制浆造纸工程专业综合实验课件

1、制浆造纸工程专业综合实验 纸张物理性能检测实验内容 检测准备纵横向和正反面的鉴别定量的测定厚度和紧度的测定抗张强度的测定撕裂度的测定实验内容耐破度的测定耐折度的测定平滑度的测定施胶度的测定白度的测定一、 检测准备1 纸和纸板试样的采取1.1试样的采取方法 取样原则：取样尽量纸，要有代表性。试样应平整、不折、不皱、无纸病。1.2整张样品的选取 国家标准规定：平板纸1000张选取不少于10张； 10015000张选取至少15张；5000张以上选取20张 以上。卷筒纸去掉外部受损纸层，然后再去掉13 层，再取样检测。盘纸同样去掉外层，按全宽选取510m的纸条做测试纸样。一、 检测准备1 纸和纸板试样

2、的采取1.3试样的选择和切取切取试样时，应保持样品边缘整齐、光滑，不能有毛刺；还应保证样品的尺寸精度及样品两个边的平行度，准确表明样品的纵、横向和正、反面。2 试样处理条件2.1标准大气条件：相对湿度502%和 温度231。2.2处理时间：一般纸处理4h，薄纸板要处理58h；高定量或其它纸种48h或更长时间。二、 纵横向和正反面的鉴别1 纸和纸板纵横向的鉴别为了准确鉴别，应至少用四种方法中的两种试验方法鉴别。1.1纸条弯曲法：切取两条互相垂直的长200mm、宽15mm的纸条，将其重叠，用手指捏住一端，使另一端自由的弯向左下方或右下方，若分开，下面的纸条为横向；若重合，下面的纸条为纵向。1.2

3、纸页卷曲法：沿试样平行边切取5050mm见方或直径为50mm的圆形试片，标明方向，然后将试样飘浮到水上，与试样卷曲轴平行的方向为纸的纵向。二、 纵横向和正反面的鉴别1 纸和纸板纵横向的测定1.3抗张强度或耐破度鉴别法：平行于原试样边切取两条互相垂直的长250mm、宽15mm的纸条，测其抗张强度，一般情况下抗张强度大的为纵向。通过耐破度分辨方向时，与破裂主线成直角的方向为纵向。1.4纤维定向鉴别法：因网面上的大多数纤维是沿纵向排列的，观察时先将纸平放，使入射光与纸面成约45角，视线也与纸面成45角，观察纸表面纤维的排列方向，或借助放大镜。除此之外，对于起皱处理的纸，由于工艺处理是一般皱纹方向为横

4、向，可据此判定。二、 纵横向和正反面的鉴别2 正反面的鉴别有涂料面和经表面处理的，以及特殊加工的纸和纸板除外。反面即网面：纸页与造纸机铜网或成型网相接触的一面；另一面为正面（即毯面）。2.1 直观法将试样放平，在入射光与试样约成45角，视线也与纸面成45角的条件下，观察试样如发现网痕，即为反面。也可在显微镜下观察。二、 纵横向和正反面的鉴别2 正反面的鉴别2.2湿润法用热水或稀氢氧化钠浸渍试样，用吸水纸将多余溶液吸，放置几分钟。观察两面，如有清晰网印即为反面。2.3撕裂法水平放置试样，首先在纵向上撕开，然后转向横向，并向边缘撕去。反转试样重复操作，比较撕裂线上的纸毛，特别是转向处，起毛明显的为

5、网面向上。三、定量的测定1 定义：按规定的实验方法，测定纸和纸板单位面积的质量，以g/m2表示。2 原理：测定试样面积和它们的质量，并计算定量。3 仪器：天平，试样质量5g以下天平分度值0.001g；5g以上，0.01g；50g以下，0.1g。4 试样准备：平均样品的张数应不少于5张，其总面积应至少够 10个试样。将5张样品沿纸幅纵向叠成五层，然后沿横向切 0.1m2试样两叠，共10张试样。5 结果计算：5.1定量 G=M10 M:10片0.01m2试样总质量g。 结果取三位 有效数字。5.1横幅定量差：S1=(Gmax Gmin)/G100 或 S2=Gmax Gmin S1-横幅定量差；S

6、2-绝对横幅定量差,g /m2 。四、厚度和紧度的测定1定义：纸和纸板在两测量面间承受一定压力，从而测量 出两表 面间的垂直距离，其结果以mm表示。1.1单层厚度：对单层试样施加静态负荷，测量出厚度。1.2层积厚度：对多层试样施加静态负荷，测量出厚度。1.3单层紧度：单位体积纸和纸板的质量，由单层厚度计 算得出，以g/cm3表示。单层厚度简称厚度，单层紧度 简称紧度。1.4层积紧度：由层积厚度计算得出。2仪器：肖伯尔式厚度测定仪，由重锤、测量头和量砧 组成。四、厚度和紧度的测定3 工作原理：置试样于测量头与量砧间，并受重锤一定压 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，

