Pulps——Laboratory sheets一

Determination of physical properties

(ISO 5270: 1998, MOD)

编辑：弗艾博纤维技术研究中心

 

 

                                                  前  言

本标准修改采用ISO 5270:1998《纸浆实验室纸页  物理性能的测定》(英文版)。

本标准与ISO 5270:1998相比,主要差异如下:

——用GB/T455《纸和纸板撕裂度的测定》代替eqv ISO1974:1990;

——用GB/T457《纸和纸板 耐折度的测定》代替ISO 5626:1993，MOD;

——用GB/T458-2008《纸和纸板 透气度的测定》代替ISO 5636-2:1984,MOD、ISO 5636-3:1992和ISO 5636-5: 2003, MOD;

——用GB/T2679.6《瓦楞原纸平压强度的测定》代替eqv ISO7263:1985;

——用GB/T 2679. 8《纸和纸板环压强度的测定》代替eqv ISO 12192:2002;

——用GB/T2679.10《纸和纸板短距压缩强度的测定法》代替eqv ISO9895:1989;

——用GB/T8940.2《纸浆亮度(白度)试样的制备》代替eqv ISO 3688:1999;

——用GB/T10739《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》代替eqv ISO187:1990;

——用GB/T12914《纸和纸板 抗张强度的测定》代替ISO 1924-1:1992,MOD和ISO 1924-2:1994，MOD;

——用GB/T 22364《纸和纸板 弯曲挺度的测定》代替ISO 2493: 1992, MOD和ISO 5629:1983，MOD;

——用GB/T 24324《纸浆 物理试验用实验室纸页的制备 常规纸页成型器法》代替ISO 5269-1 :2005 , MOD;

——用GB/T 24326《纸浆 物理试验用实验室纸页的制备 快速凯塞法》代替ISO 5269-2:2004，MOD。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国造纸工业标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:中国制浆造纸研究院、国家纸张质量监督检验中心、中国造纸协会标准化专业委员会。

本标准主要起草人:史记。

1范围

本标准规定了实验室纸页物理性能的测定方法。

本标准适用于按照GB/T 24324和GB/T 24326制备的实验室纸页,本标准应与相应的方法标准一起使用。

在某些情况下,本标准规定的试验方法与相应的方法标准有差异,这是由于实验室纸页的数量有限。

注:测定纸浆蓝光漫反射因数(ISO亮度)所用实验室纸页应按GB/T 8940.2进行制备。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 451.3纸和纸板厚度的测定(GB/T 451.3——2002,idt ISO 534:1988)

GB/T 454纸 耐破度的测定(GB/T 454——2002,idt ISO 2758: 2001)

GB/T 455纸 和纸板撕裂度的测定(GB/T 455——2002,eqv ISO 1974:1990)

GB/T 457纸和纸板耐折 度的测定(GB/T 457——2008,ISO 5626:1993 ,MOD)

GB/T 458- 2008 纸和纸板透气 度的测定(ISO 5636——2:1984 , MOD;ISO 5636-3: 1992 , MOD;ISO 5636-5: 2003 , MOD)

GB/T 2679.6瓦 楞原纸平压强度的测定(GB/T 2679. 6——1996 ,eqv ISO 7263 :1985)

GB/T 2679.8纸和纸板环压强 度的测定(GB/T 2679. 8——1995,eqv ISO/DIS 12192)

GB/T 2679. 10纸和纸 板短距压缩强度的测定法(GB/T 2679. 10- 1993, eqv ISO 9895:1989)

GB/T 8940.2纸浆亮度(白 度)试样的制备(GB/T 8940. 2——2002 ,eqv ISO 3688:1999)

GB/T 10739纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(GB/T 10739——2002,eqv ISO 187:1990)

GB/T 12914纸和纸板抗张强度 的测定(GB/T 12914- 2008; ISO 1924-1: 1992, MOD;

ISO 1924-2: 1994, MOD)

GB/T 22364纸和纸板弯曲挺度的测定(GB/T 22364- 2008;ISO 2493 :1992, MOD;ISO 5629:1983，MOD)

GB/T 24324纸浆  物理试验用实验室纸页的制备常规纸页 成型器法(GB/T 24324——2009，ISO 5269-1 : 2005, MOD)

GB/T 24326纸浆物 理试验用实验室纸页的制备快速凯塞法(GB/T 24326- 2009 , ISO 5269-2: 2004 , MOD)

