的上部装有放气阀和带漏斗的注水阀，在容器的底部装有放水阀和针形调压阀，以控制水的流量。 试样夹池装置由压环夹、压环支架和气室组成。压环夹由上、下两个压环构成，其内经委3.57cm，测试面积10±0.05cm2。压环夹固定在支架上，气室位于环形夹的下方，与下压环相连。气室有两个接头，用橡胶管分别与排气管和U形压差计连接。 仪器的底座装有水准器和调节螺钉，以校正仪器的水平。 （2）工作原理 置试样于压环与气室间，气室与U形压差计俄插入玻璃容器水面下的排气管相通，开启放水阀和针形阀，使玻璃容器中的水流入量筒，随之在玻璃容器上部形成真空，从而使空气透过试样进入气室，再经排气管进入玻璃容器的真空部分，进气量即相当水的流量，测定单位时间内流出水的体积，即为试样的透气度。 2.仪器的校准 仪器密封性的校准：调好仪器水平，然后向玻璃容器内注满水。将一厚度0.5～1.0mm、直径60mm的橡胶衬垫代替试样夹于压环间，按测定透气度手续进行测试。江压差调至* * 1.0kPa （100mmH20）或2.5Pa（250mmH20），关闭排水阀，半小时内压力差不得不下降。若有漏气现象，则须检查各接头和阀门的严密性，并加以调正。 3.测定步骤 （1）关闭放水阀和针形阀，开启加水阀和放气阀，将蒸馏水加满玻璃容器。 （2）关闭加水阀和放气阀，检查U形管中的水位是否在零点。 （3）将60×100mm的试样置于压环和气室间并夹紧。 （4）调节真空度至1.0kPa（100㎜H2O）,如果式样的紧度较大、透气度较小时，可提高真空度至2.5kPa（250㎜H2O），再进行测定。 （5）置量筒于溢流水管下，测定一定时间（持续时间的长短由试样的紧度确定）的流水量（ML），即，求得试样的透气度。 （6）松开压环，更换试样，按同样程序分别以试样的正反面各半朝上进行十次测定。 数据： 二、定量 原理：定量是指纸或纸板每平方米的重量，以表示。定量是纸和纸板重要的指标之一，定量的大小会影响纸张的技术性能，但为了节约原料，增加单位使用面积， 在保证使用性能的前提下，应尽量降低纸张的定量。 1、仪器 用感量为0.01g的天平进行称量。天平要每隔半年用标准砝码校对一次。 2、测定步骤 从每张试样上切取100×100mm的试样至少5张为一组，一并称重；宽度在100mm以下的盘纸应按卷盘全宽切取5条长300mm的纸条，一并称重。并测量纸条的长、短边* * （准确至0.1mm），计算面积。 3、实验数据 二、厚度 原理：厚度是指纸样在测量板间经受一定压力所测得的纸样两面之间的垂直距离，其结果以mm表示。 厚度能影响纸和纸板的很多技术性能，它是许多纸如印刷纸、电容器纸、浸渍纸等的一项重要使用条件，因此，要求一批产品各张纸之间的厚度应趋一致，同一张纸不同部位之间的厚度亦应一致，以保证使用效果。 1、仪器及工作原理 厚度测定仪 ①测量机构：由重锤、测量头和量砧组成。规定测量面积为，测量压力为。 ②指示机构：为一标准型百分表或千分表，用以记录厚度数值。其刻度值的精确度在0.005之内。 ③提升机构：用以升降测量头，以取放纸样。 ④座体：由底座与上述三部分机构连接而构成一起的整体。 （2）工作原理 置纸样于测量头与量砧间，并受重锤一定的压力，纸样所占据的厚度通过测量杆的位移传递给量表内的齿轮机构，使表针转动一个角度而得到厚度的读数。 2．仪器的校准 （1）测量面平行度的校准 将直径1.5mm左右的钢珠，夹持于金属薄片上，置于两侧两面之间，在测量面的5个不同位置测量其厚度，各点所测结果相差不得超过0.005mm。 * * （2）测量面单位压力的校准 用一根金属丝，一端系在厚度计压力杆的顶部，另一端连在事先校准的准确度不小于100mN（10g）的天平上，测定拉起测量板所需的力，将其换算成测量板上的单位压力应为 100±10kPa（1+0.1kg/cm2）。 （3）刻度值的校准：将指针调至零点，然后用精度0.001mm的标准厚度块规，或经校 准的塞缝尺，在全部测量范围内校准若干点的刻度值。 3．测定步骤 （1）按标准规定采取试样，以每张纸样上切取100×10mm的试样至少5张。 （2）按下拨杆，抬起测量头至足以放入纸样的高度（若为电动的，则由仪器自动控制高度）。置纸样于测量头与量砧之间。 （3）缓慢放松拨杆，是测量头与纸样接触（若为电动的，则自动下降接触纸样）。