包裝測(cè)試技術(shù)與評(píng)價(jià) 第2章1

包裝測(cè)試技術(shù)與評(píng)價(jià)第二章紙包裝性能測(cè)試主要內(nèi)容紙與紙板縱橫向、正反面鑒別紙與紙板的一般性能測(cè)試紙與紙板的表面性能測(cè)試紙與紙板的光學(xué)性能測(cè)試紙與紙板的結(jié)構(gòu)性能測(cè)試紙與紙板的強(qiáng)度性能測(cè)試紙箱性能測(cè)試GB450紙和紙板試樣的采集試樣采集的基本要求：以盡可能少的試樣，最大程度地代表整批產(chǎn)品特征。試樣的采集過(guò)程：第一節(jié)

試樣的采集與預(yù)處理試樣采集第一節(jié)試樣的采集與預(yù)處理每批單元數(shù)選取單元選取方法1～5全部－6～995隨機(jī)100～399n/20隨機(jī)≥40020隨機(jī)單元選取第一節(jié)試樣的采集與預(yù)處理每包裝單位的張數(shù)最少抽樣數(shù)≤1000101001～500015≥500020平板紙紙樣選取卷筒紙去掉外部受損紙層，然后再去掉1~3層，之后沿卷筒的全幅切一刀，其深度應(yīng)能滿足取樣所需張數(shù)。盤紙同樣去掉外層，按全寬選取5~10m的紙條做測(cè)試紙樣。卷筒紙和盤紙紙樣選取225g/m2對(duì)樣品的要求：長(zhǎng)邊和紙的縱向相同。每張紙樣的切取部位應(yīng)不同。保持平整，不得折皺，避免日光直曬，防止?jié)穸炔▌?dòng)以及其他有害影響。手摸樣品要小心，不能影響樣品的化學(xué)、物理、光學(xué)、紙表面以及其他特性。試樣的獲取：按照具體試驗(yàn)要求的尺寸和數(shù)量，由樣品切取。有時(shí)也可以是樣品本身。每件試樣應(yīng)做上標(biāo)記，標(biāo)記要清楚，準(zhǔn)確表明紙的縱橫向和正反面。第一節(jié)試樣的采集與預(yù)處理第一節(jié)

試樣的采集與預(yù)處理溫濕度預(yù)處理GB10739紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣處理?xiàng)l件常溫常濕條件：相對(duì)濕度為65±2％，溫度為20±1℃，我國(guó)廣泛采用。標(biāo)準(zhǔn)大氣溫濕度條件：相對(duì)濕度為50±2％，溫度為23±1℃，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié)

試樣的采集與預(yù)處理處理方法預(yù)處理溫濕處理之前：空氣溫度低于40℃，相對(duì)濕度低于35％，預(yù)處理24h。如果水分含量低，需經(jīng)吸濕達(dá)到平衡，可以省去預(yù)處理。溫濕處理試樣懸掛起來(lái)。相隔大于1h的兩次連續(xù)稱重結(jié)果之差小于總重量的0.25％，達(dá)到平衡。處理時(shí)間：一般紙4h；定量低的紙板5~8h；定量大的紙板48h或更長(zhǎng)時(shí)間。溫濕度預(yù)處理第二節(jié)

縱橫向和正反面的鑒別縱橫向的鑒別紙與紙板的縱橫向：與造紙機(jī)運(yùn)行方向平行的方向?yàn)榭v向。與造紙機(jī)運(yùn)行方向垂直的方向?yàn)闄M向?？v橫向影響物理性能：如抗張強(qiáng)度和耐折度，縱向大于橫向。撕裂度則橫向大于縱向。橫向變形大于縱向變形。物理性能測(cè)試時(shí)，考慮縱橫向。使用過(guò)程中，利用縱橫向?？v橫向的鑒別未做起皺處理的紙張：卷曲法、條紋法、撕裂法、抗張強(qiáng)度法、翹曲法卷曲法：將試樣切成50mm×50mm的正方形，放在水面上，與試樣卷曲軸平行的方向?yàn)榧埖目v向。條紋法：將紙條試樣拿起，對(duì)著強(qiáng)光從紙的另一面觀察，縱向條紋和纖維的絲綹均勻分布，而橫向則沒(méi)有條紋。撕裂法：用手撕試樣，比較平直地撕開的方向?yàn)榭v向，而撕偏斜度過(guò)大的則為橫向?？箯垙?qiáng)度法：按紙與紙板縱橫向抗張強(qiáng)度的區(qū)別來(lái)辨認(rèn)紙與紙板的方向，一般縱向抗張強(qiáng)度大于橫向抗張強(qiáng)度。翹曲法：沿試樣的邊平行地切取兩條相互垂直的長(zhǎng)約20mm，寬約15mm的紙條，并做記號(hào)，將其重疊，用手指捏住一端，另一端自由地向下彎曲。若兩紙條分開，下面的紙條為橫向；若重合，下面的紙條為縱向。第二節(jié)

縱橫向和正反面的鑒別對(duì)于經(jīng)過(guò)起皺處理的紙張，一般沿縱向起皺，所以與皺紋平行的方向?yàn)闄M向。對(duì)于側(cè)流式上漿紙機(jī)所生產(chǎn)的紙，應(yīng)根據(jù)情況仔細(xì)識(shí)別，這種紙的抗張強(qiáng)度橫向可能大于縱向。特殊情況正反面的鑒別第二節(jié)

