Bruchfestigkeit des Papiers. Durchstoßfestigkeit Absolute Durchstoßfestigkeit

Die Reißfestigkeit ist die Kraft, die erforderlich ist, um einen Materialstreifen zu zerreißen. Bis zu einer gewissen Grenze weist das Material elastische und elastische Eigenschaften auf. Im elastischen Bereich ist die durch eine ausgeübte Kraft (Spannung) verursachte Verformung (Dehnung) proportional zu dieser Kraft. Dieser Zusammenhang ist als Hookesches Gesetz bekannt und kann wie folgt ausgedrückt werden:

Spannung (aufgewandte Kraft) = Konstante x Dehnung (Größenänderung)

F=E∆x,

Wo F- destruktiv, Anstrengung, E- konstant, ∆ x - Dehnung.

Konstante E bekannt als Elastizitätsmodul (Young-Modul).

Papier und Karton weisen bis zu einer gewissen Grenze elastische Eigenschaften auf (Abb. 1.25). Das heißt, wenn die Kraft aufhört, nimmt die Probe ihre ursprüngliche Form wieder an, oberhalb der Elastizitätsgrenze gilt diese Abhängigkeit jedoch nicht mehr, da sich das Material allmählich verformt, bis es bricht.

Die Angaben basieren auf Prüfverfahren mit fester Materialstreifenbreite und Lastwechselgeschwindigkeit. In diesem Fall wird die Zugfestigkeit als Kraft pro Breiteneinheit erfasst. Die Zugfestigkeit in Längsrichtung ist höher als in Querrichtung.

Reis. 1,25. Spannungs-Dehnungs-Beziehung, die elastoplastische Eigenschaften zeigt. Last-Dehnungs-Kurve

Die Zugfestigkeit von Papier kann durch die Bruchlänge ausgedrückt werden – ein bedingter berechneter Wert, der angibt, bei welcher Länge ein an einem Punkt befestigter hängender Papierstreifen aufgrund seiner eigenen Masse reißt.

Die Höhe der Zugfestigkeit an der Bruchstelle hängt von der Geschwindigkeit der Laständerung ab. Bei gleichmäßiger Belastungszunahme erfolgt die Prüfung im statischen Zugbetrieb, bei schlagartiger Belastung für sehr kurze Zeit im dynamischen Zugbetrieb.

Die letztgenannte Eigenschaft, definiert als Zugenergieabsorption (TEA), ist wichtig für das Verständnis der Papiereigenschaften, die mit dem Verhalten einer mehrschichtigen Papiertüte bei einem Falltest verbunden sind. Dieser Test ist ein Maß für die Arbeit (das Produkt aus Kraft und Weg), die erforderlich ist, um eine Probe zu brechen, und liefert ein Maß für die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung.

Zugdehnung (Bruchdehnung)

Die Bruchdehnung ist die maximale Dehnung eines Materialstreifens im Zugversuch und ein Maß für die Elastizität. Sie wird in Prozent als Vergrößerung der Länge der Probe zwischen den Klemmen im Vergleich zur ursprünglichen Länge ausgedrückt. Die Dehnung in Querrichtung ist größer als in Längsrichtung.

Reißfestigkeit

Der Reißwiderstand (Abb. 1.26) ist die Kraft, die erforderlich ist, um den Riss im Blatt nach einem Schnitt zu erhöhen. In den meisten Fällen ist es notwendig, die Reißfestigkeit zu erhöhen, in einigen Fällen ist es jedoch erforderlich, dass das Material sauber reißt (z. B. Aufreißbänder, um das Öffnen der Verpackung und den Zugriff auf den Inhalt zu erleichtern).

Schlagfestigkeit

Zur Prüfung der Berstfestigkeit wird eine Probe aus Papier oder Pappe über einem kreisförmigen, mit einer elastischen (Gummi-)Membran abgedeckten Loch befestigt und einem zunehmenden Druck ausgesetzt, bis die Probe zerbricht (Abbildung 1.27). Dieser Test ist einfach, aber unter realen Bedingungen ist sein Zusammenhang mit der Kraft recht komplex. Hohe Scherfestigkeitswerte weisen auf die Steifigkeit des Materials hin. Wie wir bereits in Abschnitt 1.2.6 erwähnt haben, können bei der Herstellung des Papierbreis Harnstoff und Melamin-Formaldehyd-Harze zugesetzt werden, die dazu beitragen, einen erheblichen Teil der Festigkeit des Papiers sowohl im trockenen als auch im nassen Zustand zu erhalten während der weiteren Verwendung. Die Nassberstfestigkeit wird berechnet, indem die Werte der Berstfestigkeit unter Druck im trockenen Zustand und nach einer gewissen Befeuchtung der Probe verglichen werden. Der Prozentsatz der Nass- und Trockenberstfestigkeitswerte entspricht dem Grad der Beibehaltung der Nassfestigkeit.