待指针稳定后读数。 在纸样的不同位置测量厚度，至少两处。 （4）宽度在100mm一下的潘志，应按全宽切取5条长300mm的枝条，在每条不同位置测量其厚度，至少两处。 4．结果计算 以所有测定值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。 厚度小于0.05mm的纸，准确至0.001mm。 厚度小于0.2mm的纸，准确至0.005mm。 厚度在0.2mm以上的纸，准确至0.01mm。 实验数据： * * 三、白度 原理 ：我国现行的DN-B型白度仪采用钨灯光源，在d/0的几何条件下，光源的蓝光（主波长457nm）投射于试样上，有硒光电池接受试样漫反射的光源量，试样越白，光电池接受的光通量就越大，输出的光电流亦越大，试样的白度与光电池输出的光电流成线性关系。 1、仪器 DN-B型白度仪 2、测定步骤 ①打开电源开关，将旋钮转至UV灯亮和R457灯亮。 ②试样托上放黑筒，按调校键，再按回车键。 ③将标准板放入试样托，按调校键，再按回车键。 ④将裁切好的纸张试样放入试样托，按仪器下方的测量键，显示的结果就为试样的R457白度值。 ⑤重复④操作对一组试样多次测定，然后按平均键，最后记录数据。 分别测定正反面白度，以所有测定值的算术平均值报告测定结果，计算准确至0.1%。 3、数据 四、纸张撕裂度的测定 撕裂度与内撕裂度和边撕裂度之分。内撕裂度指撕裂预先且有切口的试样至一定距离所需要的力，通常所说的撕裂度如果没有特别指出，即指内撕裂度；变撕裂度至撕裂没有切口的试样（撕裂从试样的边缘开始）至一定距离所需要的力。 （一） 仪器及工作原理 * * 目前常用的仪器为爱利门道夫式撕裂度仪。该仪器附有几个轻重不同的摆，测定时可根据试样撕裂度的大小选择白的轻重，以使测量值能只是在量程的20%~80%范围内。 1.仪器结构 主要包括基座、试样夹、扇形摆、指针、按钮和切刀等部分，见图3-5-4。 试样夹分固定夹和摆动夹。 扇形摆附有标尺，根据摆的不同，量程分0~200mN（0~20g），0~500mN（0~50g），0~1000mN（0~100g），0~10000mN（0~1000g）几种。 2．工作原理 在撕裂纸样时，将扇形摆体抬高而具有一定位能，摆体自由下落，将位能转化为动能而把试样撕开，撕裂试样后，损失部分动能呢个，剩余动能转化为位能而使摆体升高一定位置。测定扇形摆在摆动开始与结束时的位能差，即得到撕开试样时做的功，除以撕裂距离即得到撕裂试样总的撕力。测定时，通常要用数张纸样同时进行。 撕裂度仪的力度盘是按照撕裂试样时损失的位能而计算刻制的。刻度读数采用16层试样测定值作刻度值的设计，因此，在撕裂度的计算中，必须考虑一个换算系数。 （二）仪器的校准 （1）按下制动按钮使摆落下，待摆停止摆动后，校对扇形摆中间的重心线是否与制动板的边缘相对成一条直线。若不在一条直线上，可调节底座上的调节螺丝，使其重心线与制动板的边缘对正为止。 （2）指针零点的校对 升起扇形摆，将纸张靠在指针限制器上，按下制动器，使扇形摆摆动，摆动停止后，指针应指示在标尺零点，否则，应调节指针零点控制器的位置。 （3）扇形摆摩擦的校对 * * 在摆的制动器端点右边2.5cm处划一条线，然后使摆自由摆动往返20次以上，每次摆向左边时，摆的边缘应保持在线内，即认为摆的摩擦符合要求。 （三）测定步骤 （1）转动扇形摆至起撕位置。 （2）将63×76mm（亦有用62×50mm，使仪器的规格不同而定的试样若干层夹在试样夹内，纸样所需层数视撕裂度的大小而定，应使测定值保持在力度标尺20~80%的范围内。 （3）抬起切刀杆，将试样下端切开20mm（若采用62×50mm的试样则切开19mm）使撕裂长度为43mm。 （4）拨动指针至垂直位置，紧靠指针限制器。 （5）按下制动器，使摆起动，进行撕裂度测定，当摆转至起始位置时，用手轻轻抓住摆，使其停止，读取刻度值至1格。 若试样撕裂时偏斜，撕裂线的末端与刀口延长线左右偏斜超过10mm，其结果应作废。若半数以上的试样都超过10mm，则所有结果加以平均，并在报告中注明偏斜情况。 测定时以一般试样的正面，一般试样的反面朝向摆的运动方向。 （四）数据： 五、纸张耐折度的确定 耐折度是指试样在一定张力下，抗往复折叠的能力，以折叠次数表示。 