包装测试技术试验报告

1、包装测试技术实验报告学号：姓名：实验时间:实验一纸与纸板的环压强度实验指导书一、实验目的1. 了解环压强度测试的U的及纸与纸板环压强度对相关包装制品性能的影响；2. 了解和掌握纸与纸板环形压缩试验的原理及过程。3. 学习使用电子式压缩试验仪、环压专用取样器、纸张定量测定标准试样取样 器、天平.厚度测定仪等仪器设备的使用方法。4. 了解测试设备的结构及测试系统的组成；5. 掌握测试数据的处理二、实验设备及实验材料设备：电子式压缩试验仪（YQ-Z-40B）、环压专用取样器、环压中心盘、纸张定量测定标准试样取样器（YQ-Z-45）、天平（TG328B）、厚度测定仪（YQZ 10）或游标卡尺、千分尺。

2、材料：不同定量、厚度的箱纸板、瓦楞原纸或其它替代性纸张。三、实验原理将试样以环形受压，增加了纸的刚度，同时模拟瓦楞纸箱受压弯鼓变形时， 其面纸及芯纸受压情况；研究纸及纸板的纵横比问题。电子式压缩试验仪（YQ-Z-40B）是山机械传动和电子测控系统共同组成的机电 一体化的试验装置。山于机械系统的传动与变速作用，使仪器上压板获得稳定的 匀速下降运动，从而对置于下压板上的试样施加逐渐增大的压力。下圧板的底部 安装一个力传感器，当试样受力后，传感器也同样受到大小相等的力的作用，传 感器内部应变体上的力敬元件可将变形力转换为电压信号并输岀，从而实现试样 所受压力值的测量。四、实验步骤1. 准备材料（不同

3、定量、厚度的箱纸板、瓦楞原纸）。2. 定量试验（GB/T -从整幅纸上沿横向均匀切取5片100X 100mm的试样（或定量取样器规定的取样面积（圆形）恒温恒湿处理后，用1/1000天平秤其每片重量（或将5片秤重再除以3）。注意定量幅间差（WmaxWmin）的大小。定量换算为g/m2o3 环压试验（1）沿箱纸板、瓦楞原纸的纵横向各取X纸条各10片（作好纵横向标记）并测纸 板厚度。（2）在环压试验座上，按纸板的厚度选择适当直径的中心圆，以保证沟槽的宽度 与相应试样的压度尺寸一致。从试样座的试样入口处轻轻插入试样，要使试样的 下边与环压试样试验座的底完全接触。（3）在放入试样时要使试样正面朝同心圆或

4、反面朝同心圆各一半，以避免正反 的压应力差别造成试验结果的偏差。（4）将装好试样的试样座放在压缩仪下压板的中心位置上，注意试样两端接口 朝向应统一面向操作者。（5）开动压缩仪，使上压板向下移动土s）直至试样被压溃，停止仪器。然后使 电机反转而使上压板返回原位，记录仪器读数（N）。（6）从试样座中取出被压溃的样品，插入另一试样，进行下一试验。4记录测试结果，收集所有其他各组的实验数据，挑选其中10组数据进行分析5.误差分析及测试结果的表达 分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定 度的表达方式表示测量结果五. 实验结果分析环压强度：R二丄一152式中R压环强度，KN/m;F试样压溃时读取的力值

5、，N：152试样的长度，mm;实验数据如下表：W=200g/m3 （单位：N）FlFtFsF:F：F：F表1由公式环压强度R二F/152计算得：（单位：KN/m）R：R：R：RtIR-R：R：o表2由公式环压强度指数RfIOOOR/W得：（单位：Nm/g）RvRd：Ro6Rd：Rd5Rd9Ruo而表3样本标准偏差S二n-1(4.05 - 3.375 )2+(4.22-3.375 )210-1+(4.96-3.375 )2样本算术平均值的标准偏差:= 0.212用基于不确定度的表达方式则纸板的环压强度gR + 337±021KN/M五、问答题1. 瓦楞原纸箱纸板的纵横比大小是多少为什么