縱橫向和正反面的鑒別紙張的反面（網(wǎng)面）：紙頁(yè)與造紙機(jī)銅網(wǎng)或成型網(wǎng)相接觸的一面；另一面為正面（毛毯面）。鑒別方法：直觀法：將紙頁(yè)折疊觀察兩邊的表面形狀或結(jié)構(gòu)，網(wǎng)印清晰的一面為反面。如用肉眼看不清，可借助放大鏡辨認(rèn)。濕潤(rùn)法：用水或稀氫氧化鈉溶液浸漬紙張表面，將多余液排掉，放置幾分鐘后，觀察兩面，如有網(wǎng)印即為反面。也可將紙放在水里，由于紙頁(yè)正、反面收縮性不同，向上卷曲時(shí)，接觸水的一面為反面。碳素紙壓痕法：在紙上做記號(hào)后，將碳素紙壓在紙面上，使碳素紙的痕跡壓在紙上，可劃出寬約13mm，長(zhǎng)51～76mm的一條黑色痕跡，觀察時(shí)可放在平滑的表面，如平板玻璃上，最后按直觀法鑒別正反面。卷曲法：把試樣放在烘箱中干燥，注意觀察發(fā)生卷曲的方向，一般卷曲的內(nèi)面是正面。平滑度法：通過(guò)測(cè)定其平滑度來(lái)判斷，正面平滑度大于反面。一、定量二、厚度三、緊度、松厚度

四、尺寸穩(wěn)定性紙與紙板一般性能五、均勻性第三節(jié)紙與紙板一般性能測(cè)試一、定量定義：紙或紙板每平方米的質(zhì)量，以g/m2表示。儀器：靈敏度為0.01g的電子天平和象限稱。測(cè)試前，需對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，儀器讀數(shù)與砝碼標(biāo)準(zhǔn)值之差應(yīng)小于±0.5%。

測(cè)試方法：GB451.2紙和紙板定量的測(cè)定法。從5張樣品上切取100mm×100mm或250mm×200mm的試樣兩疊，共10片試樣，計(jì)算試樣的面積，并用天平稱量。寬度在100mm以下的盤紙應(yīng)按卷盤全寬切取5條長(zhǎng)300mm的紙條一并稱量，并計(jì)算試樣的面積。計(jì)算定量。紙幅定量差的測(cè)定隨機(jī)抽取一整張紙頁(yè)，沿紙幅橫向均勻切取100mm×100mm的試樣至少五片，用天平分別稱量。結(jié)果計(jì)算定量：G＝M/A＝M/na

式中G--定量，g/m2

；

M--試樣疊的質(zhì)量，g；

A--試樣疊的面積，m2；

n--每一疊試樣的層數(shù)；

a--每一張?jiān)嚇拥牡拿娣e，m2。紙幅定量偏差：S1=(Gmax–Gmin)/Ga×100％或S2=Gmax–Gmin

Cv

=S/Ga

式中S1--紙幅定量的相對(duì)偏差，％；

S2--紙幅定量的絕對(duì)偏差，g/m2；

Cv

--紙幅定量的變異系數(shù)。％；

Gmax--試樣定量的最大值，g/m2；

Gmin--試樣定量的最小值，g/m2；

Ga

--試樣定量的平均值，g/m2;一、定量由于此杠桿系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角只用在一個(gè)象限內(nèi)，故稱為象限稱。象限稱變異系數(shù)：如果單位和（或）平均數(shù)不同時(shí)，比較其變異程度就不能采用標(biāo)準(zhǔn)差，而需采用標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值（相對(duì)值）來(lái)比較。又稱“標(biāo)準(zhǔn)差率”，是標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值，記為CV。變異系數(shù)甲組三人的收入為1000元、2000元、3000元；乙組三人的收入為99000元、100000元、101000元。分別求出甲、乙兩組的變異系數(shù)并比較兩組的差異大小。兩組的算術(shù)平均數(shù)：X甲=2000，X乙=100000，兩組的標(biāo)準(zhǔn)差S甲

=S乙

=兩組的變異系數(shù)CV甲

==40.8%，

CV乙==0.8%CV甲＞CV乙，甲組的差異較大變異系數(shù)二、厚度定義：紙與紙板厚薄的量度，它指在一定的面積，一定的壓力下，紙或紙板兩個(gè)表面間的垂直距離，其結(jié)果以mm表示。儀器：厚度儀，又稱測(cè)微儀或測(cè)微計(jì)，有電動(dòng)和手動(dòng)之分。測(cè)量時(shí)紙張的張數(shù)不同，所得到的平均厚度值不相同。張數(shù)1510紙張A61.558.258.5紙張B91.489.689.5二、厚度紙與紙板厚度測(cè)試----YQ-Z-11型電動(dòng)式厚度儀厚度儀由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量頭和能完成測(cè)量動(dòng)作的機(jī)架組成。在機(jī)架內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)、凸輪及杠桿。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后凸輪的運(yùn)動(dòng)使重鉈產(chǎn)生測(cè)量接觸壓力，經(jīng)上下運(yùn)動(dòng)可完成測(cè)量厚度的動(dòng)作，測(cè)量結(jié)果在表頭上顯示。接觸壓力98kPa接觸面積2cm2測(cè)量范圍