3原理

纸浆实验室纸页物理性能的测定,如层积紧度、抗张指数、撕裂指数、耐破指数、透气度、耐折度、弯曲挺度和压缩强度,是将未经打浆或已经打浆的纸浆悬浮液制备成实验室纸页,并将纸页置于标准大气下平衡处理后进行测定。

        4仪器

所用仪器分别详述于相应的方法标准中。

5实验室纸页的裁切

5.1实验室纸页的选取

按测定性质确定所需实验室纸页的数量。但应至少选取4张实验室纸页。这些纸页应没有可见缺陷,其定量(绝干)按GB/T 24324和GB/T 24326规定相应为60 g/m²士2 g/m²和75g/m²士2g/m²。定量未规定(见表1)时，允许偏差应为3%。每套纸页的总面积应不小于0.1 m²。

5.2实验室纸页 的温湿处理

按GB/T 10739的规定,在(23.0士1.0)⁰C和相对湿度(50.0土2.0)%的标准大气下对试样进行温湿处理,并在标准大气中进行试验。

 

5.3定量、厚度和层积紧度的测定

裁切纸页至规定尺寸,测定其面积,准确至0.5%。按表1选取合适的尺寸,用于裁切试样。

在裁切试样前,按下列步骤测定温湿处理后纸页的定量:

测定裁切纸页的质量,应准确至0.2%。用式(1)计算定量,单位为克每平方米(g/m²)。

m——温湿处理后裁切纸页的质量,单位为克(g);

S——每张纸页的面积,单位为平方米(m²⁾;

 

n——纸页张数。

结果保留一位小数。

使用GB/T451.3规定精度的厚度计,测定由4张裁切后纸页形成的纸叠的厚度，纸页的非压光面朝上。在纸叠上5个不同的位置测定,在测定过程中,当改变纸叠的测定位置时,纸页间不应相互错位。计算每张纸页的平均厚度。

用式(2)计算紧度

p,单位为克每立方厘米(g/cm³)。

 

式中:

 

g——温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²);

 

δ——按上述方法计算所得每张纸页的平均厚度,单位为微米(μm)。

计算平均紧度,结果保留两位有效数字。

5.4 试样的制备

从温湿处理过的纸页中裁切数量足够的试样。所要求的最少纸张数见表1。

注:测定平压强度或环压强度时，如果使用直径158 mm的纸页，每张纸页上应只能切取2张试样用于测定。这些试样也可用于测定定量。

6常见物理性质测定步骤(60 g/m²或75g/m²纸页)

6.1 抗张指数

按GB/T12914中恒速拉伸法规定的方法测定抗张强度，如需要,测定裂断时伸长率。每张纸页至少测定2个试样，总共至少测试8个试样。夹头间距离应为100 mm,伸长速率为10 mm/ min士2.5mm/min。

注1:如果试样长度不够,为避免夹头接触到测定区域表面，可使用90 mm的测定长度,且应在试验报告中注明。

注2:对于某些纸，试样可能会很快断裂,例如不到5 s就断裂;或者需要过多的时间，例如超过30 s。在这种情况下,可使用不同的拉伸速率，但该速率应在试验报告中注明。

用式(3)计算抗张指数I,单位为牛顿米每克(N⋅m∕g)。

 

式中:

 

——抗张力平均读数，单位为牛顿(N);

 

w——试样宽度,单位为米(m);

 

g——按5.3规定测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

计算平均抗张指数,结果应准确至0.5 N⋅m∕g。

如需要,计算平均裂断时伸长,以mm表示，然后计算裂断时伸长率,以最初试样长度的百分数表示,结果保留一位小数。

6.2撕裂指数

按照GB/T 455测定撕裂度,每叠试样由4张组成。夹好试样,非压光面朝向摆锤的轴,应至少进行两次测定。

计算读数平均值。然后用式(4)和式(5)计算撕裂度

F(以mN表示)和撕裂指数X (以mN⋅m²g表示)。

式中:

 

——撕裂度平均读 数,单位为毫牛(mN);

 

p——同时撕裂的试样张数,摆的刻度已经被校正为直接给出撕裂读数,单位为毫牛(mN)(该系数通常为4、8、16或32);

