包裝測試技術(shù)實(shí)驗報告

1、包裝測試技術(shù)實(shí)驗報告學(xué)號:姓名:實(shí)驗時間:實(shí)驗一 紙與紙板的環(huán)壓強(qiáng)度實(shí)驗指導(dǎo)書一、實(shí)驗?zāi)康?了解環(huán)壓強(qiáng)度測試的目的及紙與紙板環(huán)壓強(qiáng)度對相關(guān)包裝制品性 能的影響；2. 了解和掌握紙與紙板環(huán)形壓縮試驗的原理及過程。3. 學(xué)習(xí)使用電子式壓縮試驗儀、環(huán)壓專用取樣器、紙張定量測定標(biāo) 準(zhǔn)試樣取樣器、天平、厚度測定儀等儀器設(shè)備的使用方法。4. 了解測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)及測試系統(tǒng)的組成；5. 掌握測試數(shù)據(jù)的處理二、實(shí)驗設(shè)備及實(shí)驗材料設(shè)備：電子式壓縮試驗儀(YQ Z40B)、環(huán)壓專用取樣器、環(huán)壓中心盤、紙張定量測定標(biāo)準(zhǔn)試樣取樣器(YQ- Z 45)、天平(TG328B)、 厚度測定儀( YQ Z 10)或游標(biāo)卡尺、千

2、分尺材料：不同定量、厚度的箱紙板、瓦楞原紙或其它替代性紙張。三、實(shí)驗原理將試樣以環(huán)形受壓，增加了紙的剛度，同時模擬瓦楞紙箱受壓彎 鼓變形時，其面紙及芯紙受壓情況；研究紙及紙板的縱橫比問題。電子式壓縮試驗儀(YQ Z 40B)是由機(jī)械傳動和電子測控系統(tǒng)共同 組成的機(jī)電一體化的試驗裝置。由于機(jī)械系統(tǒng)的傳動與變速作用， 使 儀器上壓板獲得穩(wěn)定的勻速下降運(yùn)動，從而對置于下壓板上的試樣施 加逐漸增大的壓力。下壓板的底部安裝一個力傳感器，當(dāng)試樣受力后， 傳感器也同樣受到大小相等的力的作用，傳感器內(nèi)部應(yīng)變體上的力敏 元件可將變形力轉(zhuǎn)換為電壓信號并輸出，從而實(shí)現(xiàn)試樣所受壓力值的 測量。1上壓板2被測試樣3下壓

3、板4力傳感器四、實(shí)驗步驟 1.準(zhǔn)備材料(不同定量、厚度的箱紙板、瓦楞原紙)2定量試驗 (GB/T 。從整幅紙上沿橫向均勻切取5片100X 100m的試樣(或定量取樣器規(guī)定的取樣面積 (圓形) 恒溫恒濕處理后，用 1/1000天平秤 其每片重量(或?qū)?5片秤重再除以5)。注意定量幅間差(WmaWmin)的大小。定量換算為g/m2。3環(huán)壓試驗(1) 沿箱紙板、瓦楞原紙的縱橫向各取x紙條各10片(作好縱橫向標(biāo) 記)并測紙板厚度。(2) 在環(huán)壓試驗座上 , 按紙板的厚度選擇適當(dāng)直徑的中心圓 , 以保證 溝槽的寬度與相應(yīng)試樣的厚度尺寸一致。 從試樣座的試樣入口處輕輕 插入試樣，要使試樣的下邊與環(huán)壓試樣試

