包裝測試技術試驗報告

1、包裝測試技術實驗報告學號：姓名：實驗時間:實驗一紙與紙板的環(huán)壓強度實驗指導書一、實驗目的1. 了解環(huán)壓強度測試的U的及紙與紙板環(huán)壓強度對相關包裝制品性能的影響；2. 了解和掌握紙與紙板環(huán)形壓縮試驗的原理及過程。3. 學習使用電子式壓縮試驗儀、環(huán)壓專用取樣器、紙張定量測定標準試樣取樣 器、天平.厚度測定儀等儀器設備的使用方法。4. 了解測試設備的結(jié)構(gòu)及測試系統(tǒng)的組成；5. 掌握測試數(shù)據(jù)的處理二、實驗設備及實驗材料設備：電子式壓縮試驗儀（YQ-Z-40B）、環(huán)壓專用取樣器、環(huán)壓中心盤、紙張定量測定標準試樣取樣器（YQ-Z-45）、天平（TG328B）、厚度測定儀（YQZ 10）或游標卡尺、千分尺。

2、材料：不同定量、厚度的箱紙板、瓦楞原紙或其它替代性紙張。三、實驗原理將試樣以環(huán)形受壓，增加了紙的剛度，同時模擬瓦楞紙箱受壓彎鼓變形時， 其面紙及芯紙受壓情況；研究紙及紙板的縱橫比問題。電子式壓縮試驗儀（YQ-Z-40B）是山機械傳動和電子測控系統(tǒng)共同組成的機電 一體化的試驗裝置。山于機械系統(tǒng)的傳動與變速作用，使儀器上壓板獲得穩(wěn)定的 勻速下降運動，從而對置于下壓板上的試樣施加逐漸增大的壓力。下圧板的底部 安裝一個力傳感器，當試樣受力后，傳感器也同樣受到大小相等的力的作用，傳 感器內(nèi)部應變體上的力敬元件可將變形力轉(zhuǎn)換為電壓信號并輸岀，從而實現(xiàn)試樣 所受壓力值的測量。四、實驗步驟1. 準備材料（不同

3、定量、厚度的箱紙板、瓦楞原紙）。2. 定量試驗（GB/T -從整幅紙上沿橫向均勻切取5片100X 100mm的試樣（或定量取樣器規(guī)定的取樣面積（圓形）恒溫恒濕處理后，用1/1000天平秤其每片重量（或?qū)?片秤重再除以3）。注意定量幅間差（WmaxWmin）的大小。定量換算為g/m2o3 環(huán)壓試驗（1）沿箱紙板、瓦楞原紙的縱橫向各取X紙條各10片（作好縱橫向標記）并測紙 板厚度。（2）在環(huán)壓試驗座上，按紙板的厚度選擇適當直徑的中心圓，以保證溝槽的寬度 與相應試樣的壓度尺寸一致。從試樣座的試樣入口處輕輕插入試樣，要使試樣的 下邊與環(huán)壓試樣試驗座的底完全接觸。（3）在放入試樣時要使試樣正面朝同心圓或

4、反面朝同心圓各一半，以避免正反 的壓應力差別造成試驗結(jié)果的偏差。（4）將裝好試樣的試樣座放在壓縮儀下壓板的中心位置上，注意試樣兩端接口 朝向應統(tǒng)一面向操作者。（5）開動壓縮儀，使上壓板向下移動土s）直至試樣被壓潰，停止儀器。然后使 電機反轉(zhuǎn)而使上壓板返回原位，記錄儀器讀數(shù)（N）。（6）從試樣座中取出被壓潰的樣品，插入另一試樣，進行下一試驗。4記錄測試結(jié)果，收集所有其他各組的實驗數(shù)據(jù)，挑選其中10組數(shù)據(jù)進行分析5.誤差分析及測試結(jié)果的表達 分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布，用基于不確定 度的表達方式表示測量結(jié)果五. 實驗結(jié)果分析環(huán)壓強度：R二丄一152式中R壓環(huán)強度，KN/m;F試樣壓潰時讀取的力值

