拉力机作为纸张物理性能检测的核心设备,可通过不同夹具、试验模式及参数设置,精准测试纸张的拉伸、抗张、剥离、撕裂、弯曲、压缩等多类关键性能,这些性能直接关联纸张的印刷适性、使用强度及耐久性。以下是具体可测性能及对应的检测意义、标准依据:
一、核心性能:纸张抗张强度及延伸性(最基础测试)
抗张性能反映纸张在纵向 / 横向受拉力时的抵抗能力,是评估纸张 “抗断裂能力" 的核心指标,尤其影响卷筒纸印刷时的抗拉伸断裂、包装纸的承重抗裂等场景。通过拉力机的 “单向拉伸模式",配合纸张专用夹具(确保试样均匀受力,避免打滑或局部破损),可直接测得以下参数:
抗张强度:纸张断裂前能承受的最大拉力(单位:kN/m 或 MPa),数值越高,纸张抗拉伸断裂能力越强(如牛皮纸抗张强度远高于普通文化纸)。
断裂伸长率:纸张断裂时的伸长量与原长度的百分比(单位:%),反映纸张的 “韧性"—— 伸长率高的纸张(如某些食品包装纸)在受拉力时不易脆断,容错性更强。
抗张指数:抗张强度除以纸张定量(单位:N?m/g),用于消除 “纸张厚度 / 定量差异" 的影响,公平对比不同规格纸张的抗张性能(如对比 80g/m? 和 100g/m? 复印纸的抗张能力)。
裂断长:将纸张纵向悬挂,其自身重量导致断裂时的长度(单位:km),是抗张性能的衍生指标,常用于文化纸、新闻纸的质量评价(裂断长越长,纸张抗自重断裂能力越强,卷纸使用时越不易断纸)。
参考标准:GB/T 12914-2023《纸和纸板 抗张强度的测定》(中国标准)、ISO 1924-3:2021(国际标准)。
二、关键性能:纸张撕裂强度(抗撕裂能力)
撕裂强度指纸张受外力作用时,抵抗 “裂口扩展" 的能力,直接影响纸张的使用耐久性(如书籍翻页时的抗撕裂、包装纸开箱时的抗破损)。拉力机需搭配 “埃莱门多夫(Elmendorf)撕裂夹具",通过 “摆锤冲击撕裂" 模式测试,核心参数包括:
撕裂强度:撕裂纸张所需的力(单位:mN 或 N),分为 “纵向撕裂强度" 和 “横向撕裂强度"—— 多数纸张纵向撕裂强度高于横向(因纤维纵向排列更多),如书写纸横向撕裂过大会导致纸张边缘破损。
撕裂指数:撕裂强度除以纸张定量(单位:mN?m?/g),用于对比不同定量纸张的撕裂性能(如同样是包装纸,120g/m? 与 150g/m? 的撕裂能力需通过指数对比)。
参考标准:GB/T 455-2021《纸和纸板 撕裂度的测定》、ISO 1974:2019。
叁、特殊性能:纸张剥离、弯曲与压缩强度
这类性能针对特定应用场景的纸张(如复合纸、涂布纸、瓦楞纸),需通过拉力机的专项夹具和试验模式实现:
1. 剥离强度(复合纸 / 层压纸)
适用于多层复合纸张(如食品包装用 “纸 - 铝箔 - PE" 复合纸、标签用 “底纸 - 面纸" 复合纸),测试 “层间分离所需的力",确保使用时不脱层。
测试方式:拉力机通过 “90° 剥离" 或 “180° 剥离" 夹具,以恒定速度拉扯两层纸张,记录剥离过程中的平均力(单位:N/m 或 N/25mm)。
应用意义:若复合纸剥离强度不足,包装食品时可能出现层间开裂,导致内容物受潮或污染。
参考标准:GB/T 2791-2018《胶粘剂 T 剥离强度试验方法 挠性材料对挠性材料》(纸张复合剥离可参考此标准)。
2. 弯曲强度(挺括性纸张)
适用于要求 “挺括度" 的纸张(如名片纸、纸盒纸板、字典纸),测试纸张受弯曲力时的抵抗能力,反映其 “不易变形" 的特性。
测试方式:拉力机搭配 “叁点弯曲夹具",将纸张两端固定,中间施加压力至一定形变,记录所需的弯曲力(单位:N)或弯曲模量(单位:MPa)。
应用意义:名片纸弯曲强度不足易折皱,纸盒纸板弯曲强度低会导致包装盒塌陷。
参考标准:GB/T 1539-2018《纸和纸板 挺度的测定》(部分挺度测试可通过拉力机改装实现,专用挺度仪更精准,但拉力机可做基础弯曲性能评估)。
3. 压缩强度(瓦楞纸 / 纸板)
针对瓦楞纸板、蜂窝纸板等 “结构型纸张",测试其在垂直方向受压力时的抗压缩能力,直接关联包装的承重性能(如纸箱堆码时的抗塌陷能力)。
测试方式:拉力机切换 “压缩模式",搭配平板压缩夹具,对瓦楞纸板试样施加均匀压力,记录 “最大压缩力"(单位:kN)或 “压缩强度"(单位:kPa)。
应用意义:瓦楞纸箱压缩强度不足,堆码货物时会被上方重量压垮,导致货物损坏。
参考标准:GB/T 4857.4-2020《包装 运输包装件基本试验 第 4 部分:采用压力试验机进行的抗压和堆码试验方法》(纸板自身压缩可参考此标准衍生方法)。
四、测试注意事项(确保数据准确)
试样制备:需按标准要求裁剪试样(如抗张测试试样为 “15mm×250mm",撕裂测试为 “63mm×50mm"),且保证试样无褶皱、边缘平整,避免因试样缺陷导致数据偏差。
环境控制:测试前需将纸张在 “温度(23±1)℃、相对湿度(50±2)%" 的标准环境中平衡 24 小时,因纸张吸湿性强,湿度变化会显着影响其强度(如潮湿环境下纸张抗张、撕裂强度会下降)。
夹具选择:不同性能需搭配专用夹具(如抗张用 “平口夹具"、撕裂用 “埃莱门多夫夹具"、剥离用 “剥离夹具"),避免因夹具不匹配导致试样打滑或断裂位置异常。
综上,拉力机通过灵活的试验配置,可覆盖纸张从基础强度(抗张、撕裂)到特殊场景性能(剥离、弯曲、压缩)的全面检测,是纸张生产、质检及研发环节专用设备。