4、驗座的底完全接觸。( 3)在放入試樣時要使試樣正面朝同心圓或反面朝同心圓各一半， 以避免正反的壓應(yīng)力差別造成試驗結(jié)果的偏差。( 4)將裝好試樣的試樣座放在壓縮儀下壓板的中心位置上，注意試 樣兩端接口朝向應(yīng)統(tǒng)一面向操作者。(5)開動壓縮儀，使上壓板向下移動 士 s)直至試樣被壓潰，停止儀 器。然后使電機(jī)反轉(zhuǎn)而使上壓板返回原位，記錄儀器讀數(shù) (N) 。6)從試樣座中取出被壓潰的樣品 , 插入另一試樣，進(jìn)行下一試驗4. 記錄測試結(jié)果，收集所有其他各組的實(shí)驗數(shù)據(jù)，挑選其中10組數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析5. 誤差分析及測試結(jié)果的表達(dá)分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布，用 基于不確定度的表達(dá)方式表示測量結(jié)果五. 實(shí)驗結(jié)果

5、分析環(huán)壓強(qiáng)度：R上152式中R-壓環(huán)強(qiáng)度，KN/m;F試樣壓潰時讀取的力值，N;152-試樣的長度，mm;實(shí)驗數(shù)據(jù)如下表：W=200g / （單位：N）F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F表1由公式環(huán)壓強(qiáng)度R二F/152計算得：（單位：KN/n）RR2R3R4R5R7Ro由公式環(huán)壓強(qiáng)度指數(shù)Rd=1000R/W得（單位：Nm/g）RiiR2Rj3Rl4Rj5R16R17R18Rj9RjioRd樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S=4.05-3.375 24.22-3.375 24.96-3.375 2V10-1樣本算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:S 0.6714,n J00.212用基于不確定度的表達(dá)方式則紙板的環(huán)壓強(qiáng)

6、度R R 3.37 0.21五、問答題1. 瓦楞原紙箱紙板的縱橫比大小是多少 為什么箱紙板的縱橫比 值小于瓦楞原紙的縱橫比值一般情況下，紙箱的長寬比在1的范圍內(nèi)，長寬比對抗壓強(qiáng)度的 影響僅為士 5%其中紙箱的長寬比RL= 時，紙箱的抗壓強(qiáng)度最高。 紙箱的長寬比為2 : 1時，其抗壓強(qiáng)度下降約20%2 .紙板厚度與RCT勺關(guān)系在一定條件下，增加紙板的厚度就減少了紙板的厚度。 如結(jié)合力 的提高超過了因為厚度的影響，環(huán)壓強(qiáng)度就增加；或結(jié)合力的提高彌 補(bǔ)不了厚度減少對環(huán)壓強(qiáng)度的損失時，環(huán)壓強(qiáng)度降低。實(shí)驗二 瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的檢測 (ECT)一、實(shí)驗?zāi)康?了解邊壓強(qiáng)度測試的目的及紙與紙板邊壓強(qiáng)度對相關(guān)包

7、裝制品性 能的影響；2. 了解和掌握紙與紙板邊壓強(qiáng)度試驗的原理及過程。二、實(shí)驗設(shè)備及實(shí)驗材料1儀器及工作原理(1) 儀器 電子式壓縮試驗儀、邊壓強(qiáng)度取樣器。 金屬導(dǎo)板：兩塊拋光的長方形砧板，其規(guī)格為100 x 20X 20mm 用于夾持試樣，使之垂直于壓板。三、實(shí)驗原理將長方形的瓦楞紙板立于壓板間（槽紋垂直壓板），運(yùn)動壓板，使試樣 承受不斷增長的壓縮力至被壓潰，由試樣所承受的最大壓縮力，求得 試樣的邊壓強(qiáng)度。四、實(shí)驗步驟1.切取長I 00 土， 寬25 土 的試樣，其瓦楞槽紋要垂直于長 邊。置試樣于儀器的下壓板中心位置，并用金屬導(dǎo)板夾持（其槽紋與壓板垂直）。啟動儀器，使上壓板以 土 /min的