0～3mm二、厚度測(cè)試方法：GB451.3紙和紙板厚度的測(cè)定法。切取100mm×100mm或200mm×250mm的試樣20片。根據(jù)被測(cè)試樣的厚度范圍及要求的測(cè)試精度，選擇、安裝千分尺，并使指針對(duì)零。開動(dòng)儀器，使測(cè)量頭升起，將試樣夾在上下測(cè)量面之間，下降測(cè)量頭進(jìn)行測(cè)量，待指針停穩(wěn)后2～5s內(nèi)讀取測(cè)量數(shù)值。升起測(cè)量頭，移動(dòng)被測(cè)試樣，做第二次測(cè)量。對(duì)單層試樣，測(cè)試點(diǎn)應(yīng)在距離試樣任何邊緣不小于20mm或在試樣中間點(diǎn)選??；對(duì)于多層試樣，按下圖所示的5個(gè)指定點(diǎn)進(jìn)行，測(cè)量點(diǎn)距離試樣某一邊40～80mm，然后沿兩邊橫跨試樣分配測(cè)量點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果以所有測(cè)定值的算術(shù)平均值表示，單位毫米，取三位有效數(shù)字。二、厚度瓦楞紙板厚度測(cè)試----D20/C厚度儀該厚度儀由英國(guó)制造的厚度測(cè)量指示器2501和瑞典L&W公司制造的主機(jī)D20/C組成。機(jī)架內(nèi)裝有電機(jī)、提升鉸盤、提升繩、杠桿和上下限位開關(guān)等；測(cè)量壓力是由重鉈產(chǎn)生；電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后鉸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，纏繞在鉸盤上的提升繩將杠桿一端向下拉，而另一端提升重鉈和測(cè)量板心軸，這樣就可在兩測(cè)量板之間進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)果在顯示器上顯示。接觸壓力20kPa接觸面積10cm2測(cè)量范圍0~20mm二、厚度測(cè)試方法：GB6547瓦楞紙板厚度的測(cè)定方法。切取200mm×250mm的試樣，試樣上不得有損壞或其他缺陷。將試樣水平放在測(cè)厚儀的兩個(gè)平面之間，試樣的邊緣與圓形盤之間的最小距離不小于50mm。測(cè)量時(shí)應(yīng)輕輕地將活動(dòng)平面壓在試樣上，保持試樣表面與厚度儀平面平行。當(dāng)指針停止擺動(dòng)時(shí)，進(jìn)行讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)，不允許將手壓在儀器或試樣上。試驗(yàn)結(jié)果以所有測(cè)定值的算術(shù)平均值表示，單位毫米，精確到0.05mm。三、緊度和松厚度緊度是指單位體積的紙或紙板質(zhì)量，單位為g/cm3，又稱為紙張的表觀密度，其值由紙或紙板的定量和厚度計(jì)算而得。松厚度：一定重量紙的體積，為緊度的例數(shù)，即1/D。D＝G/(1000d)式中：D--緊度，g/cm3；

d--試樣厚度，mm；

G--定量，g/m2。四、尺寸穩(wěn)定性定義：紙張是一種纖維組織材料，在一定溫、濕度條件下，會(huì)產(chǎn)生尺寸變化，即存在尺寸穩(wěn)定性問(wèn)題。紙張發(fā)生伸縮的原因：一是纖維相互擰緊或散開。二是單根纖維發(fā)生收縮或潤(rùn)脹。測(cè)試伸縮率的方法：游標(biāo)卡尺測(cè)量法。專用長(zhǎng)度刻度板測(cè)量法。勞海利伸縮測(cè)定儀法。四、尺寸穩(wěn)定性游標(biāo)卡尺測(cè)量法：沿紙幅橫向均勻地切取220mm×220mm試樣兩片。通過(guò)試樣中心劃兩條平行于試樣邊且相互垂直的直線。在直線兩端距試樣各邊緣10mm處作一標(biāo)記，兩標(biāo)記間用游標(biāo)卡尺測(cè)量其距離為200mm。將試樣浸泡于與周圍大氣溫度相同的水中，使試樣充分潤(rùn)脹。到達(dá)規(guī)定時(shí)間(一般為2小時(shí))后，從水中取出試樣，平鋪于玻璃板上，用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)蓸?biāo)記間的距離，并計(jì)算伸縮率。四、尺寸穩(wěn)定性紙張的伸縮率：ε＝(l1-l0)/l0×100％式中：ε--試樣的伸縮率，％；

l0--浸水前試樣兩標(biāo)記間的距離，mm；

l1--浸水后試樣兩標(biāo)記間的距離，mm。經(jīng)浸濕、干燥后，紙張的伸縮率：ε＝(l2-l0)/l0×100％式中：ε--試樣的伸縮率，％；

l2--浸水干燥后試樣兩標(biāo)記間的距離，mm。如果計(jì)算結(jié)果為正，則表示伸長(zhǎng)；結(jié)果為負(fù)，則表示收縮。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明縱橫向。四、尺寸穩(wěn)定性濕度不同，紙張的伸縮率也不一樣，采用專用儀器可測(cè)量紙張?jiān)诓煌瑵穸葧r(shí)的收縮率。將試樣在規(guī)定的溫、濕度條件下處理后，放在相對(duì)濕度為33％的調(diào)溫調(diào)濕箱內(nèi)，并增加相對(duì)濕度到75％，此時(shí)在相同溫度下測(cè)量其由于濕度變化而使長(zhǎng)度增加的變化。試樣長(zhǎng)度的相對(duì)增加：

