包装材料纸和纸板的性能及测试方法教学课件.ppt

1、 第四节第四节 纸和纸板的性能及测试方法纸和纸板的性能及测试方法 质量指标质量指标外观质量外观质量物理性能物理性能吸收性能吸收性能光学性能光学性能表面性能表面性能适印性能适印性能其他质量要求其他质量要求.一、试样的准备一、试样的准备u采取试样后不能马上用仪器进行测量，采取试样后不能马上用仪器进行测量，先要进行纸的纵、横向、正反面鉴别，先要进行纸的纵、横向、正反面鉴别，然后进行恒温恒湿处理。然后进行恒温恒湿处理。.1、纸的纵横向鉴别、纸的纵横向鉴别（1）纸条弯曲法）纸条弯曲法u 与原试样的边平行地取两条相互垂直的长与原试样的边平行地取两条相互垂直的长200mm宽宽15mm的纸条，将其重叠，用手指

2、的纸条，将其重叠，用手指捏住一端，使另一端自由地弯向左方或右方，捏住一端，使另一端自由地弯向左方或右方，如果两个纸条末端分开，下面的纸条弯曲大如果两个纸条末端分开，下面的纸条弯曲大为横向；反之则下面的一条为纵向。为横向；反之则下面的一条为纵向。.（2）浸润弯曲法（纸页卷曲法）浸润弯曲法（纸页卷曲法）u 切取与边平行的切取与边平行的50mm50mm的试片，并的试片，并注出相当于原试样边的方向，然后将试片注出相当于原试样边的方向，然后将试片漂浮于水面上，试片卷取时，与卷曲轴平漂浮于水面上，试片卷取时，与卷曲轴平行的方向为纸的纵向。行的方向为纸的纵向。.（3）撕裂法）撕裂法u将纸和纸板撕裂时平滑裂口

3、为纵向，锯齿状将纸和纸板撕裂时平滑裂口为纵向，锯齿状裂口为横向。裂口为横向。（4）测试法（抗张强度法）测试法（抗张强度法）u取两条相互垂直的长取两条相互垂直的长250mm、宽、宽15mm的纸的纸条，测定其抗张强度，一般情况下抗张强度条，测定其抗张强度，一般情况下抗张强度大的为纵向。大的为纵向。.（5）观察纤维排列方向）观察纤维排列方向u根据纸表面纤维排列方向，网面上大多根据纸表面纤维排列方向，网面上大多数纤维是沿纵向排列的。在显微镜下观数纤维是沿纵向排列的。在显微镜下观察纸面更有利于识别纤维排列方向。察纸面更有利于识别纤维排列方向。.2、纸的正反面鉴别、纸的正反面鉴别（1）直观法）直观法u 折

4、叠一张试片，观察一面的相对平滑性，折叠一张试片，观察一面的相对平滑性，从造纸网的菱形压痕往往可以认出网面。从造纸网的菱形压痕往往可以认出网面。水平放正，使入射光与纸面成水平放正，使入射光与纸面成45角，视线角，视线也与纸面成也与纸面成45角，观察纸面网痕。也可在角，观察纸面网痕。也可在显微镜下观察纸面，有助于于识别网面。显微镜下观察纸面，有助于于识别网面。.（2）湿润法）湿润法u用水或稀用水或稀NaOH溶液浸渍纸面，将多余溶液浸渍纸面，将多余液体排掉，放置几分钟，观察两面，如液体排掉，放置几分钟，观察两面，如有清晰网印即为反面。有清晰网印即为反面。.（3）撕裂法撕裂法u一手拿试片，使纵向与视线

5、平行，与试片表一手拿试片，使纵向与视线平行，与试片表面成水平，用另一手将纸向上拉，首先在纵面成水平，用另一手将纸向上拉，首先在纵向上撕，然后将撕纸的方向逐渐转向横向，向上撕，然后将撕纸的方向逐渐转向横向，向纸的外边撕去。翻过纸面，另一面向上，向纸的外边撕去。翻过纸面，另一面向上，仍按上法撕纸，比较两条撕裂线上的纸毛，仍按上法撕纸，比较两条撕裂线上的纸毛，特别是纵向转向横向时的曲线处，纸毛明显特别是纵向转向横向时的曲线处，纸毛明显的为网面。当网面向上时，纸的毛边更甚。的为网面。当网面向上时，纸的毛边更甚。.3、试样的预处理、试样的预处理u 预处理在标准大气中进行的，根据国家标预处理在标准大气中进