Reis. 1.26. Prinzip zur Bestimmung der Reißfestigkeit

Abb.1.27. Prinzip der Bestimmung der Berstfestigkeit

Steifigkeit

Zum Bedrucken, Verpacken und Verwenden sehr wichtig hat Steifigkeit, die als Widerstand gegen Biegung definiert ist, die durch die Anwendung einer äußeren Kraft verursacht wird. Messen Sie die Steifigkeit durch Krafteinwirkung F an das freie Ende eines Materials einer bestimmten Größe (Länge). l), der auf der anderen Seite festgeklemmt wird. Das freie Ende wird dann um einen festen Abstand oder Winkel 8 ausgelenkt. Diese Methode ist als Zweipunktmethode bekannt (Abb. 1.28) und dient zur Messung der Biegesteifigkeit (nach Lorenzen und Vaettre, 5°, Lorentzen und Wettres), Biegefestigkeit (nach Lorenzen und Vattru, 15°) und Steifigkeit (nach Taber, 15°, Taber).

Reis. 1.28. Aufbringen einer Last zur Messung der Biegesteifigkeit mit der Zweipunktmethode

Die Biegesteifigkeit ist in Längsrichtung höher als in Querrichtung, was manchmal durch das Verhältnis der Steifigkeit in Längs- und Querrichtung ausgedrückt wird. Dieser Unterschied ist auf unterschiedliche Faserorientierungen aufgrund der verwendeten Papier- und Kartonherstellungsmethode zurückzuführen. Starrheit ist auch mit anderen verbunden wichtige Eigenschaften, insbesondere mit dem Verhalten von Kartons bei der Prüfung auf Druck, Biegefestigkeit, Biegbarkeit und Gesamtschlagfestigkeit. Bei der Messung der Biegesteifigkeit ist zu berücksichtigen, dass sie mit dem Elastizitätsmodul zusammenhängt (E) und Materialstärke (T) auf die folgende Weise:

Steifigkeit = Konstante (materialabhängig) × E × t 3 .

Bei homogenen Materialien tritt diese kubische Abhängigkeit auf, sofern die Elastizitätsgrenze nicht überschritten wird. Bei Papier und Karton liegt der Exponent etwas unter 3,0, ist aber immer noch recht signifikant (bei einigen Kartonsorten liegt er bei etwa 2,5–2,6). Somit kann argumentiert werden, dass die Steifigkeit maßgeblich von der Dicke des Materials abhängt, was leicht zu erkennen ist, wenn die Dicke verdoppelt wird – die Steifigkeit erhöht sich um das Fünffache oder mehr.

Kompressionswiderstand

Wenn wir Kompression im Zusammenhang mit Verpackungsanforderungen betrachten, beziehen wir uns im Allgemeinen auf die Auswirkung externer Belastungen auf Verpackungen (z. B. Kartons, Kisten und Fässer) während der Lagerung, Verteilung und Verwendung verpackter Produkte.

In diesem Fall ist die Auswirkung auf die Druckfestigkeit zu berücksichtigen verschiedene Eigenschaften Verpackungsdesigns, verschiedene Typen Papier und Pappe, deren Dicke sowie atmosphärische Bedingungen. Sie berücksichtigen auch den Unterschied zwischen einer statischen Belastung über einen längeren Zeitraum (während sich die verpackte Ladung im Lager befindet) und dynamische Belastung mit erheblichen Kräften verbunden, die über einen kurzen Zeitraum einwirken (insbesondere bei Stürzen und Stößen während des Transports). Druckfestigkeitsprüfungen werden unter verschiedenen Belastungen durchgeführt.

Untersuchungen haben gezeigt, dass zu den Eigenschaften von Papier und Pappe, die ihr Verhalten bei Drucktests von Kartons beeinflussen, die Steifigkeit und eine Eigenschaft gehören, die als Druckfestigkeit bekannt ist und mit der Methode bestimmt wird SCT(Kurzspannen-Kompressionstest)- Widerstand gegen Endkompression der Probe (Probenbasis 0,7 mm).

Wenn eine Papier- oder Kartonprobe durch Krafteinwirkung auf gegenüberliegende Kanten in der Probenebene zusammengedrückt wird, biegt sich das Material, und dies kann nicht als Maß für den Druckwiderstand dienen (Abb. 1.29). Wenn die Höhe der Probe in Richtung der Krafteinwirkung geringer ist als die durchschnittliche Länge der Faser (z. B. auf 0,7 mm reduziert), wird die Kraft so auf das Fasernetzwerk ausgeübt, dass das Netzwerk selbst wird komprimiert, was zu einer gegenseitigen Verschiebung der Fasern führt. In diesem Fall sind die Bindung zwischen den Fasern sowie die Art und Anzahl der Zellulosefasern wichtig für das Testergebnis der Methode. SCT. Es ist diese charakteristische Eigenschaft eines bestimmten Blechs in Messrichtung (längs oder quer), die neben der Steifigkeit das Verhalten von Kästen bei Drucktests beeinflusst.