6、箱纸板的纵横比值小于瓦楞 原纸的纵横比值一般情況下，纸箱的长宽比在1、的范围內，长宽比对抗压强度的影响仅为 ±5%o其中纸箱的长宽比RL=時，纸箱的抗压强度最高。纸箱的长宽比为2： 1 時，其抗压强度下降约20%2. 纸板厚度与RCT的关系在一定条件下，增加纸板的厚度就减少了纸板的厚度。如结合力的提高超过 了因为厚度的影响，环压强度就增加；或结合力的提高弥补不了厚度减少对环压 强度的损失时，环圧强度降低。实验二瓦楞纸板边压强度的检测(ECT)一、实验目的1. 了解边压强度测试的U的及纸与纸板边压强度对相关包装制品性能的影响；2. 了解和掌握纸与纸板边压强度试验的原理及过程。二、实验设

7、备及实验材料1. 仪器及工作原理(1)仪器 电子式压缩试验仪、边压强度取样器。 金属导板：两块抛光的长方形砧板，其规格为100X20X20mm。用于夹持 试样，使之垂直于压板。三、实验原理将长方形的瓦楞纸板立于压板间(槽纹垂直压板)，运动压板，使试样承受不断增 长的压缩力至被压溃，山试样所承受的最大压缩力，求得试样的边压强度。四、实验步骤1.切取长100 土， 宽25 土 的试样，其瓦楞槽纹要垂直于长边。置试样 于仪器的下压板中心位置，并用金属导板夹持(其槽纹与压板垂直)。启动仪器， 使上圧板以土 /min的速度下降，待上压板负荷至50N时将导板去掉，继续 加压至压溃，读取最大负荷时的压缩力，

8、准确至1N。更换试样，按同样程序进行十次检测。在检测时若试样倾斜或面板裂开，应废弃 重做。2. 结果计算试样的边压强度按下式计算：R=-L式中：R垂直边缘抗压强度，KN/m：F-试样压溃时读取的力值，N；L-一试样长边的尺寸，mm.以所有检测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 10N/m。3. 误差分析及测试结果的表达分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定度的表达方式表示测量结果五、实验结果分析试样的边压强度按下式计算：ECT=Fxl(fLFECT310式中ECT-一一边压强度，N/m；F最大压缩力，N；L试样长边尺寸，mm。以所有检测值的算术平均值表示结果，并

9、报出最大值和最小值. 计算结果准确至10N/mo纸板边压强度的数据如下表1R：RoR：r5RsR：R：RsR：oJ4216403339393860387235193380337233393315表1丈d可n-1样本标准偏差S二(4216 3684.5)2 +(4033 - 3684.5)2 + +(3315 3684.5)2101= 105.84b_ S _ 334.72 样本算术平均值的标准偏差 眉 VioS _582Vh " V10= 18.4用基于不确定度的表达方式可得边压强度：尺=尺+=3684.5± 105.8N/MECT = ECT + a = 3.68

10、77;0.11KN/M五、思考题1. 比较同质、同向、不同楞型瓦楞纸板的ECT大小。V型楞在受压初期歪斜度较小，但超过最高点便迅速破坏；U型楞吸收的能量 较高，压力消除后，仍能恢复原状，富有弹性，但耐压强度不高。A型抗压强度 最高，但易受到损坏；B型强度较差，稳定性好；C型抗压力及稳定性居中。2. 影响瓦楞纸板边压强度的原因有哪些。瓦楞纸板边压强度取决与瓦楞纸板原纸的环压强度（包括箱纸板和瓦楞芯 纸）和瓦楞纸板的粘合强度，边圧强度与粘合强度并不是简单的正比关系，过高 的粘合强度反而会降低纸板的性能，所以提升瓦楞纸板边压强度主要要提升原纸 的环压强度，但是山于受价格因素制约，提升箱纸板的性能会导

11、致成本上升较多, 而提升瓦楞芯纸的性能不但可以较好的提高纸板边圧强度，而带来的成本上升相 对较少，是一个不错的方法。实验三纸及纸板的耐破度实验一、实验目的1. 了解和掌握纸及纸板耐破度试验的原理及过程。2. 学习使用缪伦(Mullen)式耐破度仪等仪器设备的使用方法。二、实验设备及实验材料设备：缪伦(Mullen)式耐破度仪。材料：不同定量、恳度的箱纸板、瓦楞原纸或其它替代性纸张。三、实验原理仪器及匸作原理LI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