ε＝Δl/l0×100％式中：ε--試樣長(zhǎng)度的相對(duì)增加量，％；

l0--恒溫、恒濕條件下試樣長(zhǎng)度，mm；

Δl--試樣所增加的長(zhǎng)度，mm。四、尺寸穩(wěn)定性主要影響因素緊度：結(jié)構(gòu)疏松的紙張達(dá)到吸水飽和時(shí)，其吸水量比較大，因此會(huì)導(dǎo)致緊度低的紙張的伸縮大于緊度高的紙的伸縮，并且伸縮得也比較快。干燥次數(shù)：紙張經(jīng)過(guò)潤(rùn)濕干燥后，可產(chǎn)生一定收縮。一般來(lái)說(shuō)濕后再干伸縮率要比濕后不干伸縮率要小一點(diǎn)。如果重復(fù)濕潤(rùn)、干燥，紙張產(chǎn)生進(jìn)一步收縮，但每次循環(huán)所產(chǎn)生的伸縮量逐步減小。放、吸濕平衡：紙張經(jīng)放濕達(dá)到平衡時(shí)水分含量較高，致使紙張伸縮較小。而吸濕過(guò)程則不同，由于初始含水分量低，達(dá)到平衡時(shí)，伸縮相應(yīng)大些，因此，放濕過(guò)程中紙張變形要比吸濕過(guò)程中的小。五、均勻性定義：是指紙張?jiān)谝欢娣e上纖維和填料的分布均勻程度。表現(xiàn)為定量、厚度在紙幅上的變化。評(píng)價(jià)紙張均勻性的指標(biāo)是勻度。測(cè)試原理：是利用透光率來(lái)評(píng)價(jià)紙張的均勻性，即用一定光強(qiáng)和光點(diǎn)的光束掃描給定面積的被測(cè)紙面，逐點(diǎn)接受透射紙面的光強(qiáng)變化。求得平均透光率和偏差值，再乘以適當(dāng)?shù)募訖?quán)系數(shù)。F＝Aq/σq＝0.693/(lnT2/lnT1)

式中：F--被測(cè)試樣的勻度指數(shù)；

A--被測(cè)試樣的平均透光率值；

σ--平均透光率的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

q--加權(quán)系數(shù)；

T2--多層試樣的透光率；

T1--單層試樣的透光率。五、均勻性美國(guó)m/k勻度測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試儀器：美國(guó)m/k勻度測(cè)試系統(tǒng)、上海造紙所的勻度儀。五、均勻性m/k勻度測(cè)試儀的測(cè)試方法：切取280mm×220mm的試樣5個(gè)。連接打印機(jī)，接通電源，并打開主開關(guān)，使儀器預(yù)熱一段時(shí)間。選擇安裝好接收光欄：大多數(shù)紙用A光欄，不均勻的紙用C光欄，玻璃紙用B光欄測(cè)量。如果是本色紙或定量較高的紙板不用光欄。根據(jù)紙張類型選擇控制開關(guān)，1＃用于一般的紙和紙板，2＃和3＃檔用于薄紙?？刂崎_關(guān)的使用規(guī)則為：開始使用最低一檔，要求勻度F值大于2，若F值小于或等于2，則用下面一個(gè)較高的檔。將標(biāo)準(zhǔn)試樣置于測(cè)試儀轉(zhuǎn)鼓上，測(cè)出其勻度指數(shù)，檢查其結(jié)果是否與標(biāo)準(zhǔn)值一致。標(biāo)準(zhǔn)試樣應(yīng)是由不含磨木漿的紙與隨機(jī)所帶的暗色塑料板構(gòu)成。將試樣置于測(cè)試儀轉(zhuǎn)鼓上，并用四個(gè)膠輥固定好。試樣應(yīng)貼緊玻璃筒，燈泡和光電池應(yīng)放在玻璃筒右端。五、均勻性選擇長(zhǎng)或短的測(cè)量覆蓋距離，壓下開始按鈕，玻璃筒開始旋轉(zhuǎn)。燈泡和光電池沿圓筒軸線作直線運(yùn)動(dòng)。到達(dá)設(shè)定距離后，電機(jī)自動(dòng)停止。玻璃筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)1s后，儀器顯示勻度指數(shù)F，同時(shí)打印出試樣號(hào)和勻度指數(shù)。如果需要，可壓下示蹤分配器開關(guān)，顯示光密度變化最高點(diǎn)頻率和平均光密度值，并打印出頻率分布數(shù)據(jù)。取下已測(cè)試樣，進(jìn)行下一次試驗(yàn)。一般以所有試樣的平均勻度指數(shù)來(lái)表示試樣勻度，該指數(shù)越大，則表明紙張的勻度越好。當(dāng)勻度指數(shù)F≤5時(shí)，重現(xiàn)性為±0.5；當(dāng)F值在5～10之間，其重現(xiàn)性為±1。所以重現(xiàn)性隨勻度指數(shù)增高而降低。第四節(jié)

紙與紙板的表面性能測(cè)試紙與紙板的表面性能：粗糙度/平滑度摩擦系數(shù)塵埃度第四節(jié)

紙與紙板的表面性能測(cè)試一、粗糙度/平滑度粗糙度/平滑度是衡量紙與紙板表面凸凹、平整程度的一個(gè)重要物理量。表面平滑的紙張進(jìn)行印刷時(shí)，能以最大的接觸面積與印版或橡皮布的圖文接觸，實(shí)現(xiàn)油墨較均勻、完整地轉(zhuǎn)移，使紙類印刷品圖文清晰、色彩飽滿，獲得令人滿意的復(fù)制效果。對(duì)于通過(guò)網(wǎng)點(diǎn)來(lái)表達(dá)層次色調(diào)的印品，平滑、無(wú)凸凹的紙張能較好地反映原稿中的色調(diào)層次和網(wǎng)點(diǎn)狀態(tài)，使得印刷品色調(diào)層次豐富柔和，網(wǎng)點(diǎn)清晰。對(duì)書寫紙來(lái)說(shuō)，也要達(dá)到足夠的平滑度，才能保證書寫流利。第四節(jié)

