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平紙濕態(tài)抗張強度檢測

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發(fā)布時間：2025-08-03 23:41:40 更新時間：2025-08-02 23:41:41

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

平紙濕態(tài)抗張強度檢測概述

平紙濕態(tài)抗張強度是評價紙張在潤濕狀態(tài)下抵抗外力拉伸斷裂能力的關(guān)鍵性能指標(biāo)。這一特性對多種紙制品至關(guān)重要，尤其是那些在潮濕環(huán)境中使用或加工的產(chǎn)品，如包裝紙、標(biāo)簽紙、醫(yī)用包裝紙、地圖紙以及需要通過濕部處理的工業(yè)用紙。紙張主要由植物纖維構(gòu)成，當(dāng)其接觸水分時，水分子會滲入纖維內(nèi)部并破壞纖維間的氫鍵結(jié)合，導(dǎo)致纖維潤脹、滑移，從而顯著削弱紙張的整體結(jié)構(gòu)強度。因此，檢測紙張在濕態(tài)下的抗張強度，能夠有效評估其在實際潮濕環(huán)境或特定加工條件下（如高速輪轉(zhuǎn)印刷、包裝封口、液體包裝）的適用性、可靠性和耐久性。該檢測結(jié)果直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量控制和材料選型。

檢測項目

核心檢測項目即為平紙濕態(tài)抗張強度，通常報告以下關(guān)鍵數(shù)據(jù)：

濕抗張強度：試樣在規(guī)定條件下充分潤濕后，在拉伸過程中所能承受的最大力值，單位通常為牛頓(N)或千牛/米(kN/m)。
濕抗張指數(shù)：將濕抗張強度除以紙張的定量（單位面積質(zhì)量，g/m2），以消除定量差異的影響，單位kN·m/kg或N·m/g，便于不同定量紙張間的性能比較。
斷后伸長率（可選）：試樣在濕態(tài)下斷裂時的伸長量與原標(biāo)距長度的百分比，反映紙張在濕態(tài)下的韌性。

檢測儀器

進(jìn)行濕態(tài)抗張強度檢測主要依賴以下精密儀器：

電子拉力試驗機：核心設(shè)備，具備精確的力值測量系統(tǒng)和位移/變形測量能力。要求測力精度優(yōu)于±1%，拉伸速度可精確控制（通常在如20±5 mm/min范圍內(nèi)可調(diào)）。
恒溫水浴槽：用于盛放蒸餾水或去離子水，并能將水溫恒定控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度（如23±1°C或20±1°C）。
專用浸水裝置：通常為水浴槽內(nèi)帶有試樣支架的容器，確保試樣能完全浸沒在水中并保持一定時間（如2小時），且試樣間不接觸重疊。
精密裁樣器：用于裁切符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸（通常寬度為15mm或25mm，長度足夠夾持）的矩形試樣，切口必須光滑平直無毛刺。
紙張定量測定儀器（如電子天平、定量取樣器）：用于測定試樣的定量（g/m2），計算濕抗張指數(shù)。
計時器：精確控制試樣浸水時間。
濾紙或吸水材料（可選）：用于在試樣從水浴取出后、測試前快速吸除試樣表面多余的自由水分（需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作，避免過度吸走纖維間水分）。

試驗機的夾具需能有效夾持濕態(tài)試樣而不發(fā)生打滑或夾口處斷裂，常見的有氣動平口夾具或帶襯墊的機械夾具。

檢測方法

依據(jù)主要國家標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 465.2）或國際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 3781），檢測步驟通常如下：

樣品準(zhǔn)備：將紙張樣品在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度（如23°C, 50%RH）下平衡處理至水分平衡（通常≥4小時）。
裁切試樣：用裁樣器沿紙張的縱向（MD）和橫向（CD）分別裁切足夠數(shù)量的矩形試樣（如10條/方向）。記錄試樣精確寬度。
測定定量：稱量并計算所裁切試樣對應(yīng)面積的定量。
浸水處理：將試樣完全浸沒在恒溫（如23±1°C）的蒸餾水或去離子水中，確保試樣自由漂浮或固定在支架上互不接觸。保持規(guī)定的浸漬時間（GB/T 465.2規(guī)定為2±0.25小時；ISO 3781有1小時或2小時選項）。
取出與除水：到達(dá)浸漬時間后，立即將試樣從水中取出。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，可能需立即測試（表面帶水），或用濾紙/吸水材料輕壓吸去表面多余水分（注意時間和壓力控制以避免改變內(nèi)部水分分布）。整個過程需迅速（如<2分鐘）。
夾持與拉伸：將處理好的濕試樣立即正確夾持在拉力試驗機的上下夾具中，設(shè)定好標(biāo)距（通常為100mm或180mm）和拉伸速度（如20±5 mm/min）。啟動試驗機進(jìn)行勻速拉伸直至試樣斷裂。
數(shù)據(jù)記錄：自動記錄試樣斷裂時的最大力值（濕抗張強度）和斷裂伸長率（若測量）。
重復(fù)與計算：重復(fù)步驟4-7，完成所有縱向和橫向試樣的測試。分別計算每個方向濕抗張強度的平均值（單位N或kN/m）。利用定量計算濕抗張指數(shù)（單位kN·m/kg）的平均值。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

平紙濕態(tài)抗張強度的檢測嚴(yán)格遵循國內(nèi)外發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

國家標(biāo)準(zhǔn) (中國)：
- GB/T 465.2-2008 《紙和紙板浸水后抗張強度的測定》
國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO)：
- ISO 3781:2011 《紙和紙板 — 浸水后抗張強度的測定》
其它常用標(biāo)準(zhǔn):
- TAPPI T 456 om-21 《紙和紙板的濕抗張強度（浸水法）》
- SCAN-P 38:77 《紙和紙板濕抗張強度測定》

這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了試驗的原理、儀器設(shè)備要求、試樣制備、浸水條件（水溫、時間）、測試程序（拉伸速度、夾距）、數(shù)據(jù)處理方法以及結(jié)果報告的內(nèi)容。在具體檢測時，必須明確所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)版本，特別是浸水時間和除水步驟，因不同標(biāo)準(zhǔn)間可能存在差異（如GB/T 465.2與ISO 3781在浸水時間上的規(guī)定有所區(qū)別）。