Reis. 1.29. Druckfestigkeitstest. Beachten Sie den Unterschied in der Probenlänge im Vergleich zum Zugversuch

Knickfestigkeit und Biegsamkeit

Bei der Herstellung von Taschen verschiedene Designs, Tüten, Kartons und Kartons aus Well- und Karton, Papier und Pappe werden häufig gefaltet. Mehr dünne Materialien mechanisch um 180° gefaltet und die resultierenden Falten werden gerollt (gefaltet), um Haltbarkeit zu verleihen. Dickere Materialien für die Herstellung von Falt- und Hartkartons erfordern, dass das Material zum einfachen Biegen eine Ritzlinie (Rillung) aufweist, die als eine Art Scharnier (Achse) dient und eine Biegung des Kartonzuschnitts um 180° ermöglicht. Die Ritzung von Kartonzuschnitten erfolgt mittels Ritzkupplungen mit Rillen unterschiedlichen Profils.

Beim Ritzen auf der Oberseite des Werkstücks Pappkarton Es bilden sich Rillen (Rillen) und auf der Rückseite Wölbungen. Beim Falten einer Schachtel wird das Material mehreren Belastungen ausgesetzt (siehe Abbildung 10.29 in Kapitel 10).

Obere Schichten aus Pappe draußen Die entstehenden Falten dehnen sich aus und müssen eine ausreichende Zug- und Zugfestigkeit aufweisen. Die inneren Schichten werden komprimiert, wodurch es zu lokalen Delaminationen kommt (siehe Abb. 10.30-10.32). Eine Delaminierung der Rückseite führt bei Fortsetzung des Faltvorgangs bis zu einem bestimmten Winkel zur Bildung einer Rolle (Verdickung) und verhält sich wie eine Schleife (Abb. 1.30). Wichtig ist, dass diese Verdickung nicht reißt oder sich verformt, daher muss auch die Kartonschicht auf der Rückseite sehr stark sein.

Reis. 1.30. Bildung einer Wertungslinie (Biga)

Neben den hohen Festigkeitseigenschaften des Materials sind auch die Geometrie und Breite der Ritzlinie, die Breite und Tiefe der Nut der Ritzkupplung sowie die Eindringtiefe des Ritzlineals in das Material zu berücksichtigen sehr wichtig. Neben der visuellen Kontrolle der Falten und Knicke werden auch der Faltwiderstand und der Druckwiderstand der zusammengebauten Schachtel gemessen, die durch Änderung der Rillgeometrie angepasst werden können.

Die funktionellen Eigenschaften der Rilllinien gefalteter und geklebter Kartonagen hängen von der Dauer und den Lagerbedingungen der Zuschnitte mit geklebter Seitennaht vor der Zuführung in die Verpackungsmaschine ab. Diese Eigenschaft lässt sich als „Öffnungskraft eines Kartons“ messen. Die Bedingungen für eine solche Zwischenlagerung (Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Packungsdichte und Stapelbedingungen) sind sehr hoch wichtige Faktoren, was sich auf die Effizienz der Verpackungsvorgänge auswirkt.

Berstfestigkeit Der maximale gleichmäßig verteilte Druck, der im rechten Winkel auf die Oberfläche einer Probe ausgeübt wird und dem diese unter den durch eine Standardtestmethode ermittelten Bedingungen standhalten kann, bis sie platzt.

. 2010 .

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IC „Composite-Test“ führt Tests von Karton durch, der für die Herstellung verschiedener Verpackungen bestimmt ist:

• Verbraucher- und Transportverpackungen – Kartons, Kisten, Tabletts;
• Hilfsverpackungsmittel – Auskleidungen, Gitter, Schalen, Dichtungen, Stoßdämpfer;
• andere Produkte.

Es werden Tests durchgeführt, um die tatsächlichen Werte der Kartoneigenschaften zu bestimmen, die in GOST R 52901-2007 „Wellpappe für Verpackungen. Technische Bedingungen“ festgelegt sind.

Dieser Standard normalisiert:

• Widerstand Bruch bei Anwendung einer zerstörerischen Kraft entlang der Riffelung entlang der Ritzlinie, N/m;
• Widerstand gegen Enddruck entlang der Wellen, kN/m;
• absoluter Stanzwiderstand, MPa (kgf/cm2);
• Delaminationswiderstand, kN/m;
• Feuchtigkeit, %

Das Verfahren zur Prüfung von Karton im Composite-Test IC

Vorbereitung von Proben zum Testen

Zu den Arbeiten zur Vorbereitung des Kartons für die Prüfung gehört das Zuschneiden und Konditionieren von Prüfmustern.