12、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。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。圧紧杠杆一般仪器釆用人工操作，新型仪器采用压缩空气或液压装 置自动压紧试样。山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达动，从而通道油介质 对试样进行加圧和泄压。指示机构为一与油缸相通的双针圧力表。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。我室耐破仪的指示系统山压力 传感器、A/D转换器和光电显示器

13、等组成。(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祥，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。四、实验步骤1. 实验步骤：(1) 切取70X70mm的试样(纸板试样为lOOXIOOmm) 10张。(2) 将试样置于压环间，并夹紧。3)启动；由于压力的逐渐增加，试样破裂。(4) 记录数值。(5) 提起上压环，取出破裂的试样，放入新的试样，进行下一个检测，正.反 面各做五次。2. 结果计算(1)耐破度试样破裂时，压力表指示的数值耐破度。（2）耐破指数山耐破度除以定量而求得，以g表示。以

14、所有检测值的算术平均值表示结果， 并报出最大值和最小值。计算结果取两位有效数字。3 误差分析及测试结果的表达分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定度的表达方式表示测量结果五. 实验结果分析（1）耐破度试样破裂时，压力表指示的数值耐破度。（2）耐破指数由耐破度除以定量而求得，以g表示。以所有检测值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。计算结果取两位有 效数字。纸板耐破度实验数据如表1ili/Kpa13061274125012441168反/Kpa12501210120111361132表1样本平均值-1250+1210+1201 + 1136+1132+1306+1274+1250+1

15、244+116810a . = 1217.11250+1210+1201 + 1136+1132+1306+1274+1250+1244+1168，=121 /. I10样本标准偏差S二'(1306 -1217.1)2+(1274-1217+ (1132 -1217.1)210-1S 58.2= 18.4样本算术平均值的标准偏差:用基于不确泄度的表达方式得耐破度P = X + b = 1227.1 ± 18.4KPA五.思考题:1 耐破度测定仪的结构有哪儿部分组成用力是如何传递的 答：a.由四部分组成：1夹紧机构手动试样夹紧机构：山手轮带动螺杆，可使上夹环上下运动，当上夹环向

16、下 运动使试样夹紧时，夹紧杆通过静压活塞对加圧座内的油液产生圧力，而压力则 通过高压软管传递给圧力表，此时压力表的反映的单位压力值即为作用在纸样上 的夹紧力。气动试样夹紧机构：压缩空气通过对气缸膜的加压，使上压环下降将试样牢 固夹持在上、下压环之间。2动力传递及加压机构：山电动机转动直接带动丝杠转动使活塞直线运动, 从而使活塞在油缸内前进和后退，活塞推进时单位时间内输出的油液即为送油 量。3指示机构：压纸座缸体内的压力通过传感器，将压力转换成随其大小而 变化的电信号，经过显示仪的放大、转换等处理，将压力用数字形式显示出来。4排气及加油机构：阀体上方与油杯连接，油杯顶部有一按钮，旋松按钮 即打开

17、油杯芯中部阀门，此时油杯内的油液通过阀体，高圧油管流向压纸座缸体, 以补充油缸内油液的损耗和不足，同时可以用手反复向下按胶膜，使内部残存空 气通过油杯芯中气孔向外排出，加完油后拧紧螺钉。b.压力的传递是根据帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强能够按照原来的 大小，山液体向各个方向传递。在仪器密封的油缸和压纸座的容腔内，装满甲基 硅油作为压力传递的介质，当电机带动活塞匀速前进时，胶膜受到硅油的加压而 突起；此时夹持在胶膜上方，被上下夹盘固定住的试样，均匀受力，直到试样破 裂。处理芯片锁住最大压力值，通过液晶屏显示该压力值，此压力值即为本次试 样的耐破度。2 耐破度值和耐破度指数是什么关系答：在造纸和

