包装材料学试验指导书

1、图1-1 EMT系列液晶电子拉力试验机包装材料学实验指导书实验1塑料薄膜性能测试、实验目的1. 通过实验掌握使用电子拉伸仪测定塑料薄膜拉伸强度的方法。2. 通过对具有代表性的几种塑料薄膜拉伸强度的测定，加深理解聚合物根据应力一应 变情况分类方法，并学会通过应力一应变曲线对被测试样加以判断归类。、实验任务1. 按国标GB13022- 91规定测定被测试样的拉伸强度；2. 计算每种塑料薄膜拉伸强度，断裂伸长率及弹性模量，并绘制每种试样的应力一应 变曲线图。三、实验仪器设备名称及原理1. 实验仪器(如图1-1所示)主要技术指标：最大负荷：1KN测力精度：示值的土 1%以内有效拉伸空间：600mm试验

2、速度范围：20 500mm/min位移测量分辨率：0.01m2. 仪器工作原理(1) 机械结构原理机械传动顺序如下:电机一-连轴器»减速机丝杠试台升降由电机带动丝杠转动， 在丝杠上固定有一个可移动夹具，另一个夹具固定在机座上，将试样夹紧在两夹具之间，丝杠转动，使其上夹具向上运动，从而实现对 试样施加拉伸载荷。(2)电气控制及拉力显示原理通过相应的电路处理， 可拉伸载荷大小由拉力传感器将机械力转变为电信号 直接显示拉力的大小及拉伸强度与断裂伸长率。四、实验方法1. 试样制备方法沿被测塑料薄膜纵横向， 使用标准切刀冲裁成哑铃形(如图 1-2所示)试样条，横 纵向各10条。按国标 GB13

3、022 91要求对试条进行预处理，即温度 20±2C,湿度 60± 5%条件下放置 4小时后方可试验。L3总长115; L2夹具间初始距离 80±5; L1平行部分长度33±2;L。一标线间距离 25±0.25 ; R 大半径25±2; r 小半径14±1; b平行部分宽度 6±0.4 ; b1 端部宽度25±1; d 厚度。2. 实验操作步骤(1 )将仪器拉伸速度设定为 300mm/min输入试样宽度及厚度。(2) 调整夹具高度，将一个试样条夹紧于上下夹具之间。(3) 将仪器力与位移显示清零，按原点，按

4、运行，即可进行实验。(4 )试条断裂，夹具会自动停止运动，记录最大拉伸强度，及位移断裂伸长率后, 按返车键即可准备进行下一次实验。五、操作注意事项1. 试样夹持应位于两夹具中心线上。2. 设定原始标距后夹具不可升降。3. 在实验过程中禁止用大力拉上夹具，以免损坏拉力传感器。六、实验报告要求1. 说明实验目的和实验步骤。2. 实验数据列表求平均值。3. 绘制应力应变曲线并分析曲线特点。4. 回答思考题。七、思考题1. 为什么相同厚度的低密度聚乙烯（LDPE）薄膜与聚氯乙稀（PVC薄膜拉伸特性差异很大?2. 试比较分析韧性材料与脆性材料的拉伸性能差异 ?实验2印刷包装用纸性能测试、实验目的1. 掌

5、握纸张厚度仪，电子天平，撕裂强度测定仪，MIT式耐折度测定仪的操作方法。2. 通过对包装用牛皮纸不同定量的性能测试，了解包装用纸随定量增加其机械性能 指标是如何变化的，并对纸张纵横向的机械性能差异有所认识。、实验任务1. 按国标GB451.2-89中规定测定纸张的定量。2 .按国标GB451.3-89中规定测定纸张的厚度。3. 按国标GB455.1-89中规定测定纸张的撕裂强度。4. 按国标GB2679.5-81中规定测定纸张的耐折度。、实验内容（一）包装用纸张定量的测定（参照国标 GB4512.2-89 ）1. 定量即纸或纸张每平方米的质量，以g/怦表示。将待测纸张切取面积为 100 cm