 

g——按照5.3规定测定温湿处理后裁切过纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

撕裂指数应准确至0.1 mN²g⋅m。

6.3耐破指数

按GB/T 454测定耐破强度。每个试样的正反面应至少各测定一次,至少测定4张试样。如果试样有足够宽能被安全地夹住,面积小于70mmX70mm的也可以使用。

用式(6)计算耐破指数

X,单位为千帕平方米每克（Kpa⋅m^2/g)。

式中:

 

——耐破度的平均值，单位为千帕(Kpa);

 

g——按照5.3测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

耐破指数应准确至0.1 Kpam²∕g⋅。

6.4 透气度

按照GB/T458--2008中葛尔莱法测定透气度,气压应施加在纸页的非压光面。

至少从2张裁切过的实验室纸页上裁取试样,且至少进行4次测定。计算通过100 mL空气的平均时间,以s表示。

用式(7)计算透气度P,单位为微米每帕秒[μm/(Pa．s)],保留两位有效数字。

式中:

 

——通过100mL空气的平均时间,单位为秒(s)。

6.5耐折度

按GB/T 457规定的任何一种方法测定每张试样双折叠次数的对数(以10为底)。至少从3张裁切后实验室纸页.上选取6张试样进行测定。

以对数的平均值报告耐折度,修约至小数点后两位。同时说明所用仪器的类型。

7特定物理性质测试步骤(高定量纸页)

7.1弯曲挺度

按GB/T 22364测定试样的弯曲挺度。如果仪器被设计成只能在未施压端的一侧弯曲,则还应测定相同数量试样弯曲方向的另一面。

至少测定10张试样,计算弯曲挺度的平均值

B(以mN表示)。用式(8)计算弯曲挺度指数

X(以Nm⁶/kg³表示)。

式中:

 

——弯曲挺度平均值，单位为毫牛(mN);

 

g——按5.3测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

弯曲挺度指数保留三位有效数字,还应报告所用的夹持长度和弯曲角度。

7.2实验室起楞后平压强度(CMT)

按照GB/T2679.6测定平压强度(CMT)。试样的非压光面应朝向粘结带。

至少进行6次测定,计算平压强度平均值

F(以N表示)。用式(9)计算平压强度指数

X(以N⋅m²∕g表示)。

式中:

 

——平压强度的平均值;

 

g——按5.3测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

平压强度指数保留三位有效数字。

7.3 环压强度(RCT)

按照GB/T2679.8测定环压强度。试样的压光面和非压光面分别朝向纸环的中心。至少测定10次，用式(10)和式(11)计算环压强度的平均值

c(以N/m表示)和环压强度指数

X(以N⋅m∕g表示)。

式中:

 

——试样压溃时压缩力的平均值，单位为牛顿(N);

 

——试样长度,单位为米(m);

 

X——环压强度指数,单位为牛顿．米每克(Nm/g);

 

g——按5.3测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

环压强度指数保留三位有效数字。

7.4短距压缩强度

按GB/T2679.10测定短距压缩强度。

至少进行10次测定。计算最大压缩力的平均值(以N表示),应准确至0.1N。用式(12)和式(13)计算压缩强度X(以kN/m表示)和压缩指数Y(以N⋅m/g表示)。

式中:

 

——试样最大压缩力的平均值,单位为牛顿(N);

15——试样宽度,单位为毫米(mm);

 

g——按照5.3测定的温湿处理后裁切纸页的定量,单位为克每平方米(g/m²)。

压缩指数应准确至0.1N

⋅m/g。

 

    8试验报告

试验报告应包括以下项目:

a)对本国家标准编号的引用

b)完整鉴定试样的所有必要信息;

c)如果实验室纸页由实验室打浆的纸浆制备,应参考相关标准,以及该标准试验报告中要求的相关的特殊规定;

d)如果制备实验室纸页的纸浆未经打浆,或经非标准方法打浆,参考所用的相关的国家标准，以及该标准试验报告中要求的相关的特殊规定;

e)纸页经温湿处理后的实际定量;

f)制备实验室纸页所参考的标准;

g)测定所用方法;

h)温湿处理和测定所用标准大气;

i)与标准大气平衡是否通过解吸或吸附过程来完成;

j)本标准第6章和第7章的相关段落里要求的结果和详细内容;

k) 测定过程中观察到的任何非正常步骤或要素,尤其当测定抗张指数时，如果拉伸速率不是10 mm/min士2. 5 mm/min则需注明;

I)任何偏离本标准或可能影响结果的任何操作。