紙與紙板的表面性能測(cè)試定義：粗糙度：指在一定壓力下試樣與平面金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)內(nèi)通入一定壓力的空氣，從試樣面和金屬環(huán)面之間流出的空氣量，單位是m1/min。平滑度：指在一定的真空度下，一定容積的空氣通過(guò)在一定壓力下、一定面積的試樣面與玻璃面之間的間隙所需的時(shí)間，以秒表示?？諝庑孤┓ü鈱W(xué)接觸法印刷試驗(yàn)法電容法摩擦法液體擠壓法針描法二、空氣泄漏法測(cè)試儀器：Bekk平滑度儀、Gurley三用儀、Bendtsen測(cè)定儀、Parker印刷表面粗糙度儀空氣泄漏法的原理：將試樣置于環(huán)形玻璃砧上，并在試樣上施加一定的壓力。從環(huán)形玻璃砧的中心孔通入一定容積的空氣，測(cè)定空氣通過(guò)試樣與玻璃砧之間所需的時(shí)間來(lái)表示紙張的平滑度。GB456紙和紙板平滑度測(cè)定法（別克法）：不適用于厚度0.5mm以上和透氣度較大的紙張。

Bekk測(cè)試法Bekk平滑度儀：普通型、165型、131ED型、ZPD-10B型。Bekk測(cè)試法構(gòu)成：由加壓部分、密閉系統(tǒng)和測(cè)試部分組成。工作原理：三通閥指著“P”時(shí)兩個(gè)空氣圓筒都與真空泵相連接；指著“P0”時(shí)，只有小圓筒連接真空泵。開動(dòng)真空泵，抽出圓筒中的空氣，玻璃管中的水銀柱隨即上升，高度由刻度標(biāo)尺指示。測(cè)試時(shí)，首先使水銀柱升高到規(guī)定的高度，然后旋轉(zhuǎn)三通閥到“M”，外界空氣通過(guò)試樣與玻璃砧接觸面之間的間隙進(jìn)入小圓筒中或同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)圓筒中，水銀柱隨之下降，試樣越光滑，它與玻璃砧表面的接觸就越緊密，空氣進(jìn)入圓筒越慢，水銀柱下降得越慢，下落時(shí)間就越長(zhǎng)，則表示平滑度越大。反之則平滑度就越小。普通型Bekk平滑度儀的工作原理Bekk測(cè)試法檢查三通閥的密封性。校對(duì)水銀柱面的高度。當(dāng)玻璃管中水銀柱高度為380mm時(shí)，水銀瓶里的液面應(yīng)該與瓶座上的標(biāo)線一致。否則應(yīng)適當(dāng)?shù)脑鰷p水銀。校對(duì)大小管的容積。校對(duì)試驗(yàn)面積。試驗(yàn)面積應(yīng)在(10±0.05)cm2范圍內(nèi)。校對(duì)試驗(yàn)面上所受的壓力。檢查真空泵的密封性。普通型Bekk平滑度儀校準(zhǔn)程序

Bekk測(cè)試法沿紙幅橫向切取50mm×50mm試樣，正反面各10片，保證試樣面上無(wú)皺折裂紋或其他缺陷。取出試樣并置于玻璃上，被測(cè)面緊貼玻璃砧，將膠膜和金屬蓋板蓋好。調(diào)節(jié)加壓裝置，給試樣施加一定壓力。將儀器上的三通閥指著“P”，利用真空泵或抽氣筒將容器內(nèi)空氣抽出，使水銀柱上升至高于380mm為止，停止抽氣，迅速擰緊有關(guān)閥門。旋轉(zhuǎn)三通閥到“M”，外界空氣將沿試樣表面和玻璃砧表面之間進(jìn)入容器，使水銀柱下降。當(dāng)水銀柱降到380mm時(shí)，開動(dòng)秒表計(jì)時(shí)，直至水銀柱降到360mm時(shí)停止秒表計(jì)時(shí)。秒表讀數(shù)即為該試樣的平滑度值。如果利用小管測(cè)量，秒表讀數(shù)再乘以10表示試樣的平滑度值。測(cè)試結(jié)果以所有試樣正反面平滑度的算術(shù)平均值、最大值、最小值，及正反面平滑度之差表示。165型Bekk平滑度儀的測(cè)試方法同上。普通型Bekk平滑度儀測(cè)試方法Bekk測(cè)試法大小管的使用原則：平滑度＜300s，大管；平滑度＞300s，小管。注意：平滑度＜15s，應(yīng)使用大管測(cè)量水銀柱從482mm下降到282mm所需時(shí)間秒表讀數(shù)除以10表示該試樣的平滑度值Bekk測(cè)試法ZPD-10B型無(wú)汞紙張平滑度儀結(jié)構(gòu)：主要由加壓、容積和電子控制部分組成。此平滑度儀無(wú)汞污染，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。其結(jié)構(gòu)參數(shù)與普通型Bekk平滑度儀相同。校準(zhǔn)程序：檢查儀器的密封性。校對(duì)儀器壓力。其它校對(duì)同普通型Bekk平滑度儀。ZPD-10B型平滑度儀Bekk測(cè)試法沿紙幅橫向切取50mm×50mm試樣，正反面各10片，保證試樣面上無(wú)皺折裂紋或其他缺陷。接通電源，預(yù)熱儀器30min，如采用氣動(dòng)加壓，將氣壓升到一定壓力。根據(jù)試樣平滑度的大小，將儀器選擇開關(guān)撥到×1(大管)或×10(小管)的位置。將試樣置于玻璃上，放上膠膜壓上壓蓋，被測(cè)面緊貼玻璃，放松加壓手柄(或氣動(dòng)開關(guān))，將試樣壓在玻璃上，壓下操作按鈕，顯示器自動(dòng)清零，真空泵開始操作。當(dāng)真空度達(dá)到400mmHg時(shí)，真空泵停止工作，真空度指示燈亮。片刻后燈滅，隨之真空度逐漸降到380mmHg，此時(shí)指示燈滅，數(shù)字秒表開始計(jì)時(shí)。當(dāng)下降到360mmHg時(shí)指示燈滅，秒表停止計(jì)時(shí)。此時(shí)顯示器上顯示的數(shù)值就是所測(cè)試樣的平滑度值，單位為秒。注意，在380mmHg時(shí)指示燈必須亮3s以上再滅，否則測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。取下已測(cè)試樣，準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)，依次進(jìn)行各個(gè)試樣正、反面的測(cè)定。測(cè)試結(jié)果以所有試樣正反面平滑度的算術(shù)平均值、最大值、最小值，及正反面平滑度之差表示。131ED型Bekk平滑度儀的測(cè)試方法同上。ZPD-10B型平滑度儀測(cè)試法Bekk測(cè)試法因筒內(nèi)平均真空度為49kPa，相當(dāng)于368mmHg，為了計(jì)算方便，特取值為370mmHg，Bekk平滑度是水銀柱由380mmHg降至360mmHg時(shí)所需的時(shí)間。設(shè)圓筒總?cè)莘e為V′，V1、V2分別為380mmHg和360mmHg時(shí)圓筒中的空氣在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積。根據(jù)氣體等溫定理：