5、，N：152試樣的長度，mm;實驗數(shù)據(jù)如下表：W=200g/m3 （單位：N）FlFtFsF:F：F：F表1由公式環(huán)壓強度R二F/152計算得：（單位：KN/m）R：R：R：RtIR-R：R：o表2由公式環(huán)壓強度指數(shù)RfIOOOR/W得：（單位：Nm/g）RvRd：Ro6Rd：Rd5Rd9Ruo而表3樣本標準偏差S二n-1(4.05 - 3.375 )2+(4.22-3.375 )210-1+(4.96-3.375 )2樣本算術平均值的標準偏差:= 0.212用基于不確定度的表達方式則紙板的環(huán)壓強度gR + 337±021KN/M五、問答題1. 瓦楞原紙箱紙板的縱橫比大小是多少為什么

6、箱紙板的縱橫比值小于瓦楞 原紙的縱橫比值一般情況下，紙箱的長寬比在1、的范圍內(nèi)，長寬比對抗壓強度的影響僅為 ±5%o其中紙箱的長寬比RL=時，紙箱的抗壓強度最高。紙箱的長寬比為2： 1 時，其抗壓強度下降約20%2. 紙板厚度與RCT的關系在一定條件下，增加紙板的厚度就減少了紙板的厚度。如結(jié)合力的提高超過 了因為厚度的影響，環(huán)壓強度就增加；或結(jié)合力的提高彌補不了厚度減少對環(huán)壓 強度的損失時，環(huán)圧強度降低。實驗二瓦楞紙板邊壓強度的檢測(ECT)一、實驗目的1. 了解邊壓強度測試的U的及紙與紙板邊壓強度對相關包裝制品性能的影響；2. 了解和掌握紙與紙板邊壓強度試驗的原理及過程。二、實驗設

7、備及實驗材料1. 儀器及工作原理(1)儀器 電子式壓縮試驗儀、邊壓強度取樣器。 金屬導板：兩塊拋光的長方形砧板，其規(guī)格為100X20X20mm。用于夾持 試樣，使之垂直于壓板。三、實驗原理將長方形的瓦楞紙板立于壓板間(槽紋垂直壓板)，運動壓板，使試樣承受不斷增 長的壓縮力至被壓潰，山試樣所承受的最大壓縮力，求得試樣的邊壓強度。四、實驗步驟1.切取長100 土， 寬25 土 的試樣，其瓦楞槽紋要垂直于長邊。置試樣 于儀器的下壓板中心位置，并用金屬導板夾持(其槽紋與壓板垂直)。啟動儀器， 使上圧板以土 /min的速度下降，待上壓板負荷至50N時將導板去掉，繼續(xù) 加壓至壓潰，讀取最大負荷時的壓縮力，

8、準確至1N。更換試樣，按同樣程序進行十次檢測。在檢測時若試樣傾斜或面板裂開，應廢棄 重做。2. 結(jié)果計算試樣的邊壓強度按下式計算：R=-L式中：R垂直邊緣抗壓強度，KN/m：F-試樣壓潰時讀取的力值，N；L-一試樣長邊的尺寸，mm.以所有檢測值的算術平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值.計算結(jié)果準確 至 10N/m。3. 誤差分析及測試結(jié)果的表達分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布，用基于不確定度的表達方式表示測量結(jié)果五、實驗結(jié)果分析試樣的邊壓強度按下式計算：ECT=Fxl(fLFECT310式中ECT-一一邊壓強度，N/m；F最大壓縮力，N；L試樣長邊尺寸，mm。以所有檢測值的算術平均值表示結(jié)果，并

9、報出最大值和最小值. 計算結(jié)果準確至10N/mo紙板邊壓強度的數(shù)據(jù)如下表1R：RoR：r5RsR：R：RsR：oJ4216403339393860387235193380337233393315表1丈d可n-1樣本標準偏差S二(4216 3684.5)2 +(4033 - 3684.5)2 + +(3315 3684.5)2101= 105.84b_ S _ 334.72 樣本算術平均值的標準偏差 眉 VioS _582Vh " V10= 18.4用基于不確定度的表達方式可得邊壓強度：尺=尺+=3684.5± 105.8N/MECT = ECT + a = 3.68