8、速度下降，待上壓 板負(fù)荷至50N時將導(dǎo)板去掉，繼續(xù)加壓至壓潰，讀取最大負(fù)荷時的 壓縮力，準(zhǔn)確至1N。更換試樣，按同樣程序進(jìn)行十次檢測。在檢測時若試樣傾斜或面板裂 開，應(yīng)廢棄重做。2 .結(jié)果計算試樣的邊壓強(qiáng)度按下式計算：R千式中：R-垂直邊緣抗壓強(qiáng)度，KN/m；F試樣壓潰時讀取的力值，卜L_試樣長邊的尺寸，mm.以所有檢測值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值.算結(jié)果準(zhǔn)確至10N / m3. 誤差分析及測試結(jié)果的表達(dá)分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布，用基于不確定度的表達(dá)方式表示測量結(jié)果五. 實(shí)驗結(jié)果分析試樣的邊壓強(qiáng)度按下式計算：ECT巳強(qiáng)LLFECT310式中ECT邊壓強(qiáng)度，N / mF最大壓

9、縮力，N ;L試樣長邊尺寸，mm以所有檢測值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值.計算結(jié)果準(zhǔn)確至10N/ m。紙板邊壓強(qiáng)度的數(shù)據(jù)如下表1RF2F3F4F5RzF9只04214033933863873513383373333316390290295樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S=4216-3684.5X4033-3684.53315-3684.5樣本算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差S 334.72.n 、10105.8458.21018.4用基于不確定度的表達(dá)方式可得邊壓強(qiáng)度：10-13684.5 105.8ECT ECT3.68 0.11五、思考題1.比較同質(zhì)、同向、不同楞型瓦楞紙板的 EC大小。V型楞在受壓初期歪

10、斜度較小，但超過最高點(diǎn)便迅速破壞；U型楞 吸收的能量較高，壓力消除后，仍能恢復(fù)原狀，富有彈性，但耐壓強(qiáng) 度不高。A型抗壓強(qiáng)度最高，但易受到損壞；B型強(qiáng)度較差，穩(wěn)定性好； C型抗壓力及穩(wěn)定性居中。2影響瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的原因有哪些。瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度取決與瓦楞紙板原紙的環(huán)壓強(qiáng)度(包括箱紙 板和瓦楞芯紙) 和瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度， 邊壓強(qiáng)度與粘合強(qiáng)度并不是 簡單的正比關(guān)系， 過高的粘合強(qiáng)度反而會降低紙板的性能， 所以提升 瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度主要要提升原紙的環(huán)壓強(qiáng)度， 但是由于受價格因素 制約，提升箱紙板的性能會導(dǎo)致成本上升較多， 而提升瓦楞芯紙的性 能不但可以較好的提高紙板邊壓強(qiáng)度，而帶來的成本上升相對

11、較少， 是一個不錯的方法。實(shí)驗三 紙及紙板的耐破度實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?了解和掌握紙及紙板耐破度試驗的原理及過程。2學(xué)習(xí)使用繆倫 (Mullen) 式耐破度儀等儀器設(shè)備的使用方法。二、實(shí)驗設(shè)備及實(shí)驗材料設(shè)備： 繆倫 (Mullen) 式耐破度儀。材料： 不同定量、厚度的箱紙板、瓦楞原紙或其它替代性紙張。三、實(shí)驗原理1儀器及工作原理目前常用的為繆倫 (Mullen) 式耐破度儀， 分油壓和氣壓兩種。 油壓耐 破度儀是以甘油為壓力傳遞介質(zhì)。 氣壓耐破度儀是以壓縮空氣為壓力 源傳遞壓力。(1)儀器結(jié)構(gòu)紙與紙板所用耐破度儀的結(jié)構(gòu)基本相同。其組成包括壓緊機(jī)構(gòu)、 傳動加壓機(jī)構(gòu)和指示機(jī)構(gòu)三部分。試樣的壓緊采用凸

