包裝材料學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、資料包裝材料學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn) 1 塑料薄膜性能測(cè)試、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握使用電子拉伸儀測(cè)定塑料薄膜拉伸強(qiáng)度的方法。2.通過(guò)對(duì)具有代表性的幾種塑料薄膜拉伸強(qiáng)度的測(cè)定，加深理解聚合物根據(jù)應(yīng)力變情況分類(lèi)方法，并學(xué)會(huì)通過(guò)應(yīng)力 一應(yīng)變曲線(xiàn)對(duì)被測(cè)試樣加以判斷歸類(lèi)。、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.按國(guó)標(biāo)GB1302291規(guī)定測(cè)定被測(cè)試樣的拉伸強(qiáng)度；2.計(jì)算每種塑料薄膜拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)率及彈性模量，并繪制每種試樣的應(yīng)力 變曲線(xiàn)圖。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備名稱(chēng)及原理1.實(shí)驗(yàn)儀器（如圖1-1所示）應(yīng)應(yīng)資料主要技術(shù)指標(biāo)：最大負(fù)荷：1KN測(cè)力精度：示值的土 1%以?xún)?nèi)有效拉伸空間：600mm試驗(yàn)速度范圍：20 500mm/min位移測(cè)量分

2、辨率：0.01m2.儀器工作原理(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)原理機(jī)械傳動(dòng)順序如下：電機(jī)- 連軸器- 減速機(jī)- 絲杠- 試臺(tái)升降由電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)， 在絲杠上固定有一個(gè)可移動(dòng)夾具，另一個(gè)夾具固定在機(jī)座上，將試樣夾緊在兩夾具之間，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使其上夾具向上運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) 試樣施加拉伸載荷。(2)電氣控制及拉力顯示原理拉伸載荷大小由拉力傳感器將機(jī)械力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)相應(yīng)的電路處理， 可直接顯示拉力的大小及拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率。圖 1-1 EMT 系列液晶電子拉力試驗(yàn)機(jī)資料四、實(shí)驗(yàn)方法1試樣制備方法沿被測(cè)塑料薄膜縱橫向，使用標(biāo)準(zhǔn)切刀沖裁成啞鈴形(如圖1-2所示)試樣條，橫縱向各10條。按國(guó)標(biāo)GB1302291要求

3、對(duì)試條進(jìn)行預(yù)處理，即溫度20 C,濕度60芳條件下放置4小時(shí)后方可試驗(yàn)。L3總長(zhǎng) 115 ; L2夾具間初始距離 805; L1平行部分長(zhǎng)度 33i2;L0標(biāo)線(xiàn)間距離 25 0.25 ; R 大半徑 25 i2; r 小半徑 14 1;b 平行部分寬度 6+0.4;b1端部寬度 25 ; d 厚度。2.實(shí)驗(yàn)操作步驟(1)將儀器拉伸速度設(shè)定為300mm/min輸入試樣寬度及厚度。(2)調(diào)整夾具高度，將一個(gè)試樣條夾緊于上下夾具之間。(3)將儀器力與位移顯示清零，按原點(diǎn)，按運(yùn)行，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(4)試條斷裂，夾具會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)，記錄最大拉伸強(qiáng)度，及位移斷裂伸長(zhǎng)率后,按返車(chē)鍵即可準(zhǔn)備進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。資

4、料五、操作注意事項(xiàng)1試樣夾持應(yīng)位于兩夾具中心線(xiàn)上。2.設(shè)定原始標(biāo)距后夾具不可升降。3.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中禁止用大力拉上夾具，以免損壞拉力傳感器。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟。2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表求平均值。3.繪制應(yīng)力一應(yīng)變曲線(xiàn)并分析曲線(xiàn)特點(diǎn)。4.回答思考題。七、思考題1.為什么相同厚度的低密度聚乙烯（LDPE）薄膜與聚氯乙?。≒VC）薄膜拉伸特性差異很大？2.試比較分析韌性材料與脆性材料的拉伸性能差異？資料實(shí)驗(yàn) 2 印刷包裝用紙性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握紙張厚度儀，電子天平，撕裂強(qiáng)度測(cè)定儀，MIT式耐折度測(cè)定儀的操作方法。2.通過(guò)對(duì)包裝用牛皮紙不同定量的性能測(cè)試，了解包裝用紙隨定量增加其機(jī)械