6、行的，根据国家标准规定，从准规定，从1994年开始采用的标准大气是年开始采用的标准大气是相对湿度相对湿度(502)%，温度，温度(231)。u 处理过程是将试样挂在标准大气室内，使处理过程是将试样挂在标准大气室内，使气流自由接触到试样表面，直到水分平衡气流自由接触到试样表面，直到水分平衡为止。为止。u 一般纸处理一般纸处理4h，薄纸板，薄纸板58h，厚纸板则，厚纸板则需要需要48h或更长。或更长。.二、纸和纸板的主要性能及测试方法二、纸和纸板的主要性能及测试方法（一）外观（一）外观u纸的外观质量要求，是根据纸的不同用途，纸的外观质量要求，是根据纸的不同用途，对各种外观纸病加以限制或不允许存在，

7、外对各种外观纸病加以限制或不允许存在，外观纸病是用感官鉴别。观纸病是用感官鉴别。u外观纸病的产生原因很多，如原料处理不当，外观纸病的产生原因很多，如原料处理不当，操作掌握欠佳，生产规程不严，包装运输疏操作掌握欠佳，生产规程不严，包装运输疏忽等造成。忽等造成。.常见的外观纸病有以下几种：常见的外观纸病有以下几种：1、尘埃、尘埃 指用肉眼可见与纸张表面颜色有显著指用肉眼可见与纸张表面颜色有显著差别的细小脏点。差别的细小脏点。2、透光点和透帘、透光点和透帘 把纸张迎光照看，见到纤维把纸张迎光照看，见到纤维层较纸页其他部分薄一些，而又没有穿破迹层较纸页其他部分薄一些，而又没有穿破迹象，小的叫透光点，大

8、的叫透帘。象，小的叫透光点，大的叫透帘。3、孔眼和破洞、孔眼和破洞 指纸张上完全穿通的窟窿，小指纸张上完全穿通的窟窿，小的叫孔眼，大的叫破洞。孔眼多的纸影响防的叫孔眼，大的叫破洞。孔眼多的纸影响防潮性，不适宜作为包装用。潮性，不适宜作为包装用。.4、折子、折子 纸张本身折叠过产生的条痕，纸张本身折叠过产生的条痕，能伸展开的（仍有折痕）叫活折子，不能伸展开的（仍有折痕）叫活折子，不能伸展开的叫死折子。能伸展开的叫死折子。5、皱纹、皱纹 纸面出现凹凸不平的曲皱，破纸面出现凹凸不平的曲皱，破坏纸张的平滑匀称，妨碍印刷。坏纸张的平滑匀称，妨碍印刷。此外还有斑点、裂口、硬质块、有此外还有斑点、裂口、硬质

9、块、有无光泽等。根据等级不同分别规定不允无光泽等。根据等级不同分别规定不允许存在或加以限制。许存在或加以限制。.（二）物理性能（二）物理性能1、定量、定量(W)每平方米纸的重量，单位每平方米纸的重量，单位g/m22、厚度、厚度(d)指纸样在两测量板之间，在一指纸样在两测量板之间，在一 定定压力下直接测出来的厚度，单位压力下直接测出来的厚度，单位mm。通常。通常测量板与试样的接触面积为测量板与试样的接触面积为200mm2，测试压，测试压力为力为10010KPa，。3、紧度、紧度(D)指纸的单位体积重，指纸的结实与指纸的单位体积重，指纸的结实与松弛程度。单位松弛程度。单位g/cm3.厚度测量仪厚度