12、輪杠桿機(jī)構(gòu)。 在上、下壓環(huán)的接觸面上刻有 V 形同心槽，以壓緊試樣。壓緊杠桿一般儀器采用人工操作，新型儀器 采用壓縮空氣或液壓裝置自動壓緊試樣。由電機(jī)通過皮帶或聯(lián)軸器驅(qū)使蝸桿、蝸輪和齒輪系統(tǒng)運(yùn)動，并通 過離合器帶動蝸桿軸作正反旋轉(zhuǎn)， 使帶有皮碗的活塞在油缸內(nèi)作往復(fù) 達(dá)動，從而通道油介質(zhì)對試樣進(jìn)行加壓和泄壓。 指示機(jī)構(gòu)為一與油缸相通的雙針壓力表。加壓時壓力表指針隨油缸的壓力增加而轉(zhuǎn)動 試樣破裂后，油缸泄壓，表的主針即退至零點(diǎn)副針仍停留在破裂時 所達(dá)到的壓力值位置上。我室耐破儀的指示系統(tǒng)由壓力傳感器、 A /D 轉(zhuǎn)換器和光電顯示器等組成。(2)工作原理儀器是根據(jù)壓力傳遞的原理設(shè)計的。開動電機(jī)，驅(qū)使

13、活塞運(yùn)動， 對介質(zhì)施加壓力， 通過橡膠膜將壓力傳遞到壓環(huán)中間的試祥， 使之逐 漸凸起，直至破裂， 試樣破裂時所能承受的最大壓力即為試樣的耐破 度。四、實(shí)驗步驟1. 實(shí)驗步驟：(1)切取70 x 70mm的試樣(紙板試樣為100 x 100mm 10張。( 2)將試樣置于壓環(huán)間，并夾緊。3 )啟動；由于壓力的逐漸增加，試樣破裂。( 4)記錄數(shù)值。(5)提起上壓環(huán)，取出破裂的試樣，放入新的試樣，進(jìn)行下一個檢 測，正、反面各做五次。2結(jié)果計算（1 ）耐破度試樣破裂時，壓力表指示的數(shù)值耐破度。（2）耐破指數(shù)由耐破度除以定量而求得， 以 g 表示。 以所有檢測值的算術(shù)平均值 表示結(jié)果，并報出最大值和最小

14、值。計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字。3. 誤差分析及測試結(jié)果的表達(dá)分析測試結(jié)果是否服從正態(tài)分布， 用基于不確定度的表達(dá)方式表示測 量結(jié)果五實(shí)驗結(jié)果分析（1）耐破度試樣破裂時，壓力表指示的數(shù)值耐破度。（2）耐破指數(shù)由耐破度除以定量而求得，以g表示。以所有檢測值的算術(shù)平均值表示結(jié)果， 并報出最大值和最小值。 計算 結(jié)果取兩位有效數(shù)字。紙板耐破度實(shí)驗數(shù)據(jù)如表 1正/Kpa13061274125012441168反/Kpa12501210120111361132樣本平均值X. 1250 1210 1201 1136 1132 1306 1274 1250 1244 1168 傷“ 101250 1210 12

15、011136 1132 1306 1274 1250 1244 1168X.1217.110樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S=1306 1217.11274 1217.11132-1217.110 1樣本算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:S 58.2一 n 1018.4用基于不確定度的表達(dá)方式得 耐破度P X1227.1 18.4五、思考題：1. 耐破度測定儀的結(jié)構(gòu)有哪幾部分組成壓力是如何傳遞的答：a、由四部分組成：1 夾緊機(jī)構(gòu)手動試樣夾緊機(jī)構(gòu)：由手輪帶動螺桿，可使上夾環(huán)上下運(yùn)動，當(dāng) 上夾環(huán)向下運(yùn)動使試樣夾緊時， 夾緊桿通過靜壓活塞對加壓座內(nèi)的油 液產(chǎn)生壓力， 而壓力則通過高壓軟管傳遞給壓力表， 此時壓力表的反 映的單位壓

