GB/T 454-2002
纸耐破度的测定
前言
本标准是对GB/T 454—1989《纸耐破度的测定法》的修订。
本标准等同采用ISO 2758:2001《纸——耐破度的测定》。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D 都是标准的附录。
本标准自实施之日起,同时代替GB/T 454-1989。
本标准由中国轻工业联合会提出。
本标准由国内造纸工业标准化技术委员会归口。
本标准主要起草人:陈曦、李兰芬、王华佳、宋川、赵晶丽。
本标准**发布于1960 年,**次修订于1964年,**次修订于1979 年。
本标准委托国内造纸工业标准化技术委员会负责解释。
ISO前言
ISO(国际标准化组织)是国际标准化团体(ISO成员)的世界性联合会。通常国际标
准的制定工作由ISO技术委员会进行。对某个技术委员会确定的项目感兴趣的每一成员中都
有权派代表参加该技术委员会。无论是官方的和非官方的国际组织,只要与ISO 有联系,同
样可以参加该项工作。ISO 与IEC(国际电工委员会)在电工标准方面密切合作。
国际标准是根据ISO/IEC导则 第3 部分编写的。
技术委员会采纳的国际标准草案在ISO 委员会承认为国际标准之前要经过各成员的投
票,要求至少有75%的成员投赞成票。
必须注意到本国际标准的某些部分可能涉及到**权的问题,ISO 对任何或所有确定的
这些**权不负任何责任。
国际标准ISO 2758是由ISO/TC6 纸、纸板和纸浆技术委员会SC2 分技术委员会(纸和
纸板的试验方法和质量规范)制定的。
附录A、附录B、附录C 和附录D 是该国际标准的正式组成部分。
1 范围
本标准规定了采用液压递增原理测定纸张耐破度的方法。
本标准适用于测定耐破度为70kPa~1400kPa 的单层纸或多层纸。
本标准不适用于测定复合材料(如瓦楞纸板或衬垫纸板)。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,
所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准*新版本
的可能性。
GB/T450—2002 纸和纸板试样的采取(eqv ISO 186:1994)
GB/T10739—2002 纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(eqv ISO 187:1990)
3 定义
本标准采用下列定义。
3.1 耐破度 bursting strength
由液压系统施加压力,当弹性胶膜顶破试样圆形面积时的*大压力。
3.2 耐破指数 bursting index
纸张耐破度以其定量,以千帕表示。
4 原理
将试样放置于弹性胶膜上,紧紧夹住试样周边,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*大压力即为试样耐破度。
5 仪器
5.1 夹持系统
为了牢固而均匀地夹住试样,上、下两夹盘是两个彼此平行的环形平面。其环面应平滑
并带有沟纹(见际录A),附录A 给出了夹盘系统的尺寸。
一个夹盘同一个铰链或一个相似装置进行连接,以保证夹盘压力分布均匀。
在施加测试负荷时,上下夹盘的环形孔应是同心的,其*大误差应不大于0.25mm。夹
盘表面应平整且彼此平行,检查夹盘的方法见附录B。
夹盘系统应提供1200kPa的夹持压力,仪器结构应能保持夹持压力具有可重复性。
计算夹持压力时,因沟纹减少的面积可以忽略不计。
应安装夹盘压力指示装置,该装置能显示实际夹持压力,而不是夹盘系统本身的压力。
夹持压力可通过夹持力和夹盘面积进行计算。
5.2 胶膜
胶膜是圆形的,由天然橡胶或合成橡胶制成,不应添加固任何填料或添加剂。其厚度为
(0.86±0.06)mm,上表面被紧紧夹住。静态时其上表面应比下夹盘的顶面约低3.5mm。
胶膜材料和结构应保证当胶膜凸出下夹盘顶面(9±0.2)mm 时,其压力为(30±5)kPa。
胶膜在使用时应经常进行检查,如果胶膜阻力不符合要求,应及时更换。
5.3 液压系统
由马达驱动活塞挤压适宜的液体(如化学纯甘油、含缓蚀剂的乙烯醇或低粘度硅油),
在胶膜下面产生持续增加的液压压力,直至试样破裂。液体应与胶膜材料相适应,不应破坏
胶膜内表面。液压系统和使用的液体中应没有空气泡,泵送量应为(95±5)mL/min。
5.4 压力测量系统
可采用任何原理进行测量,但其显示精度应相当于或高于±10kPa 或测量值的±3%。对
于增加的液压压力其响应速度应为:所显示的*大压力误差应在峰值真值的±3%的范围内,
校准方法见附录D。
6 校准
6.1 仪器应便于进行流体泵唧速率的检查,以及*大压力、显示系统和夹盘压力显示装置
的校准。
6.2 应在使用前及使用过程中进行校准,以保证仪器达到规定的准确度。如有可能,压力
传感装置应在相当于耐破度仪的同一位置上进行校准,*好在仪器自身上进行校准。如果所
使用的压力传感器偶尔超过其额定范围,则应在重新校准后方可使用。
不同厚度的铝箔可作为定值试样使用,该物质是用于检查仪器整体功能的有效手段。但
由于铝箔在应力下其特性不同于纸张,因此铝箔不能作为校准标准。
