包装材料学实验报告

 班级包装工程10级

        姓名陈丽颖       

        学好20101052010  

                       2012/10/18

（一）纸的厚度测定

1测试仪器：测定纸和纸板厚度的主要仪器是厚度测定仪，有手动、电动之分，以手动为例，其基本结构如图1所示，测定时将纸或纸板放在两受压面之间进行测量。测量过程中受压面间的压力为100 kPa±10 kPa，测厚时，受压测量面积为200 mm2。

图1  厚度测定仪

1—拨杆；2一指针；3一重锤；4一测量杆；5一测量头；6一量砧；7一底座

2．试验步骤

   （1）把测微计放置在无震动的水平面上，调好零点，按标准规定采取试样，以每张纸样上切取100 mm×100 mm的试样1张。

   （2）按下拨杆，抬起测量头至足以放人纸样的高度(若为电动仪器，则由仪器自动控制高度)，置纸样于测量头与测量砧之间。

   （3）缓慢放松拨杆，使测量头以低于3 mm/S的速度将测量面轻轻压到试样上(若为电动测厚仪，则自动下降接触纸样)，注意避免产生任何冲击作用，待指示值稳定后2～5 s内读数，避免人为对测微计施加任何压力。

   （4）对每个试样进行一次测定，测定点离任何一端不小于20 mm或在试样的中心点。宽度在100 mm以下的盘纸，应按全宽切取3条长300 mm的纸条并编号①②③，在每条不同位置测量其厚度，至少两处。

3.实验数据

   最大值：0.28

   最小值：0.27

（二）纸的耐破度的测定

（一）仪器及工作原理

    目前常用的为缪伦（Mullen）式耐破度仪，分油压和气压两种。油压耐破度仪是以甘油为压力传递介质。气压耐破度仪是以压缩空气为压力源传递压力。

    1. 仪器结构

纸与纸板所用耐破度仪的结构基本相同。其组成包括压紧机构、传动加压机构和指示机构三部分。

           电脑测控耐破度仪

 1、注油杯按钮；2、注油杯；3、打印纸卷；4、打印机；

  5、显示屏；6、上夹环；7、下夹环；8、调压阀旋钮；

    9、压力表；10、操作按键；11、进气接头

试样的压紧采用凸轮杠杆机构。在上、下压环的接触面上刻有V形同心槽，以压紧试样。压紧杠杆一般采用人工操作，新型仪器采用压缩空气或液压装置自动压紧试样。

    由电机通过皮带或联轴器驱使蜗杆、蜗轮和齿轮系统运动，并通过离合器带动蜗杆轴作正反旋转，使带有皮碗的活塞在油缸内作往复运动，从而通道油介质对试样进行加压和泄压。

    指示机构为一与油缸相通的双针压力表。加压时压力表指针随油缸的压力增加而转动。试样破裂后，油缸泄压，表的主针即退至零点，副针仍停留在破裂时所达到的压力值位置上。

    2. 工作原理

仪器是根据压力传递的原理设计的。开动电机，驱使活塞运动，对介质施加压力，通过橡胶膜将压力传递到压环中间的试样，使之逐渐凸起，直至破裂，试样破裂时所能承受的最大压力即为试样的耐破度

（二）试样采取和处理

      测定纸的耐破度时，送检试样应经过前述标准方法提取和温湿处理，试样尺寸为70 mm×70mm；

（三）测定步骤

     1 按标准方法切取试样3张并编号为①②③。

     2 试样放入上下压环之间压紧，压力表指针回零。

     3．启动电机，保持进油速度在每分钟95 ml±5 ml（纸试样）或170 ml±15 ml（纸板试样），待试样破裂后迅速操作仪器使活塞和胶膜退回原位或略低于下夹盘表面，读取压力表数据。

     4．抬起上夹盘，取出破裂试样，读数回零，以备下一个测试。

     5．注意事项：如发现试样滑动或因压溃而破裂不正常者，应将读数舍去；读数低于70 kPa时，可用多层纸页测试，使读数超过70 kPa即可。测定结果除以层数。

     （四）实验数据及结果

(三)纸的耐折度测定

1、           MIT耐折度仪

1、张力杆；2、张力指针；3、张力标尺；  

4、上夹头；5、制动螺钉；

    6、下夹头；7、打印纸卷；8、打印机；                    

    9、显示屏；10、操作按键

MIT（耐折度仪）仪器结构如图所示，MIT耐折度仪包括传动部分、夹头部分、计数器和控制部分。试样在一定张力和角度下往复折叠，其强度不断下降，直至不能承受弹簧的拉力而被拉断，纸的折叠角度为135°±2°，折叠速度为（175±25）次/分。