16、力值即為作用在紙樣上的夾緊力。氣動試樣夾緊機(jī)構(gòu)： 壓縮空氣通過對氣缸膜的加壓， 使上壓環(huán)下 降將試樣牢固夾持在上、下壓環(huán)之間。2 動力傳遞及加壓機(jī)構(gòu)：由電動機(jī)轉(zhuǎn)動直接帶動絲杠轉(zhuǎn)動使活 塞直線運(yùn)動， 從而使活塞在油缸內(nèi)前進(jìn)和后退， 活塞推進(jìn)時單位時間 內(nèi)輸出的油液即為送油量。3 指示機(jī)構(gòu)：壓紙座缸體內(nèi)的壓力通過傳感器，將壓力轉(zhuǎn)換成 隨其大小而變化的電信號，經(jīng)過顯示儀的放大、轉(zhuǎn)換等處理，將壓力 用數(shù)字形式顯示出來。4 排氣及加油機(jī)構(gòu)： 閥體上方與油杯連接， 油杯頂部有一按鈕， 旋松按鈕即打開油杯芯中部閥門， 此時油杯內(nèi)的油液通過閥體， 高壓 油管流向壓紙座缸體，以補(bǔ)充油缸內(nèi)油液的損耗和不足，同時可

17、以用 手反復(fù)向下按膠膜，使內(nèi)部殘存空氣通過油杯芯中氣孔向外排出， 加 完油后擰緊螺釘。b、壓力的傳遞是根據(jù)帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強(qiáng)能夠 按照原來的大小，由液體向各個方向傳遞。在儀器密封的油缸和壓紙 座的容腔內(nèi)，裝滿甲基硅油作為壓力傳遞的介質(zhì)，當(dāng)電機(jī)帶動活塞勻 速前進(jìn)時，膠膜受到硅油的加壓而突起；此時夾持在膠膜上方，被上 下夾盤固定住的試樣，均勻受力，直到試樣破裂。處理芯片鎖住最大 壓力值，通過液晶屏顯示該壓力值，此壓力值即為本次試樣的耐破度。2. 耐破度值和耐破度指數(shù)是什么關(guān)系答：在造紙和紙包裝行業(yè)中，耐破度用在紙和紙板、瓦楞紙板等， 常用國際單位單位為kPa,耐破度指數(shù)用在紙和紙板，

18、常用單位為 kPa-m2 /g。將紙或紙板的耐破度除以其定量就是耐破度指數(shù)了。3. 耐破度儀的校準(zhǔn)分為哪幾部分分別如何進(jìn)行校準(zhǔn)答：示值準(zhǔn)確度的檢驗采用模擬壓力試驗檢驗法。將標(biāo)準(zhǔn)測力計的高精度傳感器 接入耐破儀的油缸室內(nèi)，讓檢測系統(tǒng)和被測系統(tǒng)同時工作，共同監(jiān)測 油缸內(nèi)壓力的變化。用手動轉(zhuǎn)動電視，使油缸活塞往前推。這時，兩系統(tǒng)的示值均指示出油缸內(nèi)的壓力。 以檢測系統(tǒng)示值為依據(jù)， 在被測 系統(tǒng)上讀數(shù)，計算壓力示值誤差和示值重復(fù)性相對誤差。 零點(diǎn)相對漂移與標(biāo)定值相對漂移的檢驗一般情況，耐破度儀電路自動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都設(shè)有自動 消零等功能，將零點(diǎn)相對漂移與標(biāo)定值相對漂移產(chǎn)生的誤差自動消 除，故該項可不檢驗

19、。 分辨力的的檢驗在示值準(zhǔn)確度檢驗時，觀測檢測系統(tǒng)在壓力變化1kPa時,被測系統(tǒng)應(yīng)有1kPa的壓力變化，否則該項不符合。 測量系統(tǒng)密封性檢驗在上下夾盤間夾一堅硬的金屬平板，將壓力調(diào)至量程上限值，觀察壓力在1min內(nèi)下降值，記錄該值，并計算下降百分比。 送油速度檢驗在上下夾盤孔內(nèi)橡膠模注滿清水，上面覆蓋一橡膠模， 橡膠模上再蓋上一塊金屬平板并夾緊。用膠管將量筒和油缸室連接 上，按正常測量時開動電機(jī)， 記錄電機(jī)從開始到停止的時間和泵出液 的體積，計算 1min 泵出液的體積，該值即為送油速度。 橡膠模阻力的檢驗 分別用10mn和18mm勺專用高度規(guī)跨放于下夾盤測量孔上，用手轉(zhuǎn)動電機(jī)，讓橡膠模緩慢凸