6、2的圆形标准式样5个，在灵敏度大于0.01g的天平上进行称量，取得M用下式计算曰.图2-1 ER 120A电子分析天平定量。式中：G式样定量； M 式样的平均质量（g）; A式样面积（怦）。2.实验仪器（ER- 120A电子分析天平，如图 2-1所示）主要技术参数：读数精度0.1mg称量范围0120g稳定时间5s称盘直径？85mm操作温度540 C（二）包装用纸张厚度测定（参照国标GB451.389）1. 从样品中随机切取 200mM250mm大小的式样5个，按图2-2所示选择测量点,将被测式样放置在下测量面上，然后将上测量面慢慢地放下（其下移速度应小于3mm/s）接触试样表面应尽可能的避免产

7、生任何冲击作用，待指针停转后25s内读取测量数值。2. 实验仪器（J HDY04型纸与纸板厚度测量仪，如图2-3所示）主要技术特性：测量范围：（04） mm分度值：0.01mm接触压力：（100 ± 10） kpa接触面积：（2 ± 0.05 ）皿2图2-3 J HDY0狸纸与纸板厚度测量仪1座体；2重锤；3防转螺钉；4测量头；5量砧；6螺钉;7拨杆；8小轴；9套垫；10螺钉；11量表。定长度所需要的力，以 将待测纸切取63X 75mm大小的试样，沿纸张横纵向各切取 向与试样长向平行的进行横向实验。反之，则进行纵向实验。 将4个试样夹持在仪器试样夹上（注意不论横纵向实验均沿

8、 竖直夹持）按预切刀切取 20mm的预切口。 按下释放的装置，使试样撕裂开， 的视为数值无效，重新实验。 数据读取“ S”代表的值是格数，1.内撕裂度是指撕裂预先切口的纸或纸板至1）mN表示。40张，对于纸纵2)3)撕裂口偏歇斜不得超过4)63mm尺寸方向10mm若有超出并不是撕裂度，需按下式计算出撕裂度。A=sp/n式中:A-撕裂度s-平均刻度读数P换算因子（A摆是2, B摆是4, C摆是8）n-同时撕裂试样的层数2. 实验仪器（如图2-4所示）（三）包装用纸张撕裂强度的测定（参照国标GB455.1 89）图2-4 ELMENPORF（爱利门道夫）09型撕裂度仪（瑞典 L&W公司制造

9、）1、2调整器；3、9、15指针及定位器、停止器；4弹簧；5、12切刀及手柄；6、7、8螺母；10、11试样架；13精调砝码孔；14、18、19定标器；16保持器；17挡块；20调节螺丝；21刻度尺。仪器原理：利用摆的自重，将其重心提升到一固定高度，使摆具有了一定的势能，释放摆,使其围绕轴心，自由摆动，同时将试样撕裂。（四）包装用纸耐折度测定（参照国标2679.5 91）1. 耐折度是指纸或纸板在一定张力下所能承受135。的往复折叠的能力，以往复折叠的次数来表示。1）将待测纸样使用专用切纸刀，切取15mr 150mm大小的试样横纵向各 8条,按GB450-79要求在标准温、湿度进行预处理。2）

10、根据待测纸的厚度选择合适的折叠头。3）根据待测试样夹持在上下夹具上，保证竖直状态，按下开关待试样折断后， 记录折叠次数即可，注意标明最大和最小值。2. 实验仪器（MIT立式耐折度仪，如图 2-5所示）折叠口的圆弧半径0.38 ±主要技术参数：张力调节范围4.9N14.7N折叠角度1350土 2o折叠速度175± 10次/分电动机90瓦1420转/分,220伏单L30.02mm图2-5 MIT立式耐折度仪1 前盖板； 2 试样装卡调整柄； 3 张力调整螺钉； 4 指针； 5 张力杆；6 张力标度； 7 制动螺钉； 8 上夹头； 9 夹持螺钉； 10 折叠头； 11 电机；12