Probeschnitt

Das Schneiden von Kartonproben für Testzwecke erfolgt mit einer speziellen Laborausrüstung – einem pneumatischen Billerud-Schneider für Papier und Karton, hergestellt von der französischen Firma Noviprofibre.

Diese Operation erfolgt mit hoher Präzision durch zwei parallel im Geräteträger eingebaute einseitige Schärfmesser, wodurch mögliche Verfälschungen des Ergebnisses nahezu ausgeschlossen sindbei Kartonprüfungen Endkomprimierung, verbunden mit Nichtparallelität der Seiten des Werkstücks.Die resultierenden Proben haben rechteckige Form Länge (100,0 ± 0,5) mm und Breite (25 ± 0,5) mm. Die Abweichung von der Parallelität zwischen den Längsseiten der Probe ist sehr gering und beträgt nicht mehr als 0,1 mm.

Proben für andere Testarten werden anhand von Schablonen ausgeschnitten.

Konditionierung von Proben

Die Konditionierung geschnittener Kartonproben erfolgt obligatorische Anforderung GOST R 52901 und wird vor der Prüfung durchgeführt, um den Proben die erforderliche Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu verleihen. Zur Konditionierung von Karton verwenden wir eine Klimakammer SM 5/75-80 TVO-T der Firma SM „Climate“ (St. Petersburg). Die Kammer ist mit einem Dampfgenerator und einem Trocknungssystem ausgestattet, das eine Konditionierung der Proben vor dem Testen bei relativer Luftfeuchtigkeit (50 ± 2) % und einer Lufttemperatur (23 ± 1) ˚C für 24 Stunden ermöglicht. Die stabilisierte Temperatur in der Kammer wird im Bereich von 5°C bis 75°C mit einer Genauigkeit von ±2°C eingestellt, die relative Luftfeuchtigkeit im Arbeitsraum kann im Bereich von eingestellt werden natürliche Bedeutung bis zu 99 %.

Zugversuche entlang der Ritzlinie

Der Kartonzugversuch wird auf einer Tischplatte durchgeführt elektromechanische Maschine Modell H10K-S von Tinius Olsen (England). Die Maschine entwickelt eine Bruchkraft von bis zu 10 kN im Bereich der Traversengeschwindigkeiten (0,001...1000) mm/min. Der Lastmessfehler beträgt ±0,5 %. Das in die Maschine integrierte Kraftmesssystem und das System zur Messung der Verformung des Prüflings verfügen über einen Ausgang an einen Computer, der die von den Sensoren der Messsysteme empfangenen Signale nach einem speziellen voreingestellten Programm verarbeitet.

Die auf dem Computer verarbeiteten Informationen werden an Peripheriegeräte – ein Display und einen Drucker – übertragen, um sie in einer für den Bediener visuell wahrnehmbaren Form (in Form von Grafiken, Tabellen und Texten) darzustellen. In diesem Fall erfolgt die Erstellung von Probenladediagrammen auf dem Monitorbildschirm online.

Die Zugprüfung von Kartonproben wird gemäß den Anforderungen von GOST R 52901-2007 durchgeführt.

Der Kern der Methode besteht darin, die Kraft zu bestimmen, bei der es entlang der Ritzlinie zur Zerstörung des Prüflings kommt. Dabei eine notwendige Bedingung Bei Experimenten wird der getestete Kartonstreifen vor dem Laden einmal um 180° entlang dieser Linie gebogen.

Der so vorbereitete Prüfkörper wird verzugsfrei in den Spannvorrichtungen der Zugprüfmaschine befestigt und belastet. Die Ladegeschwindigkeit wird so gewählt, dass die Zerstörung der Probe etwa 15–20 Sekunden nach Beginn der Belastung erfolgt.

Während des Tests können Sie online auf dem Bildschirm die Dynamik der Erstellung eines Musterbelastungsdiagramms in den Koordinaten „Last – Verformung“ beobachten. Das endgültige Protokoll mit den Testergebnissen wird ausgedruckt.

Dreipunkt-Biegeversuche

Wir führen auch Biegeversuche an Wellpappe mit einer elektromechanischen Tischmaschine Modell H10K-S von Tinius Olsen durch. Drei-Punkte-Schema.

Im Prozess des ExperimentierensDie Kartonprobe wird auf zwei Stützen montiert und mit einem Stempel in der Mitte des Abstands zwischen den Stützen belastet. Dieser Abstand ist durch Verschieben und Arretieren der Stützen entlang der Nuten in der Grundplatte stufenlos einstellbar.

Der Stempel kann unterschiedliche Dicken und Krümmungsradien aufweisen Arbeitsfläche. Sample-Laderate sowieund bei Zugversuchen wird es auf der Grundlage spezifischer Testbedingungen ausgewählt.