18、纸包装行业中，耐破度用在纸和纸板、瓦楞纸板等，常用国际 单位单位为kPa,耐破度指数用在纸和纸板，常用单位为kPa-m2/go将纸或纸 板的耐破度除以其定量就是耐破度指数了。3 耐破度仪的校准分为哪儿部分分别如何进行校准答：示值准确度的检验釆用模拟压力试验检验法。将标准测力计的高精度传感器接入耐破仪 的油缸室内，让检测系统和被测系统同时工作，共同监测油缸内圧力的变化。用 手动转动电视，使油缸活塞往前推。这时，两系统的示值均指示出油缸内的压力。 以检测系统示值为依据，在被测系统上读数，计算压力示值误差和示值重复性相 对误差。 零点相对漂移与标定值相对漂移的检验一般情况，耐破度仪电路自动数据处理系

19、统都设有自动消零等功能, 将零点相对漂移与标定值相对漂移产生的误差自动消除，故该项可不检验。 分辨力的的检验在示值准确度检验时，观测检测系统在压力变化lkPa时，被测系统 应有lkPa的压力变化，否则该项不符合。 测量系统密封性检验在上下夹盘间夹一坚硬的金属平板，将压力调至量程上限值，观察 压力在lmin内下降值，记录该值，并计算下降百分比。 送油速度检验在上下夹盘孔内橡胶模注满清水，上面覆盖一橡胶模，橡胶模上再 盖上一块金属平板并夹紧。用胶管将量筒和油缸室连接上，按正常测量时开动电 机，记录电机从开始到停止的时间和泵出液的体积，计算lmin泵岀液的体积， 该值即为送油速度。 橡胶模阻力的检验

20、分别用10mm和18mm的专用高度规跨放于下夹盘测量孔上，用手转 动电机，让橡胶模缓慢凸起，分别读取在10mm和18mm时的压力值。 试样夹盘系统夹持力大小的检验 操作控制系统功能检验参考仪器说明书，按正常操作设置和调试仪器，并测试多个试样， 观察整个过程仪器控制系统功能是否正常。实验四瓦楞纸板戳穿强度实验一、实验目的1. 了解和掌握瓦楞纸板戳穿强度试验的原理及过程。2. 学习使用戳穿强度测试仪等仪器设备的使用方法。二、实验设备及实验材料设备：QD-3007型戳穿仪一台；附加：档一盒；220V交流电源；裁纸刀, 瓦楞纸板若干张；材料：瓦楞纸板按正反面、横向纵向各2张依次准备好。三、实验原理纸板

21、戳穿强度是指用规定形状的戳穿头穿过试样所消耗的功，以J表示。 纸板在制成纸箱或其它容器后，在使用或搬运过程中难免要遭到冲撞作用，为抵 抗这种作用，使之免受破坏，要求纸板应具有足够的抗冲击强度。对纸扳抗冲击 性能的检测，通常在戳穿强度仪上进行。该仪器是利用一个装有戳穿头的摆，以 其戳穿纸板前后的位缺变化来测定纸板抵抗戳穿的能力，将戳穿瞬间的力通过传 感器输入到电脑系统，得出所做的最大的功,单位是J。仪器结构山机座带有戳穿 头和重锤的摆传感器、电脑系统组成。1.仪器及工作原理(1)仪器结构包括座体、摆、夹持装置和指示装置等。 座体：支持仪器整体。 摆：由弧形摆臂、摆轴、手柄、戳穿头组成。戳穿头为正

22、三角棱锥形，高25 士 ,棱边圆角的半径为。戳穿头安装在90度的圆弧形探臂上，通过摆的运动 由戳穿头冲击纸扳而进行戳穿。 夹持装置：其上有两块水平的上、下夹板，有效面积不小于175X 175mm。夹 板中间各有一个边长为100 士 2mm的等边三角形的孔，上、下夹板的孔应相重 合。测试时，试样夹于两夹板间，施于上、下夹板间的力不小于250N(2okg), 但最大不能大于1 000N (100kg) <> 指示装置：包括刻度盘和数字显示仪。刻度盘分度值：A度盘：0-6J分度值：B度盘：0-12J分度值：C度盘：0-24J分度值：D度盘：0-48J分度值：J(2)工作原理置摆于一定位置而具有位能，释放摆，其位能转变成动能而摆动。用其戳穿 头冲击试样而使之被戳穿。戳穿过程的总能量消耗即代表试样的戳穿强度，其值 等于摆在开始和运动结束时的位能差。四、实验步骤戳穿强度的试验方法是将所取试样分别以正、反面纵向和正、反面横向依次 放在具有固定力(250N-1000N)