7、使表针转动一个角度而得到厚度的读数。4 试样准备：0.01 m2，即100100mm 。5 测定步骤(单层厚度) 将五张试样沿纵向对折，形成10层.然后沿横向切取两叠 0.01m2试样，共计20片试样，每片试样应测定一个点。6 结果表示6.1 厚度：取每片试样的厚度平均值，修约至三位有效数字。6.2 紧度： D = G /； D - 紧度，g/cm3；G-定量，g/m2； - 试样厚度,m。结果准确至两位小数。五、抗张强度的测定1 定义1.1 抗张强度：纸和纸板所能承受的最大张力。1.2 裂断长：宽度一致的纸条本身重量将纸拉断时所需 要的长度。它是由抗张强度和恒湿后的试样定量计算 出来的。1.

8、3 抗张指数：抗张强度除以定量，以N/g表示。1.4 伸长率：纸和纸板受到张力至断裂时的伸长，以对 原试样长的百分数表示。1.5 抗张能量吸收:纸张拉伸到破裂时应力应变曲线下的 面积来表示。五、抗张强度的测定2试样的采取和制备2.1 在距试样边缘15mm以外处，一次切取足够数量的试样，以保证纵横向各有10个有效的数据;试样不应有影响强度的纸病。2.2试样尺寸： 试样的宽度应为15mm，如采用其它宽度应在实验报 告中注明。试样应有足够的长度，以确保夹试样时不 会触及夹子之间的试样。通常试样的最短长度为 250 mm，实验室手抄纸页应按其标准规定进行切取。 实验室夹距应为180 mm，如采用其它夹

9、距长时，应在 报告中说明。五、抗张强度的测定3 仪器:主要有摆锤式拉力机和恒速伸长式电子拉伸仪两种类型。3.1加荷速度调节：调节加荷速度，使试样在205s内断裂。3.2抗张试验仪的有效测定范围应在总量程的20%90%之间。4 结果计算：分别计算和表示纸和纸板纵向和横向所得的结果。4.1抗张强度计算公式： S= F平均 / LW； S-抗张强度，kN/m； F-平均抗张力,N；L-试样的宽度,mm；结果取三位有效数字。4.2 裂断长计算公式：LB= 1/9.8 S/ g 103；用千米表示， 结果取三位有效数字。 4.3 抗张指数计算公式： Y = S/ g 103; Y-抗张指数，Nm2/g；

10、 g-定量，g/m2； 结果取三位有效数字。4.4 断裂时伸长率：直接读取数，结果精确至一位小数。六、撕裂强度的测定1 定义1.1撕裂度：将预先切有切口的纸撕至一定长度所需力的平均值。若起始切口是纵向的，则所测结果是纵向撕裂度。结果以mN表示。1.2撕裂指数：撕裂度除以其定量。结果以mN.m2/g表示。2 工作原理： 在撕裂试样时，将摆抬高具有一定位能，当摆被松开自由落下时，位能转化动能，动能所产生的力在克服撕裂试样中损失了一部分，而剩余的的动能又转化为位能，摆在最高位置时的位能差计算出摆撕裂试样所损失的动能。3 仪器结构：爱利门道夫撕裂度仪，由基架和摆锤组成，试样被夹表面应至少为25mm宽，

11、15mm深。4 试样采取：试样规格(630.5)mm(502)mm，应按 样品的纵横向分别切取试样；每个方向应至少做5次有效试验。六、撕裂强度的测定5 试验步骤 选择合适的摆，保证读数在满刻度值的20%80%范围内。6 结果计算6.1撕裂度计算公式： F=(SP)/n ；F-撕裂度，mN；S-试验方向上的平均刻度读数，mN；P- 换算因子，单摆为16，双摆为3；n-同时撕裂的试样层数。 6.2撕裂指数计算公式： X=F /G；X-撕裂指数，mNm2/g； F-撕裂度，mN； G-定量，g/m2； 结果取三位有效数字。六、撕裂强度的测定1定义1.1耐破度：指纸和纸板在单位面积上所能承受的均匀增加

12、 的最大压力，以kPa表示。1.2耐破指数：纸张耐破度除以定量。2 工作原理：将试样放置于弹性胶膜上，仅仅夹住试样周 边，使之与胶膜一起自由凸起。当液压流体以稳定速率 泵入，使胶膜凸起直至试样破裂时，所施加的最大压力 即为试样耐破度。3 仪器结构 ：夹持系统；胶膜（圆形，有天然橡胶或合成 橡胶制成，厚度0.860.06mm；液压系统（有马达驱 动活塞挤压适宜的液体化学纯甘油或低粘度硅油）七、耐破度的测定4 试样制备：试样切取7070 mm；保证20个有效数据。5 试验步骤5.1选择合适测量范围。5.2将试样覆盖于整个夹盘面积，然后给试样施加足够夹 持压力。5.3然后施加压力，直至试样破裂。退回

