拉力機作為紙張物理性能檢測的核心設備,可通過不同夾具、試驗模式及參數設置,精準測試紙張的拉伸、抗張、剝離、撕裂、彎曲、壓縮等多類關鍵性能,這些性能直接關聯紙張的印刷適性、使用強度及耐久性。以下是具體可測性能及對應的檢測意義、標準依據:
一、核心性能:紙張抗張強度及延伸性(最基礎測試)
抗張性能反映紙張在縱向 / 橫向受拉力時的抵抗能力,是評估紙張 “抗斷裂能力" 的核心指標,尤其影響卷筒紙印刷時的抗拉伸斷裂、包裝紙的承重抗裂等場景。通過拉力機的 “單向拉伸模式",配合紙張專用夾具(確保試樣均勻受力,避免打滑或局部破損),可直接測得以下參數:
抗張強度:紙張斷裂前能承受的最大拉力(單位:kN/m 或 MPa),數值越高,紙張抗拉伸斷裂能力越強(如牛皮紙抗張強度遠高于普通文化紙)。
斷裂伸長率:紙張斷裂時的伸長量與原長度的百分比(單位:%),反映紙張的 “韌性"—— 伸長率高的紙張(如某些食品包裝紙)在受拉力時不易脆斷,容錯性更強。
抗張指數:抗張強度除以紙張定量(單位:N?m/g),用于消除 “紙張厚度 / 定量差異" 的影響,公平對比不同規格紙張的抗張性能(如對比 80g/m2 和 100g/m2 復印紙的抗張能力)。
裂斷長:將紙張縱向懸掛,其自身重量導致斷裂時的長度(單位:km),是抗張性能的衍生指標,常用于文化紙、新聞紙的質量評價(裂斷長越長,紙張抗自重斷裂能力越強,卷紙使用時越不易斷紙)。
參考標準:GB/T 12914-2023《紙和紙板 抗張強度的測定》(中國標準)、ISO 1924-3:2021(國際標準)。
二、關鍵性能:紙張撕裂強度(抗撕裂能力)
撕裂強度指紙張受外力作用時,抵抗 “裂口擴展" 的能力,直接影響紙張的使用耐久性(如書籍翻頁時的抗撕裂、包裝紙開箱時的抗破損)。拉力機需搭配 “埃萊門多夫(Elmendorf)撕裂夾具",通過 “擺錘沖擊撕裂" 模式測試,核心參數包括:
撕裂強度:撕裂紙張所需的力(單位:mN 或 N),分為 “縱向撕裂強度" 和 “橫向撕裂強度"—— 多數紙張縱向撕裂強度高于橫向(因纖維縱向排列更多),如書寫紙橫向撕裂過大會導致紙張邊緣破損。
撕裂指數:撕裂強度除以紙張定量(單位:mN?m2/g),用于對比不同定量紙張的撕裂性能(如同樣是包裝紙,120g/m2 與 150g/m2 的撕裂能力需通過指數對比)。
參考標準:GB/T 455-2021《紙和紙板 撕裂度的測定》、ISO 1974:2019。
三、特殊性能:紙張剝離、彎曲與壓縮強度
這類性能針對特定應用場景的紙張(如復合紙、涂布紙、瓦楞紙),需通過拉力機的專項夾具和試驗模式實現:
1. 剝離強度(復合紙 / 層壓紙)
適用于多層復合紙張(如食品包裝用 “紙 - 鋁箔 - PE" 復合紙、標簽用 “底紙 - 面紙" 復合紙),測試 “層間分離所需的力",確保使用時不脫層。
測試方式:拉力機通過 “90° 剝離" 或 “180° 剝離" 夾具,以恒定速度拉扯兩層紙張,記錄剝離過程中的平均力(單位:N/m 或 N/25mm)。
應用意義:若復合紙剝離強度不足,包裝食品時可能出現層間開裂,導致內容物受潮或污染。
參考標準:GB/T 2791-2018《膠粘劑 T 剝離強度試驗方法 撓性材料對撓性材料》(紙張復合剝離可參考此標準)。
2. 彎曲強度(挺括性紙張)
適用于要求 “挺括度" 的紙張(如名片紙、紙盒紙板、字典紙),測試紙張受彎曲力時的抵抗能力,反映其 “不易變形" 的特性。
測試方式:拉力機搭配 “三點彎曲夾具",將紙張兩端固定,中間施加壓力至一定形變,記錄所需的彎曲力(單位:N)或彎曲模量(單位:MPa)。
應用意義:名片紙彎曲強度不足易折皺,紙盒紙板彎曲強度低會導致包裝盒塌陷。
參考標準:GB/T 1539-2018《紙和紙板 挺度的測定》(部分挺度測試可通過拉力機改裝實現,專用挺度儀更精準,但拉力機可做基礎彎曲性能評估)。
3. 壓縮強度(瓦楞紙 / 紙板)
針對瓦楞紙板、蜂窩紙板等 “結構型紙張",測試其在垂直方向受壓力時的抗壓縮能力,直接關聯包裝的承重性能(如紙箱堆碼時的抗塌陷能力)。
測試方式:拉力機切換 “壓縮模式",搭配平板壓縮夾具,對瓦楞紙板試樣施加均勻壓力,記錄 “最大壓縮力"(單位:kN)或 “壓縮強度"(單位:kPa)。
應用意義:瓦楞紙箱壓縮強度不足,堆碼貨物時會被上方重量壓垮,導致貨物損壞。
參考標準:GB/T 4857.4-2020《包裝 運輸包裝件基本試驗 第 4 部分:采用壓力試驗機進行的抗壓和堆碼試驗方法》(紙板自身壓縮可參考此標準衍生方法)。
四、測試注意事項(確保數據準確)
試樣制備:需按標準要求裁剪試樣(如抗張測試試樣為 “15mm×250mm",撕裂測試為 “63mm×50mm"),且保證試樣無褶皺、邊緣平整,避免因試樣缺陷導致數據偏差。
環境控制:測試前需將紙張在 “溫度(23±1)℃、相對濕度(50±2)%" 的標準環境中平衡 24 小時,因紙張吸濕性強,濕度變化會顯著影響其強度(如潮濕環境下紙張抗張、撕裂強度會下降)。
夾具選擇:不同性能需搭配專用夾具(如抗張用 “平口夾具"、撕裂用 “埃萊門多夫夾具"、剝離用 “剝離夾具"),避免因夾具不匹配導致試樣打滑或斷裂位置異常。
綜上,拉力機通過靈活的試驗配置,可覆蓋紙張從基礎強度(抗張、撕裂)到特殊場景性能(剝離、彎曲、壓縮)的全面檢測,是紙張生產、質檢及研發環節專用設備。