10、77;0.11KN/M五、思考題1. 比較同質(zhì)、同向、不同楞型瓦楞紙板的ECT大小。V型楞在受壓初期歪斜度較小，但超過最高點便迅速破壞；U型楞吸收的能量 較高，壓力消除后，仍能恢復原狀，富有彈性，但耐壓強度不高。A型抗壓強度 最高，但易受到損壞；B型強度較差，穩(wěn)定性好；C型抗壓力及穩(wěn)定性居中。2. 影響瓦楞紙板邊壓強度的原因有哪些。瓦楞紙板邊壓強度取決與瓦楞紙板原紙的環(huán)壓強度（包括箱紙板和瓦楞芯 紙）和瓦楞紙板的粘合強度，邊圧強度與粘合強度并不是簡單的正比關系，過高 的粘合強度反而會降低紙板的性能，所以提升瓦楞紙板邊壓強度主要要提升原紙 的環(huán)壓強度，但是山于受價格因素制約，提升箱紙板的性能會導

11、致成本上升較多, 而提升瓦楞芯紙的性能不但可以較好的提高紙板邊圧強度，而帶來的成本上升相 對較少，是一個不錯的方法。實驗三紙及紙板的耐破度實驗一、實驗目的1. 了解和掌握紙及紙板耐破度試驗的原理及過程。2. 學習使用繆倫(Mullen)式耐破度儀等儀器設備的使用方法。二、實驗設備及實驗材料設備：繆倫(Mullen)式耐破度儀。材料：不同定量、懇度的箱紙板、瓦楞原紙或其它替代性紙張。三、實驗原理儀器及匸作原理LI前常用的為繆倫(Mullen)式耐破度儀，分油壓和氣壓兩種。油壓耐破度儀是以 甘油為壓力傳遞介質(zhì)。氣壓耐破度儀是以壓縮空氣為壓力源傳遞壓力。(1) 儀器結(jié)構(gòu)紙與紙板所用耐破度儀的結(jié)構(gòu)基本

12、相同。其組成包括壓緊機構(gòu)、傳動加壓機 構(gòu)和指示機構(gòu) 三部分。試樣的壓緊采用凸輪杠桿機構(gòu)。在上、下壓環(huán)的接觸面上刻有V形同心槽, 以壓緊試樣。圧緊杠桿一般儀器釆用人工操作，新型儀器采用壓縮空氣或液壓裝 置自動壓緊試樣。山電機通過皮帶或聯(lián)軸器驅(qū)使蝸桿、蝸輪和齒輪系統(tǒng)運動，并通過離合器帶 動蝸桿軸作正反旋轉(zhuǎn)，使帶有皮碗的活塞在油缸內(nèi)作往復達動，從而通道油介質(zhì) 對試樣進行加圧和泄壓。指示機構(gòu)為一與油缸相通的雙針圧力表。加壓時壓力 表指針隨油缸的壓力增加而轉(zhuǎn)動。試樣破裂后，油缸泄壓，表的主針即退至零 點.副針仍停留在破裂時所達到的壓力值位置上。我室耐破儀的指示系統(tǒng)山壓力 傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和光電顯示器

13、等組成。(2) 工作原理儀器是根據(jù)壓力傳遞的原理設計的。開動電機，驅(qū)使活塞運動，對介質(zhì)施加 壓力，通過橡膠膜將壓力傳遞到壓環(huán)中間的試祥，使之逐漸凸起，直至破裂，試 樣破裂時所能承受的最大壓力即為試樣的耐破度。四、實驗步驟1. 實驗步驟：(1) 切取70X70mm的試樣(紙板試樣為lOOXIOOmm) 10張。(2) 將試樣置于壓環(huán)間，并夾緊。3)啟動；由于壓力的逐漸增加，試樣破裂。(4) 記錄數(shù)值。(5) 提起上壓環(huán)，取出破裂的試樣，放入新的試樣，進行下一個檢測，正.反 面各做五次。2. 結(jié)果計算(1)耐破度試樣破裂時，壓力表指示的數(shù)值耐破度。（2）耐破指數(shù)山耐破度除以定量而求得，以g表示。以