7 试样的采取和制备
试样的采取按GB/T 450 进行,每个试样应切成70mm×70mm。
试样按GB/T 10739进行温湿处理。
8 试验步骤
如果压力量程可以选择,应选用*合适的测量范围,若需要可用*大量程进行预测。
调整夹持系统,使压力能够防止试样滑动,但不应超过1200kPa。
升起上夹盘,将试样覆盖于整个夹盘面积,然后给试样施加足够的夹持压力。
如果需要,应按照仪器手册调节液压显示装置的零点。然后施加液压压力,直至试样破
裂。退回活塞,使胶膜低于胶膜夹盘平面。读取耐破压力指示值,**至1kPa。然后松开
夹盘,准确下一次试验。当试样有明显滑动时(试样滑出夹盘或在夹持面积内起了皱褶),
应将该读数舍去。如有疑问,应用一个较大试样迅速确定试样是否产生滑动。如果破裂形式
(如在测量面积周边处断裂)表明因夹持力过高或在夹持时夹盘转动致使试样损伤,则应
舍弃此试验数据。
若未要求分别报告试样正反面的试验结果,应测试20 个有效数据;如果要求分别报告
试样正反面的测试结果,则应每面至少测得10个有效数据。
注1:与胶膜相接触的表面为测试面。
注2:主要误差来源如下:
——压力测量系统校准不正确;
——升压速率不准确(增加速率导致耐破度增加);
——胶膜不符合要求,或胶膜相对于夹盘平面安装得过高或过低;
——胶膜变硬或失去弹性,会明显增加耐破度;
——未完全夹紧或不平整(通常导致耐破度明显增加);
——系统中存有空气(通常导致耐破度明显降低);
——胶膜弹性过大(通常导致耐破度明显降低)。
9 结果的表示
平均耐破度p,以千帕表示。
耐破指数以千帕平方米/克表示,由式(1)计算得出。
x=p/g ……………………(1)
式中:p——耐破度平均值,kPa;
g——试样定量,g/m2。
耐破指数应**至三位有效数字。
10 精密度
很多实验室在正常条件下对同一种试样进行了测试,用再现性来表示这些实验室之间的
变化,共结果见表1。
表1 再现性
产品特性耐破度平均值/kPa 变化程序/% 实验室数量
纸袋纸
牛皮纸
白卡纸
348
163
559
5.1
6.4
8.4
44
45
15
11 试验报告
试验报告应包括如下内容:
a)本标准号;
b)日期和试验地点;
c)正确识别样品的所有信息;
d)所使用的仪器类别和型号;
e)采用的标准温、湿度条件;
f)耐破度平均值,如要求应按正反面分别报告结果,**至1kPa;
g)若有要求,耐破指数取三位有效数字;
h)每个耐破度平均值的标准偏差;
i)任何与本标准的偏离。
附录 A
(标准的附录)
夹盘系统的尺寸
夹盘的尺寸见图A1。
单位:
R,R1,R2,U 和y 已在本附录中规定。
图A1 夹盘
U和V(见图A1)的尺寸虽不太重要,但也应有足够大的尺寸,以保证在使用时夹盘不
变形。上夹盘的厚度应不小于6.35mm,使用时较为理想。
x和y的尺寸取决于耐破度仪的结构和胶膜的设计,应使胶膜被牢固地夹住。
半径R是由尺寸(3.5±0.05)mm 和(0.65±0.1)mm 来确定的。R 的圆弧应与内孔的垂直
面以及下夹盘的底面相切,半径应为3mm~0.65mm。
为了减少试验时胶膜的损伤,R1应稍加圆整,但应不影响上夹盘的内径(建议R1的曲率
半径为0.6mm,R2的曲率半径为0.4mm)。
为了减少测试时试样的滑动,应在与试样相接触的上下夹表面刻有螺纹或同心槽。
下列结构较好:
a)螺距为(0.9±0.1)mm,深度不小于0.25mm的60°V 形连续螺纹。螺纹在距内孔边缘
为(3.2±0.1)mm 处开始;
b)一系列间距为(0.9±0.1)mm,深度不小于0.25mm的60°V形同心槽,*里面的槽距
内孔边缘为(3.2±0.1)mm。
上夹盘的圆孔上面应有足够大的空间,以使试样能够自由凸出。如果将其设计成封闭形,
应有一个足够大的小孔与大气相通,以使聚集在试样上部的空气逸出,小孔直径约为4mm。
图A2 可选择的试样下夹盘
附录 B
(标准的附录)
试样夹盘的检查
将一张复写纸和一张白色薄页纸放在上下两夹盘中间,用正常夹持力使其夹紧。如果试
样夹盘正常,是由复写纸转移到白纸上的印痕是均匀清晰的,而且夹盘夹住的整个面积轮廓
分明。如果上夹盘可以转动,则旋转90℃重新进行试验,得到**个压痕。上下夹盘的同
心度可以采用下面两种方法进行检查:放一块正反两面各有一直径与夹盘内径相同圆盘的平
板,检查上下夹盘的内孔是否正确对齐;另一种方法是在两张复写纸之间夹一张白色薄页纸,
检查上下夹盘压出的印痕是否重合,在0.25mm内符合要求。
附录 C
(标准的附录)
夹持 压 力
有些耐破度仪有液压或气动夹持装置,接一个压力表就能调节到所要求的任一夹持力。
在这种情况下,应强调的是液压或气动系统中的压力未必与两夹盘之间的压力一样,活塞和
夹盘表面的面积应考虑进去。
如果仪器采用机械夹持装置,如螺旋或杠杆,实际的夹持压力在经过各种调整后,应使
用重砣或其他合适的装置进行测量。
附录 D
(标准的附录)
压力测量系统的校准
D1 静态校准
压力测量系统可用活塞压力计或水银柱进行静态校准。如果压力传感装置对方位敏感,
传感器的校准应在仪器的正常安装位置上进行。耐破力指示系统的*大值应进行动态校准。
D2