5、性能指標(biāo)是如何變化的，并對(duì)紙張縱橫向的機(jī)械性能差異有所認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.按國(guó)標(biāo)GB451.2-89中規(guī)定測(cè)定紙張的定量。2.按國(guó)標(biāo)GB451.3-89中規(guī)定測(cè)定紙張的厚度。3.按國(guó)標(biāo)GB455.1-89中規(guī)定測(cè)定紙張的撕裂強(qiáng)度。4.按國(guó)標(biāo)GB2679.5-81中規(guī)定測(cè)定紙張的耐折度。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）包裝用紙張定量的測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)GB4512.2-89）以g/m2表示。將待測(cè)紙張切取面積為100cm2的圓形標(biāo)準(zhǔn)式樣5個(gè)，在靈敏度大于0.01g的天平上進(jìn)行稱(chēng)量， 取得M用下式計(jì)算定量。G=MA式中：G式樣定量；M式樣的平均質(zhì)量（g） ;A式樣面積（m2）。2.實(shí)驗(yàn)儀器（ER120A電子分析天

6、平，如圖2-1所示）1.定量即紙或紙張每平方米的質(zhì)量,資料主要技術(shù)參數(shù)：讀數(shù)精度O.lmg稱(chēng)量范圍0120g穩(wěn)定時(shí)間5s稱(chēng)盤(pán)直徑？85mm操作溫度540C（二）包裝用紙張厚度測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)GB451.389）1.從樣品中隨機(jī)切取200mm X250mm大小的式樣5個(gè)，按圖2-2所示選擇測(cè)量點(diǎn)， 將被測(cè)式樣放置在下測(cè)量面上，然后將上測(cè)量面慢慢地放下（其下移速度應(yīng)小于3mm/s）接觸試樣表面應(yīng)盡可能的避免產(chǎn)生任何沖擊作用，待指針停轉(zhuǎn)后25s內(nèi)讀取測(cè)量數(shù)值。H一11Rt=*t91f圖 2-2試樣上測(cè)量點(diǎn)位置選取示意圖2.實(shí)驗(yàn)儀器（JHDY04型紙與紙板厚度測(cè)量?jī)x，如圖2-3所示）圖 2-1 ER 1

7、20A 電子分析天平資料主要技術(shù)特性：測(cè)量范圍：（04）mm分度值：0.01mm接觸壓力：（10010）kpa接觸面積：（20.05）皿2圖 2-3 J HDY04 型紙與紙板厚度測(cè)量?jī)x1 座體；2 重錘；3 防轉(zhuǎn)螺釘；4 測(cè)量頭；5 量砧；6 螺釘;7 撥桿；8 小軸；9 套墊；10 螺釘；11 量表。（三）包裝用紙張撕裂強(qiáng)度的測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)GB455.189）1.內(nèi)撕裂度是指撕裂預(yù)先切口的紙或紙板至一定長(zhǎng)度所需要的力，以的視為數(shù)值無(wú)效，重新實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)讀取S”代表的值是格數(shù)，并不是撕裂度，需按下式計(jì)算出撕裂度。A=sp/n式中:mN表示。1)將待測(cè)紙切取63 X75mm大小的試樣，沿紙張橫縱

8、向各切取40張，對(duì)于紙縱向與試樣長(zhǎng)向平行的進(jìn)行橫向?qū)嶒?yàn)。反之，則進(jìn)行縱向?qū)嶒?yàn)。2)將4個(gè)試樣夾63mm尺寸方向豎直夾持）按預(yù)切刀切取20mm的預(yù)切口。3)按下釋放的裝置，使試樣撕裂開(kāi)，撕裂口偏歇斜不得超過(guò)10mm。若有超出4)資料A撕裂度s-平均刻度讀數(shù)p換算因子（A擺是2,B擺是4,C擺是8）n同時(shí)撕裂試樣的層數(shù)2.實(shí)驗(yàn)儀器（如圖2-4所示）圖 2-4 ELMENPORF （愛(ài)利門(mén)道夫）09 型撕裂度儀（瑞典 L&W 公司制造）1、2 調(diào)整器；3、9、15 指針及定位器、停止器；4 彈簧；5、12 切刀及手柄；6、7、8 螺母；10、11 試樣架；13 精調(diào)砝碼孔；14、18、19