耐折度受纤维的长度、纤维本身的强度和纤维间的结合状况影响。凡纤维长度大，纤维的强度高和纤维结合力大者，其耐折度就高。耐折度也受纸张水分含量的影响，水分含量低纸张发脆，耐折度低，适当增加含水量，纸张的柔性提高，耐折度随之增大，但水分含量超过一定限度，耐折度开始下降。。 * * （1）肖伯尔式耐折度仪 1．仪器及工作原理 （1）仪器结构 ①传动部分：电机通过皮带轮带动两个曲臂，使折叠刀往返运动，又曲臂控制计数器的运动。下部的保护开关能使电机停止运转。 ②测试部分：包括弹簧筒、夹头、折叠刀、计数器各一对。弹簧筒中的弹簧一端固定在弹簧筒上，一端与夹头相连，弹簧筒能在底座上移动。拉绳弹簧能施于试样一定张力。提起弹簧销，弹簧接触张力，回复原位。折叠头的中心装有两对滚筒，其间有一对折叠刀。纸条在折叠刀间与其成垂直方向，测试时在滚轴之间与折叠刀作垂直往复运动，计数器即显示折叠次数，为控制计数器在纸条断裂时能停止，在弹簧下安有一扳手，以操纵计数器运转和停止。 （2）工作原理 测定时，将试样置于夹头间，在两端施加规定的初张力，然后通过传动机构带动折叠刀作往复运动，使试样在辊轴间随之作近于 180°的反复折叠，折叠过程中试样作周期性变化，当折叠刀移至极限位置时试样所示的张力最大。试样在折叠的反复作用下，纤维结构被松弛，强度逐渐下降，至不能承受张力时即断裂，断裂时试样所承受的折叠次数即为耐折度。 2．仪器的校准 （1）刀片与折叠辊间距的校准 用塞缝尺插入缝隙间，测量其间距应符合如下要求： 纸测定仪两刀片间的缝隙宽为0.5mm，纸板仪为2.0mm， 纸测定仪与试样垂直方向的拆叠辊间距为0.38mm；纸板仪为2.0mm， 纸测定仪刀片与折叠辊的距离为0.38mm，纸板仪为2.0mm。 若间距不符合要求或不平行，应予调* * 整。 （2）弹簧张力的校准 插下仪器之夹头组件，按垂直方向固定，在夹口中心悬挂砝码进行校准。对纸测定仪，砝码加7550mN（770g）的张力（含夹头重量），对纸板测定仪，砝码加9810mN（1000g）的张力（含夹头重量），这时夹头被拉伸的距离应为5mm，即夹子的第一条刻线；纸测定仪，砝码加9810mN（1000g）的张力（含夹头重量），纸板测定仪，砝码加12750mN（1300g）的张力（含夹头重量）时，夹头被拉伸的距离应为13mm，即第二条刻线。 3．测定步骤及结果计算 （1）按纵、横向切取宽15mm，长100mm（纸板长为140mm）的试样各6~10条。（ 2）松动夹头上的螺母，将试样平直的置于夹头中，拧紧螺母，并使试样平直。 （3）向左右同时拉弹簧筒，给试样施加了7550mN（770g）的初张力。若为纸板测定仪，须给式样施加9810mN（1000g）的初张力。试样在测试过程中的最大张力，纸为9810mN（1000g），值班为12750mN（1300g）。 （4）启动仪器，进行测定，往复折叠至断裂，记录折叠次数。 （5）松开螺母，取出断裂试样，提起弹簧销，使弹簧退回原位，拨回计数器至零（数字显示的仪器自动回零）进行下次测定。 （6）纵、横向个测定6~10个试样，分别以纵、横向所有测定值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。 4.数据： 六、纸张平滑度的测定 原理：平滑度的测定是在一定真空度下，一定容积的空气通过受一定压力的试样表面与玻璃面间的间隙所需的时间，以秒表示。 * * 平滑度是许多纸中的重要性能指标，尤其对印刷纸和书写纸更为重要，它直接影响印刷和书写效果。 平滑度取决于纸张的表面状况，表面的褶皱、纤维束、硬质块、尘埃、压花、毛毡痕河网痕都将影响纸张的平滑度。 纸张平滑的测定方法很多，除前述的空气泄漏法外，还有光学法、印刷测试法，电容法、摩擦法、液体挤压法等。 （一）仪器及工作原理 1．仪器结构 （1）试样夹持台：由一个金属压盖、一片胶膜和一个环形玻璃砧组成。胶膜厚4±0.2mm，硬度为45±5IRHD（国际橡胶硬度标度）。玻璃砧外径37.4±0.05mm。内径 11.3±0.1mm，环形面积为10±0.05cm2 。 （2）加压机构：由加压杠杆和重铊组成。测试时，试样置于胶膜和玻璃砧间，由杠杆加压机构通过金属压盖施与试样一定压力。 （3）密封系统：由真空泵或抽气筒、三通阀、容器管和测量头组成。