10、测量仪.4、成纸方向、成纸方向 与造纸机运行方向平行的方向为与造纸机运行方向平行的方向为纵向，与造纸机运行方向垂直的方向为横向。纵向，与造纸机运行方向垂直的方向为横向。纸与纸板的许多性能都有显著的方向性。纸与纸板的许多性能都有显著的方向性。5、纸面、纸面 正面：指抄纸时与毛毯接触的一面，正面：指抄纸时与毛毯接触的一面，也称毯面；反面：指抄纸时贴向抄纸网的一也称毯面；反面：指抄纸时贴向抄纸网的一面，也称网面。纸张的反面由于有铜网纹，面，也称网面。纸张的反面由于有铜网纹，比较粗糙，也比较疏松，正面则比较平滑、比较粗糙，也比较疏松，正面则比较平滑、紧密。紧密。.6、水分、水分 指单位重量的试样在指单

11、位重量的试样在100105温温度烘干至重量不变时所减少的重量与试样原度烘干至重量不变时所减少的重量与试样原重量的百分比，以百分率表示。重量的百分比，以百分率表示。7、平滑度、平滑度 指在规定的真空度下，使定量容积指在规定的真空度下，使定量容积的空气透过纸样与玻璃面之间的缝隙所用的的空气透过纸样与玻璃面之间的缝隙所用的时间，单位秒时间，单位秒(s)。8、施胶度、施胶度 施胶度也称抗水度或耐水度，指用施胶度也称抗水度或耐水度，指用标准墨划线后不发生扩散和渗透的线条的最标准墨划线后不发生扩散和渗透的线条的最大宽度，单位大宽度，单位mm。它反应加入胶料的程度。它反应加入胶料的程度。.别克（别克（Bek

12、k）式平滑度测定仪）式平滑度测定仪.9、透气度、透气度 指单位压差作用下，在单位时间内指单位压差作用下，在单位时间内通过单位面积试样的平均气流量。单位通过单位面积试样的平均气流量。单位m3/s。10、吸湿度、吸湿度 指单位面积的试样在规定的温度指单位面积的试样在规定的温度和湿度条件下，贮放规定时间后吸收的潮气和湿度条件下，贮放规定时间后吸收的潮气（实际水分）的增加量，单位（实际水分）的增加量，单位g/(m2h)。.（三）机械性质（三）机械性质（1）抗张性能抗张性能 是包装纸和纸板最重要的机是包装纸和纸板最重要的机械性能之一，可以用抗张强度、裂断长和伸械性能之一，可以用抗张强度、裂断长和伸长率来

13、表示。长率来表示。抗张强度抗张强度u纸和纸板单位横截面长度所能承受的最大张纸和纸板单位横截面长度所能承受的最大张力叫抗张强度。即：力叫抗张强度。即：TS=F10-/s；TS抗拉强度抗拉强度MPa；F试样断裂时承受的最大张力试样断裂时承受的最大张力N；S试样的截面积试样的截面积 m.抗张强度测试仪抗张强度测试仪.断裂长断裂长u断裂长指宽度一致的纸条在自身重量作用下断裂长指宽度一致的纸条在自身重量作用下断裂时的长度用断裂时的长度用m或或Km表示。表示。计算方法：计算方法：Lb=（F/GLw）103/9.8 Lb断裂长，断裂长，Km F平均抗张力，平均抗张力，N G定量，定量，g/m2 Lw试样宽度

14、，试样宽度，mm.伸长率伸长率 u指纸或纸板受到拉力直到拉断，长度增指纸或纸板受到拉力直到拉断，长度增加与原试样长度之比，以百分率表示，加与原试样长度之比，以百分率表示，伸长率表明纸的韧性，适当的伸长率对伸长率表明纸的韧性，适当的伸长率对于包装纸、特别是纸袋纸十分重要。于包装纸、特别是纸袋纸十分重要。.（2）破裂强度）破裂强度 u破裂强度破裂强度又称耐破度，指单位面积纸或纸板又称耐破度，指单位面积纸或纸板所能承受的、均匀增大的垂直最大压力，单所能承受的、均匀增大的垂直最大压力，单位位kPa或或Pa。u耐破指数是耐破度除以定量，即耐破指数是耐破度除以定量，即 X=P/G X耐破指数，耐破指数，k