9、定標(biāo)器；16 保持器；17 擋塊；20 調(diào)節(jié)螺絲；21 刻度尺。儀器原理：利用擺的自重，將其重心提升到一固定高度，使擺具有了一定的勢(shì)能，釋放擺，使其圍繞軸心，自由擺動(dòng)，同時(shí)將試樣撕裂。（四）包裝用紙耐折度測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)2679.591）1.耐折度是指紙或紙板在一定張力下所能承受135。的往復(fù)折疊的能力，以往復(fù)折疊的次數(shù)來(lái)表示。1）將待測(cè)紙樣使用專(zhuān)用切紙刀，切取15mm X150mm大小的試樣橫縱向各8資料條，按GB45079要求在標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度進(jìn)行預(yù)處理。2）根據(jù)待測(cè)紙的厚度選擇合適的折疊頭。資料3）根據(jù)待測(cè)試樣夾持在上下夾具上，保證豎直狀態(tài)，按下開(kāi)關(guān)待試樣折斷后, 記錄折疊次數(shù)即可，注意標(biāo)明最

10、大和最小值。2.實(shí)驗(yàn)儀器（MIT立式耐折度儀，如圖2-5所示）圖 2-5 MIT 立式耐折度儀1 前蓋板；2 試樣裝卡調(diào)整柄；3 張力調(diào)整螺釘；4 指針；5 張力桿；6 張力標(biāo)度；7 制動(dòng)螺釘；8 上夾頭；9 夾持螺釘；10 折疊頭；11 電機(jī);12 計(jì)數(shù)器；13 電源開(kāi)關(guān)；14 加緊螺釘。工作原理：由電機(jī)通過(guò)連軸器和蝸桿軸連接，經(jīng)蝸輪蝸桿變速，減速到175轉(zhuǎn)/分。在通過(guò)偏心輪滑快機(jī)構(gòu)和裝在滑板一側(cè)的齒條，嚙合擺動(dòng)軸上的小齒輪，產(chǎn)生下夾頭的左右擺動(dòng)。其擺動(dòng)次數(shù)為175次/分。0.02mm主要技術(shù)參數(shù):張力調(diào)節(jié)范圍4.9N14.7N折疊角度1350土2o折疊速度17510次/分 折疊口的圓弧半徑

11、0.38電動(dòng)機(jī)90瓦1420轉(zhuǎn)/分,220伏單L3資料實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求1.說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的目的及任務(wù)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟。2.實(shí)驗(yàn)所用儀器名稱(chēng)，型號(hào)，簡(jiǎn)述工作原理。3.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作簡(jiǎn)要總結(jié)。4.根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)中的現(xiàn)象加以分析。5.認(rèn)真回答思考題。五、思考題1.包裝用牛皮紙隨定量增加機(jī)械強(qiáng)度如何變化？2.為什么紙張橫向，縱向機(jī)械強(qiáng)度有一定的差異?四、資料實(shí)驗(yàn) 3 印刷包裝用紙板性能測(cè)試、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握紙板定量、厚度、緊度、挺度、環(huán)壓強(qiáng)度、戳穿強(qiáng)度的測(cè)定方法；2.通過(guò)對(duì)包裝用單面涂布白紙板的性能測(cè)試，了解包裝用紙板機(jī)械強(qiáng)度的基本特點(diǎn)（與紙張機(jī)械強(qiáng)度比較）。、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.按國(guó)標(biāo)GB451.289

12、中規(guī)定測(cè)定紙板的定量；2.按國(guó)標(biāo)GB451.389中規(guī)定測(cè)定紙板的厚度與緊度;3.按國(guó)標(biāo)GB2679.381中規(guī)定測(cè)定紙板的挺度；4.按國(guó)標(biāo)GB2679.681中規(guī)定測(cè)定紙板的環(huán)壓強(qiáng)度。5.按國(guó)準(zhǔn)GB 2679.7中規(guī)定測(cè)定紙板的戳穿強(qiáng)度、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包裝用單面涂布白紙板主要應(yīng)用于醫(yī)藥、日用品的包裝，生產(chǎn)的產(chǎn)品是小包裝盒，因此該紙板的抗壓縮性能與抗彎曲性能尤為重要，下面重點(diǎn)闡述挺度與環(huán)壓強(qiáng)度的測(cè)定方法：（一）包裝用單面涂布白紙板挺度的測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)GB2679.3-81）挺度是指在一定的條件下彎曲38mm寬的紙板至15。角時(shí)的彎矩，以g?;m（克?厘米）或mN ?m（毫牛頓？米）表示。1.將待測(cè)紙