Kompressionstests beenden

Auf einer Kompaktpresse des Unternehmens werden Endstauchversuche an Wellpappenproben durchgeführtFRANK- PTIGmbH(Deutschland), ausgestattet mit einem elektronischen Kraftmesser und einem Computer mit vorinstalliertem Datenverarbeitungsprogramm. Der Testmodus wird vom Bediener über das Touch-Display ausgewählt.

Die maximale Parallelität der Arbeitsplatten, die die geprüften Proben zusammendrücken, wird durch die Verwendung von zwei vertikalen Führungen in der Ständerkonstruktion gewährleistet.Die Belastungsgeschwindigkeit ist im Bereich (1-200) mm/min einstellbar, die maximale Druckkraft beträgt 5 kN. FehlerMessungenDer Kraftaufwand darf über den gesamten Lastwechselbereich 1 % nicht überschreiten.

Auf dem Bildschirm wird in Echtzeit ein Probenladediagramm erstellt und Testergebnisberichte im A4-Format ausgedruckt.

Zur FirmenpresseFRANK- PTIDarüber hinaus werden folgende Tests durchgeführt:

• Bestimmung des Widerstands von Pappe gegen Flächendruck gemäß GOST 20681-75;
• Bestimmung der Zerstörungskraft von Pappe und Papier beim Ringkomprimieren nach GOST 10711-97;
• Bestimmung der mechanischen Druckfestigkeit einer Wellprobe (Wellpapier) gemäß GOST 28686-90;
• Bestimmung des Druckwiderstands in der Ebene einer Wellprobe (Wellpappe) gemäß GOST 20682-75;
• Bestimmung des Delaminierungswiderstands von Wellpappe durch GOST 22981-78.

Prüfungen der Durchstanzfestigkeit

Prüfungen von Karton auf Durchstanzfestigkeit werden gemäß den Anforderungen von GOST 13525.8-86 „Halbzeuge aus Faserstoffen, Papier und Pappe. Verfahren zur Bestimmung der Durchstanzfestigkeit“ durchgeführt. Die Arbeiten werden an einem digitalen Gerät zur Bestimmung der Scherfestigkeit HYBT (Italien) mit mechanischer Spannvorrichtung durchgeführt.

Wird im Hydrauliksystem des Geräts verwendet Zahnradpumpe Der Druck des Arbeitsmediums wird auf eine Membran übertragen, die den Karton durchdringen soll. Das Ein- und Ausschalten der Pumpe erfolgt über einen Kippschalter am Bedienfeld des Geräts.

Die Membran besteht aus elastischem Gummi und kann sich nach Verformung bei wiederholten Belastungen gleichmäßig erholen. Das Material und die Form der Membran geben die in GOST 13525.8-86 festgelegten Abmessungen des Auslegers für verschiedene Betriebsdrücke vor.

Die Spannvorrichtung des Gerätes besteht aus einem oberen beweglichen und einem unteren Stützringe mit zentralen Löchern mit einem Durchmesser von 31,5 mm, koaxial zur Membran. Die Bewegung des Oberrings wird durch eine „Schrauben-Mutter“-Übertragung mit einer feinen Trapezgewindesteigung gewährleistet manueller Antrieb vom Schwungrad.

Zur Vorbereitung des Experiments wird eine Pappprobe auf den unteren Ring gelegt. Als nächstes senkt der Bediener durch Drehen des Schwungrads den beweglichen Ring nach unten und drückt den Karton zwischen den Ringen zusammen. Dabei wird die Spannkraft so eingestellt, dass der zwischen den Ringen eingespannte Prüfling nicht verrutscht und seine glatten Schichten nicht verformt werden.

Im nächsten Schritt schaltet der Bediener mit einem Kippschalter die Hydraulikpumpe ein, wodurch die Membran unter dem Einfluss des zunehmenden Drucks beginnt, den Karton in das Loch im oberen Ring zu drücken.

Informationen über die momentanen Werte der Betriebsdrücke im System, wenn die Probe geladen wird, bis sie vollständig gepresst ist, werden auf einer digitalen Anzeige in kPa angezeigt.

Der relative Fehler bei der Messung des absoluten Stanzwiderstands von Karton mit dem HYBT-Gerät beträgt 0,05 %.

Antrag zur Prüfung von Karton am Composite-Test IC

Die Prüfung von Karton in unserem Zentrum kann bestellt werden:

• telefonisch: ( 495 ) 513-47-29 , 511-12-84
• per E-Mail:[email protected] oder lab [email protected]

Mechanische Festigkeit und Verformungseigenschaften von Papier

Bruchfestigkeit des Papiers

Bruchfestigkeit. Die Bruchfestigkeit von Papier ist einer der wesentlichen Indikatoren für die mechanische Festigkeit von Papier. Es hängt von der Länge der Fasern ab, aus denen das Papier besteht, von ihrer Festigkeit, Flexibilität und den Bindungskräften zwischen den Fasern. Daher weist Papier, das aus langen, starken, flexiblen und eng miteinander verbundenen Fasern besteht, die höchste Bruchfestigkeit auf (aus denen einige Papiersorten hergestellt werden). synthetische Fasern). Unter den Lumpenfasern eignen sich Flachsfasern am besten zur Herstellung von Papier mit hoher Bruchfestigkeit. Der Gehalt an Holzzellstoff, Hartholzzellstoff und raffiniertem Weichholzzellstoff im Papier führt zu einer Verringerung der Bruchfestigkeit. Sulfit-Nadelholzzellstofffasern ermöglichen es, Papier zu erhalten, das hinsichtlich der Bruchfestigkeit stärker ist als Sulfit-Nadelholzzellstofffasern.