760V1

＝(760－380)V′760V2

＝(760－360)V′當(dāng)用大筒時(shí)，規(guī)定V2－V1

＝10ml，則由上面兩式可以計(jì)算得到

V′＝380ml即為大圓筒的容積。當(dāng)用小圓筒時(shí)，規(guī)定V2－V1

＝1ml，因此小圓筒的容積為

V′＝38ml

Bekk平滑度儀的容積計(jì)算Bekk測(cè)試法測(cè)量值的相對(duì)誤差與環(huán)境氣壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差成正比。環(huán)境溫度升高，測(cè)量誤差會(huì)增大。平滑度隨相對(duì)濕度的增加而增大。平滑度隨試驗(yàn)壓力的增加而增大。試樣有效面積偏大時(shí)，所測(cè)得的平滑度值偏高，反之偏低。加壓時(shí)間越長(zhǎng)，平滑度值越大。施加壓力越大，平滑度值也越大。影響B(tài)ekk平滑度的因素Gurley三用儀測(cè)試法應(yīng)用范圍：紙張的平滑度、透氣度及松軟度。結(jié)構(gòu)：由外圓筒、內(nèi)圓筒、加壓裝置及夾頭等部分組成。測(cè)試原理：抬起內(nèi)圓筒，將試樣置于試樣夾上，內(nèi)圓筒靠自身的重量落下，使得一定量的空氣在一定壓力下通過(guò)一定面積的試樣，測(cè)定所需的時(shí)間即為紙張的平滑度值。Gurley三用儀Gurley三用儀測(cè)試法檢查密封性：用金屬片或玻璃紙置于紙樣夾內(nèi)夾緊后，提起內(nèi)圓筒保持5小時(shí)，空氣的泄漏量不得超過(guò)50m1。內(nèi)圓筒質(zhì)量的校對(duì)，應(yīng)在(567±1)g范圍內(nèi)。內(nèi)圓筒容積的校對(duì)。校準(zhǔn)程序Gurley三用儀測(cè)試法調(diào)節(jié)儀器水平，移開內(nèi)圓簡(jiǎn)，將專用油注入外圓筒內(nèi)，油面高度達(dá)到外圓筒中部表面的環(huán)狀紋線上。升高內(nèi)圓筒，使彈簧指針在它的凸緣下面與它連接為止。當(dāng)夾好試樣后，切忌將內(nèi)圓筒升高，否則，油會(huì)被吸入空氣管中。將測(cè)量頭及相關(guān)墊圈安裝于儀器上。將經(jīng)處理至平衡后的試樣插入底座上的沖孔器中，沖一個(gè)小圓孔。紙的層數(shù)視試樣平滑度的大小而定，對(duì)于一般印刷用紙，八層紙能提供較合適的讀數(shù)。將已沖孔的紙樣夾于試樣夾中，保證沖孔沒(méi)有被夾子環(huán)狀接觸的任何部分所遮住。用棒狀螺旋把試樣慢慢夾緊，逆轉(zhuǎn)離開，借桿臂重量來(lái)施加夾緊壓力。自由落下內(nèi)圓筒，待零刻線與外圓筒頂部對(duì)齊時(shí)，立即開動(dòng)秒表或計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。內(nèi)圓筒靠自身重力將系統(tǒng)內(nèi)空氣壓出，同時(shí)它也下落一段距離，待50m1刻線與外圓筒對(duì)齊時(shí)，停止計(jì)時(shí)，所計(jì)時(shí)間即為平滑度，單位為s/50m1。測(cè)試方法Bendtsen

儀快速測(cè)定法應(yīng)用范圍：平滑度、透氣度、壓縮性和彈性。結(jié)構(gòu)：由供氣系統(tǒng)、調(diào)壓器和測(cè)量系統(tǒng)三部分組成。測(cè)試原理：恒定壓力的微弱氣流，從金屬環(huán)與試樣的接觸面之間通過(guò)，以泄漏空氣量來(lái)衡量紙及紙板表面的粗糙度，單位時(shí)間內(nèi)泄漏的空氣越多，則表明紙或紙板表面越粗糙，平滑度越低。也可把測(cè)得的空氣流量換算成通過(guò)的時(shí)間。而透氣度是以單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)一定試樣面積的氣體量來(lái)衡量。Bendtsen粗糙度儀Bendtsen