11、 计数器； 13 电源开关； 14 加紧螺钉。工作原理： 由电机通过连轴器和蜗杆轴连接，经蜗轮蜗杆变速，减速到175 转/ 分。在通过偏心轮滑快机构和装在滑板一侧的齿条，啮合摆动轴上的小齿轮，产生下夹头 的左右摆动。其摆动次数为 175 次/ 分。四、 实验报告的要求1 说明实验的目的及任务，简述实验步骤。2 实验所用仪器名称，型号，简述工作原理。3 整理实验数据，并作简要总结。4 根据所学理论知识，对实现中的现象加以分析。5 认真回答思考题。五、 思考题1 包装用牛皮纸随定量增加机械强度如何变化？2 为什么纸张横向，纵向机械强度有一定的差异？实验3印刷包装用纸板性能测试、实验目的1. 掌握纸

12、板定量、厚度、紧度、挺度、环压强度、戳穿强度的测定方法；2. 通过对包装用单面涂布白纸板的性能测试，了解包装用纸板机械强度的基本特点（与纸张机械强度比较）。、实验任务1. 按国标GB451.2 89中规定测定纸板的定量；2. 按国标GB451.3 89中规定测定纸板的厚度与紧度;3. 按国标GB2679.3 81中规定测定纸板的挺度；4. 按国标GB2679.6 81中规定测定纸板的环压强度。5. 按国准GB 2679.7中规定测定纸板的戳穿强度、实验内容包装用单面涂布白纸板主要应用于医药、日用品的包装，生产的产品是小包装盒，因此该纸板的抗压缩性能与抗弯曲性能尤为重要，下面重点阐述挺度与环压强

13、度的测定方法：（一）包装用单面涂布白纸板挺度的测定（参照国标GB2679.3-81 ）挺度是指在一定的条件下弯曲38mm宽的纸板至15°角时的弯矩，以g? cm（克？厘米）或mN? m （毫牛顿?米）表示。1. 将待测纸板切取 38mM 70mm大小试样，沿纸板横纵向各切取10张试样条。对于纸板纵向与试样长向平行的进行横向实验，反之则进行纵向实验。2. 实验仪器（如图3-1所示）主要技术参数：额定载荷：5000mN示值精度：1%弯曲角度：在530°范围内有 级调节弯曲长度：1.5、10、15、20、25、50 （mr）夹持器宽度：38mm图3-1 16D型卧式挺度仪（瑞典

14、L &W公司制造）1移位旋钮；2锁紧螺钉；3传感器接口； 4显示器；5电源开关；6传感器；7试样夹持器；8弯曲度调节器；9开始按钮；10前进复位按钮。3. 连接传感器，固定在50mm处，并校准仪器，将数据显示定为显示弯矩，即mN? m（毫牛顿?米）4. 将预处理后的试样条夹持在试样夹上，使用移位旋钮将传感器探头轻微接触，试样边缘内12mm处。按下开始按钮，仪器的试样夹自动围绕其轴心转动15°,那么传感器探头就感应到试样弯曲15°所产生的弯矩大小。5. 记录每张试样条的数据（实验时切记不要弯曲试样）。（二）瓦楞箱纸板环压强度的测定（参照国标GB2679.6 81）瓦楞

15、箱纸板的环压强度是指将一定尺寸的瓦楞箱纸板样条插在试样座内，形成圆环形，在两测量板之间进行压缩，在压溃前所承受的最大的力，即为环压强度。1. 将待测纸板使用专用的环压强度取样器（如图 3-2所示）沿纸板的横纵向切取宽12.7 0.O25mm长152 0.25 mm各十条。纸板纵向与试样长向平行的进行横向实验, 反之则进行纵向实验。图3-2 环压强度取样器2. 实验仪器设备（如图 3-3所示）主要技术参数：额定压力：5KW显示值精度：± 1%行程：76mm压缩板尺寸：125mM 125mm 实验速度范围：550mm/min 标定速度：12mm/mi n图3-3 48 型压缩仪（瑞典L

16、&W公司制造）1下测量板；2上测量板；3停止环；4机座；5控制板面。 仪器特点：本设备压力传感器是与上压板相连接，保证了测量精度，下压板为加载板， 是直接与交流变频调速电机相连，保证了加载精度。3. 将预处理好的试样，按其厚度选择合适的环压强度测试座（见表3-1 ）。4. 将预处理好的试样，插入环压座内，放置在压缩仪下压板上，然后按加载按钮， 让下压板以12.7mm/min的速度对试样进行压缩，当压力值稳定不再增加时，说明 试样已被压溃，记录该压力。5.实验数据处理环压强度:R 环压强度F压溃力（N）L 试样长度（mn）环压指数:Rr N?m/gWR环压强度（N/m）W试样定量（g/