Bei einer übermäßigen Erhöhung des Mahlgrades des Papierbreis beeinflussen zwei Faktoren gleichzeitig die Bruchfestigkeit des hergestellten Papiers in negativer Richtung: eine Zunahme der Zerbrechlichkeit des Materials und eine Abnahme der durchschnittlichen Länge der Fasern. Bei einer deutlichen Zunahme der Dicke und des Gewichts von 1 m2 Papier (Karton) ist auch ein starker Rückgang der Bruchfestigkeit dieser Materialien aufgrund einer Erhöhung der Steifigkeit und des Auftretens großer Zugspannungen beim Bruch in der Oberflächenschicht zu beobachten eines dicken Materials im Vergleich zu einem dünnen.

Einführung von unverändert mineralischer Füllstoff führt unweigerlich zu einer Verringerung der Bruchfestigkeit des hergestellten Papiers aufgrund einer Verringerung der Bindungskräfte zwischen den Fasern und möglicherweise aufgrund der Reibung der Fasern, wenn das Papier wiederholt an den unebenen Oberflächen der Füllstoffpartikel gebrochen wird.

Der Einfluss der Papierfeuchtigkeit auf die Bruchfestigkeit ist nicht eindeutig. Mit der Befeuchtung des Papiers nehmen die Bindungskräfte zwischen den Fasern ab und die Flexibilität des Papiers (aufgrund der Quellung der Fasern) nimmt zu. Somit beeinflussen diese Faktoren die Bruchfestigkeit des Papiers in entgegengesetzter Richtung. Eine Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft (und damit der Luftfeuchtigkeit des Papiers) erhöht die Bruchfestigkeit von starkem Papier und verringert sie von schwachem Papier (z. B. Löschpapier).

Starkes Papier behält bei Befeuchtung neben der Erhöhung der Flexibilität der Fasern einen relativ hohen Kraftwert bei

Verbindungen zwischen ihnen, und das Ergebnis dieser Einflüsse trägt zu einer Erhöhung der Bruchfestigkeit des Papiers bei, ausgedrückt durch die Anzahl der Doppelbiegungen des Papiers, bevor es bricht. Wenn solch ein ursprünglich festes Papier in Wasser aufbewahrt wird, das heißt unter Bedingungen, bei denen die Kräfte zwischen den Fasern fast vollständig zerstört werden, wird es keine nennenswerte Bruchfestigkeit zeigen können.

Bei Papieren mit schwach ausgebildeten Bindungskräften zwischen den Fasern (Filter, Blotting etc.) werden diese Bindungen bei Befeuchtung des Papiers so stark reduziert, dass der positive Effekt der Erhöhung der Flexibilität der Fasern und des Papiers insgesamt nicht mehr überwiegen kann negativer Einfluss Aufgrund der geringen Größe der Kopplungskräfte zwischen den Fasern wird die Anzahl der Doppelbiegungen deutlich reduziert.

S. N. Ivanov und L. N. Laptev stellten fest, dass der kritische Wert der Bindungskräfte zwischen Fasern 490–588 kPa beträgt und eine weitere Abnahme bei Befeuchtung zu einer Abnahme der Bruchfestigkeit des Papiers führt.

Widerstand gegen Papierstanzen

Dieser Indikator für die Papierqualität kann nicht als einer der Hauptindikatoren angesehen werden. Dies kann für einige Arten von Verpackungs- und Packpapieren von Bedeutung sein, für die in manchen Fällen auch eine Nassplatzfestigkeit angegeben werden muss.

Die Durchstanzfestigkeit ist eine komplexe Funktion der Reißfestigkeit und Dehnung des Papiers vor dem Reißen. Es wurde experimentell festgestellt, dass der betrachtete Indikator der Papierfestigkeit mit zunehmenden Absolutwerten zunimmt; Werte der Indikatoren für seine Bruchlast und Bruchdehnung und wenn sich das Verhältnis der Papierdehnung in Maschinenrichtung zu seiner Dehnung in Querrichtung dem Wert Eins nähert.