13、活塞，使胶膜低 于胶膜夹盘的平面。读取耐破压力指示值，精确至1 kPa。然后松开夹盘，准备下一次试验。6 结果表示：平均耐破度P，以kPa表示。 耐破指数以kPa. m2/g表示，计算公式：x=p/g 结果准确至三位有效数字。八、耐折度的测定1定义1.1双折叠：试样先向后折，然后在同一折印上再向前折， 试样往复一个完整来回。1.2耐折度：在标准张力条件下进行试验，试样断裂时的双 折叠次数的对数（以10为底）。1.3耐折次数：耐折度平均值的反对数。2 工作原理：一个窄纸条在标准状态下受到纵向张力，向 后及向前折叠，直至纸条断裂。3 试样采取：试样的宽度应为15mm，长度应为以其所需 的有效长度，

14、试样两边应切齐切平行；试样不能有纸病。八、耐折度的测定4 试验步骤4.1将试样加入夹头，使试样平行地加紧于测定仪的两夹头之间。4.2拉开弹簧筒，直至销钉锁住弹簧筒，将计数器回零，启动仪器使试样开始折叠。直至试样折断，仪器自动停止计数。4.3在每个试验方向上，应至少有10个试验结果。纵向试样是指试样的长边方向应是纸的纵向，应力作用于纵向，断裂在横向。5 结果表示：计算每次读数的对数，并分别计算纵横向结果的平均值。如有要求，应报告耐折次数，应在结果中注明双折叠次数。九、平滑度的测定1 定义：平滑度：在特定的接触状态和一定的压差下，试样面和环形面之间由大气泻入一定量空气所需的时间，以秒表示。2 工作

15、原理：将纸和纸板放在玻璃板上，施加特定压力产生半真空，从而吸入空气并使空气通过接触表面，测量真空度在规定范围内变化所需的时间。3 仪器：采用别克平滑仪。由玻璃板、试样加紧装置、压板、胶垫、真空容器、压力表、计时器组成。4 试样的采取：沿横幅距边缘15mm处均匀切取足够正反面各测试10次的试样，试样面积至少为6060 mm，试样无纸病。九、平滑度的测定6 结果计算6.1若采用大真空容器，则平滑度为测定值的平均值；若用 小真空容器，则平滑度为测定值的平均值乘以10；若真空 度从0.66kPa降到29.33kPa，则平滑度为测定值的平均值 除以10。6.2 平滑度两面差 P（%）= （P大- P小）

16、/ P大 100 P大-平滑度较大测定值，s; P小-平滑度较大测定值，s; 结果准确至1秒；两面差准确至1%。十、施胶度的测定 （一）墨水划线法1 定义：施胶度指用标准墨水在纸和纸板表面划线时不扩 散亦不渗透的最大线条宽度mm表示，适用于一般书写 纸、文化用纸。2 仪器：划线器笔端宽度可调，划线笔与平面呈45角。 直线笔（鸭嘴笔），采用大号尖头和阔头直线笔。3 试样的采取：将样品切成150150 mm的试样，并标明 正反面。如是双面纸应至少取6张试样，正反面至少测 三张；如是单面纸应至少取3张试样进行测试。4 结果表示：以正反面试验结果全部合格的最大宽度来表 示。十、施胶度的测定（二）液体渗

17、透法1 定义：施胶度指标准溶液透过纸页所需的时间， 用于评定纸张的抗水性能，以时间秒表示。2 仪器与试剂：1%三氯化铁溶液；2%硫氰酸铵溶液；滴瓶 (滴管倾斜45度角，每滴液量为0.06ml)；培养皿；秒表。3 试样的采取：将样品切成10张3030 mm的试样。将试样的四边折起，做成底约为2020 mm的小盒。十、施胶度的测定4 试验步骤4.1在培养皿内倒入适量的2%硫氰酸铵溶液，然后 将小盒浮置于硫氰酸铵溶液的液面上，同时用滴管在距盒底约1厘米处滴入1滴1%三氯化铁溶液(滴管倾斜45角，每滴液量为0.06 ml)，并同时开始秒表计时，当三氯化铁溶液中刚一出现红点时停止计时，记录时间应准确至1秒。 4.2重复上述操作，直至测定正反面共10片试样。 结果取算术平均值，准确至1秒。十一、白度的测定 本标准适用于不含荧光增白剂或含荧光增白剂的近白 色纸浆、纸及纸板试样。1 定义1.1反射因数（R）：由一物体反射的辐通量与相同条件 下完全反射漫射体所反射的辐通量之比，以百分数表 示。1.2内反射因数（R）：试样层数达到不透明时的反射因数。1.3蓝光漫反射因数R457即亮度/白度：在模拟光源条件下