17、m2）表3-1环压强度测试座选择规则试祥事度mma w m e0-170.4*.It0.2B0<3141,0.050,0 ±0,05(三) 瓦楞箱纸板戳穿强度(GB 2679.7 )纸板的戳穿强度是指用一定形状的角锥穿过纸板所需的功，即包括开始穿刺及使纸板撕裂弯折成孔所需的功，它以角锥总能量的损失来表示，单位以kgf.cm ( 1kgf.cm=0.098J )表示，国际单位是 J。戳穿强度属于动态强度，模拟纸板受到突然施加的冲击力时的强度性 能。例如，纸包装箱在装卸搬运、运输环节中，常常会由于尖硬的物品撞击而破坏。戳穿强 度与耐破度的本质区别是，耐破度是均匀地施加压力而把试样鼓

18、破，属于静态强度；而戳穿强度是突然施加一个撞击力把纸板戳穿，属于动态强度。因此，对于纸板类包装材料，戳穿强度显得更有实际意义。(1) BK-52型戳穿度仪 结构及工作原理。BK-52型戳穿度仪适用于测定纸板的戳穿强度，如图3-4所示，在仪器上部固定件的回转中心安装有一个可以携带不同配重的摆臂，摆臂上固定一个圆弧状的摆杆，在摆杆的下端固定一个符合标准要求的三角锥状戳穿头。角锥是一个正三角棱锥形， 高25±0.7mm棱边的圆角半径是1.5mm。摆臂处于水平位置时具有势能，当摆臂释放时，戳穿头给试样施加一个冲击能量，戳破试样所需的能量称为戳穿强度。该仪器结构简单，操作方便，测试精确。图3-

19、4 BK-52型戳穿度仪1-刻度盘；2-指针；3-平衡器；4-固定器；5、8-手柄；6-摆臂；7-配重;9-摆杆； 10-戳穿头； 11-立柱； 12-水平仪； 13-三角架； 14-调节支脚；15-调节螺母； 16-压簧； 17-下压板； 18- 试样； 19-上压板； 20-防护罩 主要技术参数a. 测量范围：05J , 010J, 020J , 036Jb. 测量精度：与测量范围相对应，依次是 0.1J、0.1J 、0.2J、0.2J 校准程序。提起摆臂，让其处于水平位置，把铝套推向戳穿头后部。移动指针到刻度 盘的最左边，然后释放摆臂，因无试样，没有阻力，指针指向零位。若不指向零位，应转

20、动 刻度盘使指针指向零位。若需要，可重复上述操作调零。（2）测试方法按照国家标准 GB 2679.7“纸板戳穿强度的测定法”进行试验。具体测试步骤包括： 试样采集与处理。 按GB450取样，沿纸幅切取175mM 175mm试样8片，并按GB10739 的要求对试样进行温湿度预处理。 检查指针指示“ 0”位。当摆上安装适当的配重后，将摆抬起至水平位置，用半圆形定 位器将摆锁定，将指针拨到最左边，搬动锁定器释放摆，观察指针是否指示在刻度盘零位。 若指针没有指示在刻度盘零位， 摆动刻度盘使指针指示零位。 戳穿头后部的铝套的组合， 应 松紧适度。 将试样置于夹板三角孔的正中间，若夹紧力不够，可以转动夹板下面立柱上的滚花螺 母来增加夹紧力。 调整摆锤， 当需要时，附加重铊以选择适当的功的范围， 使测量值保持在全量程的 20% 80%范围内。 将指针拨向最高值位置，防摩擦环套在三角锥戳穿头后面，轻轻释放摆臂，摆体自由落下， 戳穿试样。当三角锥体戳穿头通过试样时， 铝套便卡在试样的孔内， 使孔处于开启状 态，这时摆没有摩擦力的制动作用。 摆停止后，从刻度盘上读取指针指示的能量值，即试样的戳穿强度。 提起摆体手柄，使摆体复位，拨回指针，松开加压装置，取出已试验过的试样，准备 下一次试验。