Papier aus langen Fasern weist eine höhere Scherfestigkeit auf. Mit zunehmendem Mahlgrad des Papierbreis nehmen die Bindungskräfte zwischen den Fasern im Papier zu. Gleichzeitig erhöht sich der Durchstanzwiderstand. Ein zu hoher Mahlgrad des Papierbreis verringert jedoch die Scherfestigkeit, was mit einer merklichen Verkürzung der Fasern und einem Rückgang des Dehnungsgrades des Papiers vor dem Bruch einhergeht.

Mit der Befeuchtung des Papiers nimmt seine Bruchlast aufgrund der Abschwächung der Bindungskräfte zwischen den Fasern ab, gleichzeitig nimmt jedoch die Dehnung des Papiers zu.

Um den maximalen Wert der Durchstanzfestigkeit zu erreichen, muss daher der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers optimal sein, bei dem es zu keiner starken Schwächung der Zwischenfaserbindungen kommt und gleichzeitig ein ausreichend hoher Dehnungsgrad des Papiers beobachtet wird. Dieser Papierfeuchtigkeitsgehalt beträgt etwa 8-9 %.

GOST 13525.8-86

Gruppe K69

ZWISCHENSTAATLICHER STANDARD

Halbzeuge aus Fasern, Papier und Pappe

Verfahren zur Bestimmung der Berstfestigkeit

Faserzwischenprodukte, Papier und Karton. Methode zur Bestimmung der Berstfestigkeit

MKS 85.040
85.060
OKSTU 5409

Datum der Einführung: 01.01.1988

INFORMATIONEN

1. ENTWICKELT UND EINGEFÜHRT vom Ministerium für Forstwirtschaft, Zellstoff- und Papierindustrie und Holzbearbeitungsindustrie der UdSSR

ENTWICKLER

N. G. Logvinova

2. Durch den Beschluss genehmigt und in Kraft getreten Staatskomitee UdSSR gemäß den Normen vom 15. Mai 1986 N 1243

3. Inspektionshäufigkeit – 5 Jahre

4. Der Standard entspricht vollständig ST SEV 4239-83, internationale Standards ISO 2758-83*, ISO 2759-83*
________________
* Zugang zu den hier und weiter im Text erwähnten internationalen und ausländischen Dokumenten erhalten Sie über den Link zur Website http://shop.cntd.ru. - Hinweis des Datenbankherstellers.

5. STATT GOST 13525.8-78 und GOST 13648.7-78

6. REFERENZ REGULATIVE UND TECHNISCHE DOKUMENTE

7. Die Gültigkeitsdauer wurde gemäß Protokoll Nr. 2-92 des Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (IUS 2-93) aufgehoben.

8. AUSGABE (Juli 2007) mit Änderung Nr. 1, genehmigt im November 1988 (IUS 2-89)


Diese Norm gilt für Faserhalbzeuge, Papier und Pappe, einschließlich Wellpappe, und legt ein hydraulisches Verfahren zur Bestimmung der Berstfestigkeit fest.

Die Methode besteht darin, einen sanft ansteigenden hydraulischen Druck zu erzeugen, der über eine Gummimembran auf die Oberfläche einer Seite einer in einem Ring eingespannten Probe wirkt, und den Druckwert zu bestimmen, bei dem die Probe zerstört wird.

1. PROBENAHME

1. PROBENAHME

1.1. Probenahme von Zellstoff – gemäß GOST 16489.

1.2. Probenahme von Zellulose – gemäß GOST 7004.

1.3. Probenahme von Papier und Pappe – gemäß GOST 8047.

2. AUSRÜSTUNG

2.1. Zur Prüfung ist ein hydraulisches Gerät mit Elektroantrieb zu verwenden, das den in der Zeichnung sowie in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Anforderungen entspricht.

Zeichnung. Hydraulisches Gerät mit elektrischem Antrieb

Tabelle 1

Tabelle 2

Notiz. Es dürfen Geräte mit Manometern mit anderen Messgrenzen sowie Geräte mit elektronischen Sensoren verwendet werden.

2.1.1. Die Membran, die den Druck auf den Prüfling überträgt, muss aus elastischem Gummi bestehen, der sich bei wiederholter Belastung gleichmäßig von der Verformung erholen kann. Material und Form der Membran müssen die in Tabelle 2 angegebenen Abmessungen des Ausbuchtungsauslegers gewährleisten.

2.1.2. Die Spannvorrichtung gemäß Zeichnung und Tabelle 1 muss eine zuverlässige und gleichmäßige Befestigung des Prüflings ohne Beschädigung gewährleisten und ein Verrutschen während der Prüfung vollständig verhindern.

Die Spannflächen der Spannringe müssen flach und parallel zueinander sein und spiralförmige oder konzentrische Rillen mit A-förmigem Querschnitt aufweisen, wie in der Zeichnung angegeben.

Die Spannkraft muss den in Tabelle 2 angegebenen Werten entsprechen. Bei Wellpappe muss die Klemmkraft so sein, dass die Probe nicht verrutscht und die glatten Schichten nicht deformiert werden.