2、试验步骤

（1）校准仪器的水平，切取宽15.0 mm±0.1mm、长150 mm的试样各。

   （2）调节所需的弹簧张力为9.8 N。选择试样厚度所需的折叠夹头，将纸条垂直地夹紧于测定器的两夹子间，松开弹簧固定螺丝，观察弹簧张力指针是否在9.8 N 的位置，如有差异，需重新调整。

（3）启动仪器，往复折叠至试样折断。读取计数器的指示数即为135°往复折

叠的次数。        

（4）使计数器回零，进行下一试验。

3、实验数据及结果：

耐折度受湿度的影响大，测试时操作者要离开仪器远一些，更不要对折叠头呼吸。另外，不要用手模试样的折叠部分，严格操作应戴手套进行。仪器长时间工作，温升明显时，应停一段时间，再进行测试。

（四）纸挺度的测定

（一）仪器结构和工作原理

 1. 仪器结构：挺度采用如图所示的泰伯式挺度仪进行测定，包括传动、测试两部分。

泰伯尔（Taber）式纸板挺度测定仪

1、力度盘；2、角度盘；3、摆；4、夹纸器；5、左右推纸辊；6、调节螺钉；

7、可调支足；8、水平器；9、重铊轴；10、壳体；11、左右开关；12、包装锁紧销

仪器的测量范围为（1～500）mN·m，整个测量范围分为七档，各档分档重铊质量和力度盘分度值如表所示。

2. 工作原理：仪器是根据力矩对转轴中心平衡的原理设计的。仪器未启动前，摆和试样处于垂直位置，其中心线与试样和角度盘的中心线三者重合。仪器运转时，摆和角度盘顺时针转动，同时角度盘带动推纸架转动，从而使推纸辊对试样产生一个弯曲力矩。当转到摆的中心线和角度盘的中心线的相对夹角为15°，即试样被弯曲15°角停止运转时，以转轴为中心构成一个力矩平衡系统，即推纸辊作用在试样上的力通过试样夹作用在摆上的力矩和重砣的分力作用在摆上的力矩形成平衡力矩。因此，根据试样弯曲15°角时，摆的中心线在负荷盘上的读数可以计算试样的挺度。

  （二）仪器的调节及校准

    1. 调节仪器至水平，再调节角度盘，使摆的中心线与角度盘、负荷盘的零点重合。

    2. 摆的灵敏度的校准：移动摆至15°角，释放摆使之自由摆动，其摆动次数不得少于20次。

  （三）测定步骤

1. 切取长70±1mm，宽38.0±0.1mm的试样纵横向至少各5条。

2．将试样的一端垂直地夹于固定夹上，试样的另一端插于仪器下面的两小辊之间，然后用固定螺丝把试样固定。注意要使试样与摆的中心线重合。用小辊调距装置把试样和两小辊之间的距离之和调节成0.33 mm±0.03mm。

3．按试样的不同挺度，通过更换重砣选择测定范围，使得试样在负荷盘上所测定的读数在20～70刻度之间，打开开关，使试样弯曲，当摆的中心线和角度盘的15°线重合时立即停止运转，即关闭开关，记下摆的中心线所指的负荷盘读数，精确至半个分度。上述操作分别向左右方向进行，即分别测定试样向正面弯曲和向反面弯曲15°角时的读数。若试样挺度过大或弯至15°角时断裂，可改用弯曲7.5°时停止运转，读数乘2为弯曲15°时近似值，并在报告中注明。