儀快速測(cè)定法GB2679.4紙與紙板粗糙度的測(cè)定法（本生式的粗糙度儀快速測(cè)定法）。沿紙幅橫向切取100×100mm的試樣，正反面各10片。試樣應(yīng)平整，不得有皺折。檢查儀器的密封性后，將試樣置于玻璃板上，被測(cè)量面朝上。開動(dòng)儀器，把150mmH2O的調(diào)壓砝碼放在固定柱上，并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)通氣閥門，使空氣通過(guò)流量計(jì)。把測(cè)量頭置于試樣上，5s后在流量計(jì)上讀取浮子指示的數(shù)值，即為試樣的粗糙度。測(cè)定時(shí)浮子的指示值應(yīng)在流量計(jì)刻度值10％～90％范圍內(nèi)。按上述方法，進(jìn)行各個(gè)試樣的測(cè)試，每一個(gè)試樣只能測(cè)試一次（正面或反面）。測(cè)試完畢后，先將調(diào)壓砝碼取下，再停止儀器。以正反面的測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并在試驗(yàn)報(bào)告中說(shuō)明最大值、最小值及兩面粗糙度之差。值越小，表明試樣的平滑度越高。測(cè)試方法Bendtsen

儀快速測(cè)定法儀器的流量計(jì)和調(diào)壓砝碼是否調(diào)節(jié)垂直。調(diào)壓器到流量計(jì)間有漏氣現(xiàn)象時(shí)，讀數(shù)偏低；流量計(jì)到測(cè)量頭間存在漏氣時(shí)，讀數(shù)偏高。測(cè)量頭是否損傷或生銹。影響因素Parker印刷表面粗糙度儀測(cè)定法應(yīng)用范圍：測(cè)定紙與紙板印刷表面的粗糙度；變化其壓力可以測(cè)定粗糙度的變化和壓縮性；換上氣孔率測(cè)試頭，可測(cè)試印刷紙的氣孔率（或透氣度）。構(gòu)成：由測(cè)量、試樣夾持、顯示部分和操作面板等組成。測(cè)試原理：將試樣置于試樣夾上，由于試樣遮住了光源，致使試樣夾關(guān)閉夾緊。先設(shè)定一定的壓力，將測(cè)量面與信號(hào)傳感器重疊，測(cè)定試樣表面之間的空氣泄漏，再由傳感器探測(cè)，在顯示器上顯示出來(lái)，即為試樣的粗糙度，單位是μm

。Parker印刷表面粗糙度儀Parker印刷表面粗糙度儀測(cè)定法沿紙幅橫向切取100mm×100mm的試樣10片，試樣要平整、無(wú)折皺、裂口等。選擇合適的壓力：軟墊為10kgf/cm2，硬墊為20kgf/cm2。將試樣插入下夾板和傳感器之間。由于試樣遮住光源，使傳感頭自動(dòng)夾緊試樣。標(biāo)有AIR的指示燈亮，經(jīng)預(yù)調(diào)，計(jì)數(shù)器指示出試樣的粗糙度值。松開夾緊裝置，取出試樣，準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明墊子的類型，H為標(biāo)準(zhǔn)硬墊，S為標(biāo)準(zhǔn)軟墊。夾緊力分別為20kgf/cm2、10kgf/cm2