Zur Druckmessung im Spannsystem müssen Manometer gemäß GOST 2405 verwendet werden.

Bei einem Gerät vom Typ PGB zur Prüfung von Halbzeugen und Papier muss der Druck im Spannsystem mindestens 2000 kPa betragen, bei einem Gerät vom Typ PGK zur Prüfung von Karton mindestens 3200 kPa.

2.1.3. Manometer, die den Druck aufzeichnen, bei dem die Probe zerstört wird, müssen den Anforderungen von GOST 2405, Genauigkeitsklasse 0,6, entsprechen und mit Kontrollpfeilen ausgestattet sein.

Die Skalenteilung von Manometern für dünne Papiere sollte nicht mehr als 10 kPa betragen.

2.1.4. Das Hydrauliksystem des Geräts muss gemäß GOST 6824 mit destilliertem Glycerin gefüllt sein.

Die Flüssigkeitszufuhrrate unter der Membran muss gleichmäßig sein und der in Tabelle 2 angegebenen entsprechen.

Luftblasen drin Hydrauliksystem nicht erlaubt.

Das automatische Gerät muss die Flüssigkeitszufuhr stoppen, sobald die Probe reißt.

3. VORBEREITUNG AUF DEN TEST

3.1. Um Halbzeuge zu testen, werden fünf Gussteile hergestellt: für Zellstoff – nach GOST 16296, für Zellulose – nach GOST 14363.4. Auf jedem Gussstück sind zwei Prüfstellen markiert.

3.2. Aus den Probebögen Papier und Pappe werden 10 Blätter nach dem Zufallsprinzip zum Testen ausgewählt und jeweils zwei Proben ausgeschnitten, wobei auf der gleichen Seite aller Proben eine Markierung angebracht wird. Die Abmessungen der Probe müssen so sein, dass sie die gesamte Oberfläche des Spannrings bedeckt.

Die Proben müssen frei von Falten und Beschädigungen und möglichst ohne Wasserzeichen sein.

3.3. Die Proben werden gemäß GOST 13523 konditioniert. Relative Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Konditionierungszeit müssen in den Normen für bestimmte Produkte angegeben werden.

4. DURCHFÜHRUNG DES TESTS

4.1. Die Tests werden unter denselben atmosphärischen Bedingungen durchgeführt, unter denen die Proben konditioniert wurden.

4.2. Die Probe wird so auf den unteren Klemmring des Gerätes gelegt, dass die gesamte Oberfläche des Rings bedeckt ist. Die Probe wird mit der Prüfseite nach unten in der Spannvorrichtung fixiert und der hydraulische Druck schrittweise erhöht, bis die Probe zerstört wird.

Die Messwerte des Manometers werden mit einer Genauigkeit von einem Skalenteil erfasst. Der Messwert muss im Bereich von 25 bis 75 % des maximalen Skalenwerts liegen, darf jedoch den Bereich von 15 bis 85 % des Skalenendwerts nicht überschreiten.

Führen Sie bei Faserhalbzeugen fünf Bestimmungen auf jeder Seite und bei Papier und Pappe zehn Bestimmungen auf jeder Seite durch.

Sofern es in den Normen für bestimmte Produkte entsprechende Vorgaben gibt, werden einseitige Tests von zehn Proben durchgeführt.

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

4.3. Papier mit niedriger Wert Die Berstfestigkeit wird in Form eines Stapels mehrerer Proben geprüft, wobei die Berstfestigkeit des Stapels mindestens 70 kPa betragen muss. Alle Proben im Stapel sollten parallel ausgerichtet und mit der gleichen Seite nach oben platziert werden; Der erhaltene Wert der Durchstanzfestigkeit sollte durch die Anzahl der Proben geteilt werden.

5. VERARBEITUNGSERGEBNISSE

5.1. Absoluter Widerstand Stanzdruck, kPa, berechnet nach der Formel

wo ist die Summe der Manometerwerte für alle Tests, kPa;

- Anzahl der durchgeführten Tests.

5.2. Der relative Durchstanzwiderstand, reduziert auf die konventionelle Masse von Produkten mit einer Fläche von 1 m · 100 g, kPa, wird nach der Formel berechnet

wo ist die Masse der Produkte mit einer Fläche von 1 m2, g.

5.4. Das endgültige Testergebnis wird als arithmetisches Mittel der Ergebnisse aller Tests für beide Seiten oder separat für jede Seite herangezogen, abhängig von den Anweisungen in der behördlichen und technischen Dokumentation für ein bestimmtes Produkt.

5.5. Die Testergebnisse werden auf drei signifikante Ziffern gerundet.

Der relative Fehler bei der Bestimmung des Durchstanzwiderstandes beträgt maximal ±9 % bei einem Konfidenzniveau von 0,95.



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offizielle Veröffentlichung
Papier und Pappe. Testmethoden: Sa. GOST. -
M.: Standartinform, 2007