14、所有檢測值的算術平均值表示結(jié)果， 并報出最大值和最小值。計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字。3 誤差分析及測試結(jié)果的表達分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布，用基于不確定度的表達方式表示測量結(jié)果五. 實驗結(jié)果分析（1）耐破度試樣破裂時，壓力表指示的數(shù)值耐破度。（2）耐破指數(shù)由耐破度除以定量而求得，以g表示。以所有檢測值的算術平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值。計算結(jié)果取兩位有 效數(shù)字。紙板耐破度實驗數(shù)據(jù)如表1ili/Kpa13061274125012441168反/Kpa12501210120111361132表1樣本平均值-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樣本標準偏差S二'(1306 -1217.1)2+(1274-1217+ (1132 -1217.1)210-1S 58.2= 18.4樣本算術平均值的標準偏差:用基于不確泄度的表達方式得耐破度P = X + b = 1227.1 ± 18.4KPA五.思考題:1 耐破度測定儀的結(jié)構(gòu)有哪兒部分組成用力是如何傳遞的 答：a.由四部分組成：1夾緊機構(gòu)手動試樣夾緊機構(gòu)：山手輪帶動螺桿，可使上夾環(huán)上下運動，當上夾環(huán)向

16、下 運動使試樣夾緊時，夾緊桿通過靜壓活塞對加圧座內(nèi)的油液產(chǎn)生圧力，而壓力則 通過高壓軟管傳遞給圧力表，此時壓力表的反映的單位壓力值即為作用在紙樣上 的夾緊力。氣動試樣夾緊機構(gòu)：壓縮空氣通過對氣缸膜的加壓，使上壓環(huán)下降將試樣牢 固夾持在上、下壓環(huán)之間。2動力傳遞及加壓機構(gòu)：山電動機轉(zhuǎn)動直接帶動絲杠轉(zhuǎn)動使活塞直線運動, 從而使活塞在油缸內(nèi)前進和后退，活塞推進時單位時間內(nèi)輸出的油液即為送油 量。3指示機構(gòu)：壓紙座缸體內(nèi)的壓力通過傳感器，將壓力轉(zhuǎn)換成隨其大小而 變化的電信號，經(jīng)過顯示儀的放大、轉(zhuǎn)換等處理，將壓力用數(shù)字形式顯示出來。4排氣及加油機構(gòu)：閥體上方與油杯連接，油杯頂部有一按鈕，旋松按鈕 即打開

17、油杯芯中部閥門，此時油杯內(nèi)的油液通過閥體，高圧油管流向壓紙座缸體, 以補充油缸內(nèi)油液的損耗和不足，同時可以用手反復向下按膠膜，使內(nèi)部殘存空 氣通過油杯芯中氣孔向外排出，加完油后擰緊螺釘。b.壓力的傳遞是根據(jù)帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強能夠按照原來的 大小，山液體向各個方向傳遞。在儀器密封的油缸和壓紙座的容腔內(nèi)，裝滿甲基 硅油作為壓力傳遞的介質(zhì)，當電機帶動活塞勻速前進時，膠膜受到硅油的加壓而 突起；此時夾持在膠膜上方，被上下夾盤固定住的試樣，均勻受力，直到試樣破 裂。處理芯片鎖住最大壓力值，通過液晶屏顯示該壓力值，此壓力值即為本次試 樣的耐破度。2 耐破度值和耐破度指數(shù)是什么關系答：在造紙和

18、紙包裝行業(yè)中，耐破度用在紙和紙板、瓦楞紙板等，常用國際 單位單位為kPa,耐破度指數(shù)用在紙和紙板，常用單位為kPa-m2/go將紙或紙 板的耐破度除以其定量就是耐破度指數(shù)了。3 耐破度儀的校準分為哪兒部分分別如何進行校準答：示值準確度的檢驗釆用模擬壓力試驗檢驗法。將標準測力計的高精度傳感器接入耐破儀 的油缸室內(nèi)，讓檢測系統(tǒng)和被測系統(tǒng)同時工作，共同監(jiān)測油缸內(nèi)圧力的變化。用 手動轉(zhuǎn)動電視，使油缸活塞往前推。這時，兩系統(tǒng)的示值均指示出油缸內(nèi)的壓力。 以檢測系統(tǒng)示值為依據(jù)，在被測系統(tǒng)上讀數(shù)，計算壓力示值誤差和示值重復性相 對誤差。 零點相對漂移與標定值相對漂移的檢驗一般情況，耐破度儀電路自動數(shù)據(jù)處理系