   （四）实验数据及结果

      横向S=（70+78）/2×0.5=37

   (五) 瓦楞纸板平压强度的测定（FCT）

        1. 仪器

采用与测定环压强度一样的压缩强度仪。瓦楞纸板的平压强度测试示意图如图所示。

瓦楞纸板的平压强度测试示意图

1、试样；3、上压板；4、下压板

    2. 测定步骤

    切取面积为8*8(cm*cm)的正方形试样（切边应整齐并与瓦楞纸板面垂直），平放在仪器的下压板中心处。开动仪器，使上压板以12.5±2.5mm/min的速度向下运动，压缩试样至瓦楞槽纹被压溃，记录指示数值，准确至1N。

        3.数据及结果计算

    式样承受的最大压缩力：550N

    瓦楞纸板的平压强度： =10*550/(8*8)=85.94Kpa

（六）  纸戳穿强度的测定

1.仪器的用途

纸板的戳穿强度是指用一定形状的角锥穿过纸板所作的功。即包括开始穿刺及使纸板撕裂弯折成孔所需的功，以焦耳（J）表示。本方法可适用于各种类型纸板，如箱纸板、瓦楞纸板等。（仪器如图所示）

纸和纸板戳穿强度测定仪

1、试样夹持装置手柄；2、上压板；3、下压板；4、重砣；

5、刻度盘；6、指针；7、摆体；8、释放手柄

2.仪器的基本参数

（1）测量范围：0-48J

（2）刻度盘的分度值：A度盘0-6J：最小分度值0.05J

B度盘0-12J：最小分度值0.1J

C度盘0-24J：最小分度值0.2J

D度盘0-48J：最小分度值0.2J

（3）试样规格：175×175(mm)

（4）外形尺寸（宽×深×高）： 900×400×800

（5）仪器净重 ：约152kg

3.仪器的结构

戳穿强度测定仪由以下几个部分组成：支座、摆锤装置、试样夹持装置、释放体和测控系统等组成。

（1）支座由支座与座体组成。

（2）摆锤装置由摆体、摆轴、戳穿头与重砣等组成。

（3）指针部分由指针、指针轴与刻度盘组成。

（4）试样夹持装置由上、下压纸板与夹紧弹簧组成

（5）释放体由支柱与释放体手柄组成。

4.仪器使用前的准备

（1）调整仪器水平

调整调平螺钉，使机座上的水准泡居中。

（2）零点调整

选择不同测量档时都应调整零点，如用12J档试验时：

① 先挂上B砣（A砣是固定在摆上的）；

② 松开压纸板的固定螺钉，把压纸板转到外侧；

③ 把摆抬起置于释放体上；

④ 把指针拨到最大值处；

⑤ 向前推释放体手柄，摆下落，此时指针应对零；

⑥ 如不对零则可调整度盘后面拨杆上的螺丝，反复调整几次，直到指针对零。

（3）摆轴摩擦力的校准

在只加重砣A时，释放摆体自由摆动到停止，摆动次数不应少于100次。

（4）指针摩擦力校对

去除压纸板，将指针拨到标尺零点，使摆在无试样条件下摆动一次，推动指针偏离标尺零点刻线，偏离应不超过3mm。

（5）压纸板夹紧力的要求

施于夹纸板间的力最低限度为250N，最大不超过1000N。

5．仪器的使用

（1）试验的准备

按国家有关规定将试样切成175×175mm在规定的条件下进行处理。

（2）操作程序

首先把杠杆1向上抬起使上、下压纸板张开，将试样放在上、下压纸板之间，通过下压纸板3上的二个限位销使试样前端定位。（注意试样的左右位置不应放偏）放下杠杆试样被压紧。根据样品选用合适能量的重砣4装于摆体7后端的孔内（A砣不取下），并通过螺钉使其夹紧在摆体的两侧，将指针拨至最大值处，把防摩擦环套在三角形戳穿头的后面，将释放手柄8推向前方，此时摆体被释放，戳破试样，指针指示出戳穿试样所消耗的功。

记录下结果，用手将摆体拉起复位，抬起杠杆取出试样，一次试验结束。

6．实验数据

W=8.1J 

注 意：

（1）零点校对时，必须先拧下压纸板的固定螺钉，把压纸板转向外侧后对零。

（2）重砣的加挂：A砣始终固定在摆体上，当使用12J度盘时，应加挂B砣，用短螺栓固定，当使用24J度盘时，应加挂B＋C砣，用中长螺栓固定，当使用48J度盘时，应加挂B＋C＋D砣，用最长螺栓固定。