、5kgf/cm2。測(cè)試方法三、光學(xué)接觸法光學(xué)接觸法：S.M.Chapman提出。光學(xué)接觸：紙張的凸峰部分與棱鏡間的間隙≤入射光的波長(zhǎng)非光學(xué)接觸：紙張的凸峰部分與棱鏡間的間隙＞入射光的波長(zhǎng)三、光學(xué)接觸法光學(xué)接觸法原理圖接觸區(qū)的反射光AB測(cè)試原理當(dāng)沿法向的入射光照射到光學(xué)接觸部分時(shí)，由玻璃-紙張界面向棱鏡體內(nèi)空間形成漫反射，因此在入射方向的±90°范圍內(nèi)都存在著反射光。當(dāng)入射光照射到非光學(xué)接觸部分時(shí)，入射光通過(guò)玻璃-空氣界面射向紙張的凸凹部分表面，然后紙張凸凹部分的反射光又通過(guò)空氣-玻璃界面折射到棱鏡體內(nèi)。由折射率定義可知，折射到棱鏡體內(nèi)的光集中在±41°的空間內(nèi)，在與入射方向大于41°的空間是不存在反射光的。因此，在與法向的入射光呈30°方向的“A”處，反映了光學(xué)接觸面積和非光學(xué)接觸面積上的反射光。而在與法向的入射光呈60°方向的“B”處，卻只能反映光學(xué)接觸部分的反射光。S.M.Chapman光學(xué)接觸法就是利用上述現(xiàn)象，在“A”、“B”兩位置上設(shè)置兩個(gè)光敏元件，用以測(cè)量“A”、“B”兩個(gè)部位的反射光強(qiáng)，進(jìn)行比較來(lái)確定光學(xué)接觸面積的百分比。三、光學(xué)接觸法光學(xué)接觸法的不足：光學(xué)接觸法能測(cè)得紙張?jiān)诩訅何矬w之間接觸面積的大小，但測(cè)量所得數(shù)據(jù)與所施加的壓力、紙張的壓縮特性有關(guān)。因而只能在規(guī)定的壓力下，從一定程度上反映了紙張表面的相對(duì)平整程度。光學(xué)接觸法所獲得的接觸面積百分比不能反映紙張凹下部分的深淺程度。四、針描法針描法是測(cè)量表面微觀幾何形狀的方法之一。針描粗糙度儀：測(cè)定印刷表面凹凸的程度和表面微觀情況。構(gòu)成：由放大指示、信號(hào)傳輸、檢測(cè)器、記錄系統(tǒng)以及帶柱子的定盤、傾斜調(diào)整臺(tái)等部分組成。測(cè)試原理：觸針接觸印刷紙?jiān)嚇颖砻妫瑒蛩倩瑒?dòng)并掃過(guò)一定的距離。根據(jù)印刷表面的凹凸不平給出相應(yīng)的曲線，并由放大裝置放大顯示，曲線的形狀反映紙面凹凸不平的程度。曲線越平緩，則平滑度越高，反之則粗糙度越高。五、水跡法荷蘭印刷技術(shù)研究所(簡(jiǎn)稱IGT)提出了在印刷適性試驗(yàn)機(jī)上測(cè)量印刷過(guò)程中紙張的平滑度方法。測(cè)試儀器：IGT印刷適性儀。IGT印刷適性儀的測(cè)試原理：模擬紙張的圓壓圓印刷狀態(tài)，在一定的印刷速度、印刷壓力和襯墊條件下進(jìn)行壓印，使紙張表面的幾何狀態(tài)與實(shí)際圓壓圓印刷狀態(tài)相接近，測(cè)得的結(jié)果表征紙張?jiān)趬河∵^(guò)程中的平均粗糙度，同時(shí)也可以用單位面積內(nèi)凹穴的容積來(lái)標(biāo)定印刷平滑度。五、水跡法同一種紙張?jiān)诓煌挠∷毫ο拢鶞y(cè)得的平滑度是有區(qū)別的。紙張?jiān)绞杷?，其差別越顯著。采用水跡法測(cè)定印刷過(guò)程中紙張的平滑度，與印刷的實(shí)際狀態(tài)相近。五、水跡法IGT印刷適性儀結(jié)構(gòu)圖五、水跡法IGT印刷適性儀工作原理：印刷適性儀相當(dāng)于一臺(tái)小型印刷機(jī)，它可以模擬圓壓圓印刷過(guò)程。印刷盤相當(dāng)于印版滾筒，它可以從軸上卸下，以便在附件裝置（勻墨器）上均勻地著墨。扇形盤相當(dāng)于壓印滾筒，承印的試樣用夾子夾緊并繞在扇形盤上，扇形盤與承印的試樣間可以布置適當(dāng)?shù)囊r墊。印刷盤和扇形盤之間的印刷壓力通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄來(lái)調(diào)節(jié)，并在刻度標(biāo)尺上讀出。扇形盤與重錘同軸聯(lián)接，采用跌落重錘方法，使扇形盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在印刷一張紙樣的過(guò)程中，印刷速度是遞增的，其瞬時(shí)印刷速度可以從速度表上查得。如果用手轉(zhuǎn)動(dòng)重錘，亦可實(shí)現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。A1C2-5E型IGT印刷適性儀對(duì)印刷速度的調(diào)節(jié)已有改進(jìn)，既可作加速運(yùn)行，也可作勻速運(yùn)行，并有儀表顯示印刷速度值。五、水跡法測(cè)試方法切取兩條帶狀紙張?jiān)嚇印⑾嗤募埫妫此鶞y(cè)平滑度的一面）彼此正對(duì)安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾鉗上，其中一條繞在寬2cm并安裝在印刷盤小軸上的鉛盤表面，另一條繞在包有橡皮布的扇形盤上。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)前，用精確定量的滴管將3ml的蒸餾水滴在兩條紙張?jiān)嚇又g。壓印后水滴將鋪展在被測(cè)紙面上，填滿紙張表面不平處，形成卵形水跡，采用求積儀測(cè)得水跡面積。從測(cè)得的水跡面積可計(jì)算出紙面單位面積內(nèi)凹穴的平均容積，以m1/cm2表示。五、水跡法高平滑度的紙張：可用1.5ml的蒸溜水進(jìn)行試驗(yàn)。特別粗糙的紙張：可適當(dāng)加大水量。為了確保在滴水到壓印的短暫時(shí)間內(nèi)，水分完全不浸入紙張內(nèi)部，可將所測(cè)試的紙條試樣在壓印前先涂上蠟克，待蠟克干燥后再進(jìn)行滴水壓印。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，以不同的印刷速度進(jìn)行試驗(yàn)，水跡面積變化不大，因此可以認(rèn)為壓印前水分浸入紙張內(nèi)部很少，甚至沒(méi)有。至于水跡形成之后，浸入紙張內(nèi)部水量的多少，并不影響水跡面積的度量值。五、水跡法印跡分布為橢圓形：計(jì)算法。用滴入的液滴量除以印樣上印跡面積的2倍。R=V/2S=1000V/2*0.85*L*BR----紙面粗擦度，cm3/m2;L----印跡最大長(zhǎng)度，mm;B----印跡最大寬度，mm;V----所用液滴的體積，mm3S----印跡的面積，mm2;五、水跡法查表法六、摩擦系數(shù)摩擦力的定義：當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體沿接觸面相對(duì)滑動(dòng)或有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，彼此間作用著阻礙這種運(yùn)動(dòng)的力，即摩擦力。在未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力稱為靜摩擦力，出現(xiàn)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力稱為滑動(dòng)摩擦力。根據(jù)摩擦理論可知，在確定的正壓力條件下，摩擦力的大小與摩擦系數(shù)成正比。測(cè)試儀器：荷蘭包裝研究