19、統(tǒng)都設有自動消零等功能, 將零點相對漂移與標定值相對漂移產(chǎn)生的誤差自動消除，故該項可不檢驗。 分辨力的的檢驗在示值準確度檢驗時，觀測檢測系統(tǒng)在壓力變化lkPa時，被測系統(tǒng) 應有l(wèi)kPa的壓力變化，否則該項不符合。 測量系統(tǒng)密封性檢驗在上下夾盤間夾一堅硬的金屬平板，將壓力調(diào)至量程上限值，觀察 壓力在lmin內(nèi)下降值，記錄該值，并計算下降百分比。 送油速度檢驗在上下夾盤孔內(nèi)橡膠模注滿清水，上面覆蓋一橡膠模，橡膠模上再 蓋上一塊金屬平板并夾緊。用膠管將量筒和油缸室連接上，按正常測量時開動電 機，記錄電機從開始到停止的時間和泵出液的體積，計算lmin泵岀液的體積， 該值即為送油速度。 橡膠模阻力的檢驗

20、分別用10mm和18mm的專用高度規(guī)跨放于下夾盤測量孔上，用手轉(zhuǎn) 動電機，讓橡膠模緩慢凸起，分別讀取在10mm和18mm時的壓力值。 試樣夾盤系統(tǒng)夾持力大小的檢驗 操作控制系統(tǒng)功能檢驗參考儀器說明書，按正常操作設置和調(diào)試儀器，并測試多個試樣， 觀察整個過程儀器控制系統(tǒng)功能是否正常。實驗四瓦楞紙板戳穿強度實驗一、實驗目的1. 了解和掌握瓦楞紙板戳穿強度試驗的原理及過程。2. 學習使用戳穿強度測試儀等儀器設備的使用方法。二、實驗設備及實驗材料設備：QD-3007型戳穿儀一臺；附加：檔一盒；220V交流電源；裁紙刀, 瓦楞紙板若干張；材料：瓦楞紙板按正反面、橫向縱向各2張依次準備好。三、實驗原理紙板

21、戳穿強度是指用規(guī)定形狀的戳穿頭穿過試樣所消耗的功，以J表示。 紙板在制成紙箱或其它容器后，在使用或搬運過程中難免要遭到?jīng)_撞作用，為抵 抗這種作用，使之免受破壞，要求紙板應具有足夠的抗沖擊強度。對紙扳抗沖擊 性能的檢測，通常在戳穿強度儀上進行。該儀器是利用一個裝有戳穿頭的擺，以 其戳穿紙板前后的位缺變化來測定紙板抵抗戳穿的能力，將戳穿瞬間的力通過傳 感器輸入到電腦系統(tǒng)，得出所做的最大的功,單位是J。儀器結(jié)構(gòu)山機座帶有戳穿 頭和重錘的擺傳感器、電腦系統(tǒng)組成。1.儀器及工作原理(1)儀器結(jié)構(gòu)包括座體、擺、夾持裝置和指示裝置等。 座體：支持儀器整體。 擺：由弧形擺臂、擺軸、手柄、戳穿頭組成。戳穿頭為正

22、三角棱錐形，高25 士 ,棱邊圓角的半徑為。戳穿頭安裝在90度的圓弧形探臂上，通過擺的運動 由戳穿頭沖擊紙扳而進行戳穿。 夾持裝置：其上有兩塊水平的上、下夾板，有效面積不小于175X 175mm。夾 板中間各有一個邊長為100 士 2mm的等邊三角形的孔，上、下夾板的孔應相重 合。測試時，試樣夾于兩夾板間，施于上、下夾板間的力不小于250N(2okg), 但最大不能大于1 000N (100kg) <> 指示裝置：包括刻度盤和數(shù)字顯示儀?？潭缺P分度值：A度盤：0-6J分度值：B度盤：0-12J分度值：C度盤：0-24J分度值：D度盤：0-48J分度值：J(2)工作原理置擺于一定位置而具有位能，釋放擺，其位能轉(zhuǎn)變成動能而擺動。用其戳穿 頭沖擊試樣而使之被戳穿。戳穿過程的總能量消耗即代表試樣的戳穿強度，其值 等于擺在開始和運動結(jié)束時的位能差。四、實驗步驟戳穿強度的試驗方法是將所取試樣分別以正、反面縱向和正、反面橫向依次 放在具有固定力(250N-1000N)