容器管包括达真空容器管和小真空容器管，它可以抽真空到53.35kPa（约400mmHg），并保证密封。大真空容器管容积为380±1mm，小真空容器管容积为38±1mm。 （4）测定系统：由压力计、玻璃毛细管和水银杯组成。 2．工作原理 置试样于胶膜和玻璃砧间，施与一定压力，在一定真空度下使一定容积的空气通过式样和玻璃砧接触表面，测定通过所需要的时间即为平滑度。试样越光滑，与玻璃砧的接触就越紧密，空气通过受到的阻力就越大，因而需要的时间就越长，即试样的平滑度越高。 （二）仪器的校准 * * 测量系统密封性的校准，把带有胶膜的金属压盖放在玻璃砧上，施加100kPa（约1kg/cm2 ）的压力。转动三通阀门与真空泵相通，使水银柱上升至50.66kPa（380mmHg）处，当真空系统与玻璃砧小孔廉同时，大容器真空度在60min或小容器真空度在6min内减少量不能大于0.13kPa（约1mmHg），否则，说明密封不良，需检查各接头，三通阀是否漏气，若有问题，应拆开清洗后涂上真空油脂。 （三）测定步骤及结果计算 （1）将50×50的试样置于玻璃砧上，放好胶膜和压盖。 （2）放下加压杠杆，调好水平，使试样承受100kPa的压力。 （3）转动三通阀，使指“P”位，打开电磁阀，抽真空至稍高于50.66kPa（380mmHg），随即将三通阀转至“0”位，并关闭电磁阀。 （4）加压1min后，将三通阀转到“M”（或“m”）位，是密封系统与大气接通，观察水银柱的降落，记录真空度由50.66kPa降至48.00kPa（360mmHg）的时间（s）即为试样的平滑度，此数值表示10±0.2ml的空气通过玻璃砧和试样的接触表面所需要的时间。将三通阀转至“0”位，抬起杠杆，取出试样，进行下次测定。 （5）如果测定结果大于200s，可将三通阀转到“m”处连接校容器管，这是真空度由50.66kPa降至48.00kPa时的进气量为1±0.5ml，将结果乘以10即得试样的平滑度；若平滑度小于15s，则用大容器管，这是真空度由50.66kPa降至29.33kPa（220mmHg）时的进气量为80±1ml，将测定结果除以10，即得试样的平滑度。 （6）测定正，反面各10个试样，分别以正、反面所有测定值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。 计算结果准确至1S （四）数据： * * 八、纸张不透明度和透明度的测定 （一）、纸张不透明度的测定 不透明度为垫有黑天鹅绒的单张纸样对光的漫反射率与不透明的若干层纸样的相应反射率之百分比值。比值越大，则不透明度越高，反之，则越小。比值为100‰时，为完全不透明纸。比值为0‰时，为完全透明纸。对印刷纸而言，要求不透明度越高越好，以使不透印，保证字迹清晰。因此，不透印度是印刷纸的一项很重要的性能指标。 1．仪器 采用测定纸张白度用的白度计或光电反射计。仪器的结构、工作原理及操作参看第二章、第二节中有关纸浆白度的测定部分。 要求黑天鹅绒垫的反射率小于0.5%。 2. 测定步骤 （1）重叠若干层50×70mm的试样（长边为纵向），至不透明为止。将其平放在测试孔上，长边与仪器的前后方向平行，然后用蓝色滤色片测定其反射率R∞。 （2）再取单张试样置于黑天鹅绒垫上，测定对蓝光的反射率R0。 3.数据： 按试样正、反面各3张进行测定，以所有测定值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。 计算机过准确至0.1% （二）纸张透明度的测定 纸张的透明度是指试样反映被覆盖物影相的清晰度。它和不透明度相反，不透明度* * 高的纸样其透明度侧低，所以，透明度的测定可按补透明度的测试方法进行，其结果由（1-不透明度）求得。 透明度主要用于透明和半透明纸的量度。 1． 测定步骤 （1） 取一张50×70㎜（长边为纵向）纸张，平放在衬有白色标准板的测试孔上， 夹好，试样的长边和仪器的前后方向平行，测定其反射率RW。 （2） 再取另一张纸样平放在衬有标准黑筒的测试孔上，夹好，试样的边长和仪器 的前后方向平行，测定其反射率R0 2. 数据： 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/394804d9920ef12d2af90242a8956bec0975a5a3.html