15、Pam2/g，P耐破度，耐破度，kPa G定量，定量，g/m2.耐破度仪结构原理示意图耐破度仪结构原理示意图.（3）撕裂度）撕裂度 u撕裂度撕裂度是表明纸的抗撕破能力。采用预是表明纸的抗撕破能力。采用预切口将纸两边往相反方向撕裂至一定长切口将纸两边往相反方向撕裂至一定长度（度（430.5mm）所需的力，单位）所需的力，单位mN。u撕裂度撕裂度是包装纸、箱板纸的重要质量指是包装纸、箱板纸的重要质量指标。标。.爱利门道夫撕裂度仪爱利门道夫撕裂度仪.（4）耐折度）耐折度u耐折度耐折度指在一定张力下将纸或纸板往指在一定张力下将纸或纸板往返折叠，直至折缝断裂为止的双折次返折叠，直至折缝断裂为止的双折次数

16、，分为纵向和横向两项，单位为折数，分为纵向和横向两项，单位为折叠次数。叠次数。u用于测定耐折度的仪器有两种：一种用于测定耐折度的仪器有两种：一种是肖伯尔式，折叠角为是肖伯尔式，折叠角为180，适合于，适合于厚度小于厚度小于0.25mm的纸张；另一种是的纸张；另一种是MIT式，折叠角为式，折叠角为135，适合于任意，适合于任意厚度的纸和纸板耐折度的测试。厚度的纸和纸板耐折度的测试。.（5）戳穿强度戳穿强度 u戳穿强度戳穿强度指在流通过程中，突然受到指在流通过程中，突然受到外部冲击时所能承受的冲击力的强度，外部冲击时所能承受的冲击力的强度，单位用冲击能单位用冲击能J表示。表示。.（6）挺度）挺度u

17、挺度挺度反映了弯曲时纸板面层的伸长能力与内反映了弯曲时纸板面层的伸长能力与内层的承压能力，是包装纸板的重要性能。层的承压能力，是包装纸板的重要性能。u挺度挺度是指在一定条件下是指在一定条件下,弯曲一端夹紧的试样弯曲一端夹紧的试样至至15的力矩。的力矩。.u挺度与纸板厚度、长度、宽度的关系如下：挺度与纸板厚度、长度、宽度的关系如下：S=（ET3/12）B/L2 E杨式模量杨式模量 T纸板厚度纸板厚度 B纸板宽度纸板宽度 L纸板长度纸板长度 S纸板的挺度纸板的挺度.（四）光学性质（四）光学性质1、白度、白度 指白色或接近白色的纸或纸板的指白色或接近白色的纸或纸板的表面对蓝光的反射率，以相对于蓝光照

18、表面对蓝光的反射率，以相对于蓝光照射氧化镁标准板表面的反射百分率表示。射氧化镁标准板表面的反射百分率表示。2、透明度、透明度 指可见光透过纸的程度。在划指可见光透过纸的程度。在划有墨汁线条的白纸上，覆盖若干张试样，有墨汁线条的白纸上，覆盖若干张试样，以能看清楚线条的最多层数为其透明度。以能看清楚线条的最多层数为其透明度。.（五）化学性质（五）化学性质 1、灰分、灰分 指纸灼烧后残渣的重量与绝对干试样指纸灼烧后残渣的重量与绝对干试样重量之比，以百分率表示。测定纸的灰分主重量之比，以百分率表示。测定纸的灰分主要是为了检验纸中填料的含量是否适合纸的要是为了检验纸中填料的含量是否适合纸的使用性能。使用性能。2、酸、碱度、酸、碱度 纸在制造过程中，由于方法不同，纸在制造过程中，由于方法不同，使纸呈酸性或碱性。酸、碱性大都能使纸的使纸呈酸性或碱性。酸、碱性大都能使纸的质量显著降低，必须严格控制。测定方法有质量显著降低，必须严格控制。测定方法有两种：利用水的抽出物，采用两种：利用水的抽出物，采用pH计测量或中计测量或中和滴定法进行测定。和滴定法进行测定。.