13、板切取38mm X70mm大小試樣，沿紙板橫縱向各切取10張?jiān)嚇訔l。對(duì)于紙板縱向與試樣長(zhǎng)向平行的進(jìn)行橫向?qū)嶒?yàn)，反之則進(jìn)行縱向?qū)嶒?yàn)。資料2.實(shí)驗(yàn)儀器（如圖3-1所示）資料圖 3-116D 型臥式挺度儀（瑞典 L & W 公司制造）1 移位旋鈕；2 鎖緊螺釘；3 傳感器接口； 4 顯示器；5 電源開(kāi)關(guān)；6 傳感器;7 試樣夾持器；8 彎曲度調(diào)節(jié)器；9 開(kāi)始按鈕；10 前進(jìn)復(fù)位按鈕。3.連接傳感器，固定在50mm處，并校準(zhǔn)儀器，將數(shù)據(jù)顯示定為顯示彎矩，即mN ?m（毫牛頓?米）4.將預(yù)處理后的試樣條夾持在試樣夾上，使用移位旋鈕將傳感器探頭輕微接觸，試樣邊緣內(nèi)12mm處。按下開(kāi)始按鈕，儀器的試

14、樣夾自動(dòng)圍繞其軸心轉(zhuǎn)動(dòng)15那么傳感器探頭就感應(yīng)到試樣彎曲15。所產(chǎn)生的彎矩大小。5記錄每張?jiān)嚇訔l的數(shù)據(jù)（實(shí)驗(yàn)時(shí)切記不要彎曲試樣）。（二）瓦楞箱紙板環(huán)壓強(qiáng)度的測(cè)定（參照國(guó)標(biāo)GB2679.681）瓦楞箱紙板的環(huán)壓強(qiáng)度是指將一定尺寸的瓦楞箱紙板樣條插在試樣座內(nèi)，形成圓環(huán)形，在兩測(cè)量板之間進(jìn)行壓縮，在前所承受的最大的力，即為環(huán)壓強(qiáng)度。主要技術(shù)參數(shù)：額定載荷:示值精度:彎曲角度:彎曲長(zhǎng)度:夾持器寬度：38mm片壓潰資料1.將待測(cè)紙板使用專(zhuān)用的環(huán)壓強(qiáng)的橫縱向切取寬12.7025mm、長(zhǎng)1525mm各十條。紙板縱向與試樣長(zhǎng)向平行的進(jìn)行橫向?qū)嶒?yàn)，反之則進(jìn)行縱向?qū)嶒?yàn)。圖 3-2環(huán)壓強(qiáng)度取樣器度取樣器（如圖3-2

15、所示）沿紙板資料2.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備（如圖3-3所示）資料主要技術(shù)參數(shù)：額定壓力：5KW顯示值精度：1%行程：76mm壓縮板尺寸：125mm X125mm實(shí)驗(yàn)速度范圍：550mm/mi n標(biāo)定速度：12mm/mi n圖 3-348 型壓縮儀（瑞典 L & W 公司制造）1 下測(cè)量板；2 上測(cè)量板；3 停止環(huán)；4 機(jī)座；5 控制板面。儀器特點(diǎn)：本設(shè)備壓力傳感器是與上壓板相連接，保證了測(cè)量精度，下壓板為加載板, 是直接與交流變頻調(diào)速電機(jī)相連，保證了加載精度。3.將預(yù)處理好的試樣，按其厚度選擇合適的環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試座（見(jiàn)表3-1）。4.將預(yù)處理好的試樣，插入環(huán)壓座內(nèi)，放置在壓縮儀下壓板上，然后按加載

16、按鈕，讓下壓板以12.7mm/mi n的速度對(duì)試樣進(jìn)行壓縮，當(dāng)壓力值穩(wěn)定不再增加時(shí),試樣已被壓潰，記錄該壓力。說(shuō)明5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理資料R環(huán)壓強(qiáng)度F壓潰力（N）L試樣長(zhǎng)度（mm）Rr N * m/ g WyR環(huán)壓強(qiáng)度（N/m）W試樣定量（g/m2）表 3-1環(huán)壓強(qiáng)度測(cè)試座選擇規(guī)則試徉早度BED盤(pán)的宜建0.150,170.500t234BhS*0v050.S30#2848*5 0.030.SB0,32t4S*0.50*320.37MJ拿h50,370,4244,0 0.050.420*49me（三）瓦楞箱紙板戳穿強(qiáng)度（GB 2679.7）紙板的戳穿強(qiáng)度是指用一定形狀的角錐穿過(guò)紙板所需的功，即包括開(kāi)