20、起，分別讀取在 10mn和18mm寸 勺壓力值。 試樣夾盤系統(tǒng)夾持力大小勺檢驗 操作控制系統(tǒng)功能檢驗參考儀器說明書，按正常操作設(shè)置和調(diào)試儀器，并測試 多個試樣，觀察整個過程儀器控制系統(tǒng)功能是否正常。實(shí)驗四 瓦楞紙板戳穿強(qiáng)度實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?了解和掌握瓦楞紙板戳穿強(qiáng)度試驗的原理及過程。2學(xué)習(xí)使用戳穿強(qiáng)度測試儀等儀器設(shè)備的使用方法。二、實(shí)驗設(shè)備及實(shí)驗材料設(shè)備：QD-3007型戳穿儀一臺；附加：檔一盒；220V交流電 源；裁紙刀，瓦楞紙板若干張 ；材料：瓦楞紙板按正反面、橫向縱向各 2張依次準(zhǔn)備好。三、實(shí)驗原理紙板戳穿強(qiáng)度是指用規(guī)定形狀的戳穿頭穿過試樣所消耗的功，以 J 表示。紙板在制成紙箱或其它容

21、器后， 在使用或搬運(yùn)過程中難免要 遭到?jīng)_撞作用，為抵抗這種作用，使之免受破壞，要求紙板應(yīng)具有足 夠的抗沖擊強(qiáng)度。 對紙扳抗沖擊性能的檢測， 通常在戳穿強(qiáng)度儀上進(jìn) 行。該儀器是利用一個裝有戳穿頭的擺 , 以其戳穿紙板前后的位觖變 化來測定紙板抵抗戳穿的能力 , 將戳穿瞬間的力通過傳感器輸入到電 腦系統(tǒng),得出所做的最大的功 ,單位是 J 。儀器結(jié)構(gòu)由機(jī)座帶有戳穿頭 和重錘的擺傳感器、電腦系統(tǒng)組成。1儀器及工作原理(1) 儀器結(jié)構(gòu)包括座體、擺、夾持裝置和指示裝置等。 座體： 支持儀器整體。 擺： 由弧形擺臂、擺軸、手柄、戳穿頭組成。戳穿頭為正三角棱 錐形，高 25 士 ，棱邊圓角的半徑為 。戳穿頭安

22、裝在 90 度的圓弧 形探臂上，通過擺的運(yùn)動由戳穿頭沖擊紙扳而進(jìn)行戳穿。 夾持裝置：其上有兩塊水平的上、下夾板，有效面積不小于 175x 175mm夾板中間各有一個邊長為100 士 2mm的等邊三角形的孔， 上、下夾板的孔應(yīng)相重合。測試時，試樣夾于兩夾板間，施于上、下 夾板間的力不小于 250N(25kg), 但最大不能大于 l 000N(100kg) 。 指示裝置：包括刻度盤和數(shù)字顯示儀。 刻度盤分度值：A 度盤： 0-6J 分度值：B 度盤： 0-12J 分度值：C 度盤： 0-24J 分度值：D度盤：0-48J分度值：J(2) 工作原理置擺于一定位置而具有位能，釋放擺，其位能轉(zhuǎn)變成動能而擺動。 用其戳穿頭沖擊試樣而使之被戳穿。戳穿過程的總能量消耗即代表試 樣的戳穿強(qiáng)度，其值等于擺在開始和運(yùn)動結(jié)束時的位能差。四、實(shí)驗步驟戳穿強(qiáng)度的試驗方法是將所取試樣分別以正、反面縱向和正、反面橫向依次放在具有固定力(250N-1000N的帶透孔