17、始穿刺及使紙板撕裂彎折成孔所需的功，它以角錐總能量的損失來(lái)表示，單位以kgf.cm（1kgf.cm=0.098J）表示，國(guó)際單位是J。戳穿強(qiáng)度屬于動(dòng)態(tài)強(qiáng)度，模擬紙板受到突然施加的沖擊力時(shí)的強(qiáng)度性 能。例如，紙包裝箱在裝卸搬運(yùn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，常常會(huì)由于尖硬的物品撞擊而破壞。戳穿強(qiáng) 度與耐破度的本質(zhì)區(qū)別是，耐破度是均勻地施加壓力而把試樣鼓破，屬于靜態(tài)強(qiáng)度；而戳穿強(qiáng)度是突然施加一個(gè)撞擊力把紙板戳穿，屬于動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。因此，對(duì)于紙板類(lèi)包裝材料，戳穿環(huán)壓強(qiáng)度:環(huán)壓指數(shù):資料強(qiáng)度顯得更有實(shí)際意義。(1)BK-52型戳穿度儀1結(jié)構(gòu)及工作原理。BK-52型戳穿度儀適用于測(cè)定紙板的戳穿強(qiáng)度，如圖3-4所示，儀器上部固

18、定件的回轉(zhuǎn)中心安裝有一個(gè)可以攜帶不同配重的擺臂，擺臂上固定一個(gè)圓弧狀的擺桿，在擺桿的下端固定一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的三角錐狀戳穿頭。角錐是一個(gè)正三角棱錐形， 高25 ).7mm，棱邊的圓角半徑是1.5mm。擺臂處于水平位置時(shí)具有勢(shì)能，當(dāng)擺臂釋放時(shí)， 戳穿頭給試樣施加一個(gè)沖擊能量，戳破試樣所需的能量稱(chēng)為戳穿強(qiáng)度。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作方便，測(cè)試精確。1-刻度盤(pán)；2-指針；3-平衡器；4-固定器；5、8-手柄；6-擺臂；7-配重；9-擺桿；10-戳穿頭；11-立柱；12-水平儀；13-三角架；14-調(diào)節(jié)支腳；15-調(diào)節(jié)螺母；16-壓簧；17-下壓板；18-試樣；19-上壓板；20-防護(hù)罩2主要技術(shù)參數(shù)資料a

19、.測(cè)量范圍：05J,010J,020J,036J3校準(zhǔn)程序。提起擺臂，讓其處于水平位置，把鋁套推向戳穿頭后部。移動(dòng)指針到刻度 盤(pán)的最左邊，然后釋放擺臂，因無(wú)試樣，沒(méi)有阻力，指針指向零位。若不指向零位，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng) 刻度盤(pán)使指針指向零位。若需要，可重復(fù)上述操作調(diào)零。（2）測(cè)試方法按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2679.7紙板戳穿強(qiáng)度的測(cè)定法”進(jìn)行試驗(yàn)。具體測(cè)試步驟包括：1試樣采集與處理。按GB 450取樣，沿紙幅切取175mm X175mm試樣8片，并按GB 10739的要求對(duì)試樣進(jìn)行溫濕度預(yù)處理。2檢查指針指示0”位。當(dāng)擺上安裝適當(dāng)?shù)呐渲睾?，將擺抬起至水平位置，用半圓形定位 器將擺鎖定，將指針撥到最左邊，搬動(dòng)鎖

20、定器釋放擺，觀(guān)察指針是否指示在刻度盤(pán)零位。若指針沒(méi)有指示在刻度盤(pán)零位，擺動(dòng)刻度盤(pán)使指針指示零位。戳穿頭后部的鋁套的組合，應(yīng)松 緊適度。3將試樣置于夾板三角孔的正中間，若夾緊力不夠，可以轉(zhuǎn)動(dòng)夾板下面立柱上的滾花螺 母來(lái)增加夾緊力。4調(diào)整擺錘，當(dāng)需要時(shí)，附加重鉈以選擇適當(dāng)?shù)墓Φ姆秶?，使測(cè)量值保持在全量程的20%80%范圍內(nèi)。5將指針撥向最高值位置，防摩擦環(huán)套在三角錐戳穿頭后面，輕輕釋放擺臂，擺體自由落下，戳穿試樣。當(dāng)三角錐體戳穿頭通過(guò)試樣時(shí)，鋁套便卡在試樣的孔內(nèi)，使孔處于開(kāi)啟狀態(tài)，這時(shí)擺沒(méi)有摩擦力的制動(dòng)作用。6擺停止后，從刻度盤(pán)上讀取指針指示的能量值，即試樣的戳穿強(qiáng)度。7提起擺體手柄，使擺體復(fù)位，撥回指針，松開(kāi)加壓裝置，取出已試驗(yàn)過(guò)的試樣，準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。4片試樣以縱向平行于擺的擺動(dòng)平面方向進(jìn)行試驗(yàn)，另外4片試樣以橫向平行b.測(cè)量