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纸张性能的检测分析实验班级:0821一、纸张白度、定量、厚度测定(一)纸张白度的测定1、测定原理 我国现行白度仪采用钨灯光源,在d/0的几何条件下,光源的蓝光(主波长457nm)投射于试样上,有硒光电池接受试样漫反射的光源量,试样越白,光电池接受的光通量就越大,输出的光电流亦越大,试样的白度与光电池输出的光电流成线性关系。 2、仪器:ZB-B型白度仪 3、测定步骤 打开电源开关,将R457灯亮。 试样托上放黑筒,按调校键,再按回车键。 将标准板放入试样托,按调校键,再按回车键。 将裁切好的纸张试样放入试样托,按仪器下方的测量键,显示的结果就为试样的R457 白度值。 重复操作对一组试样多次测定,然后按平均键,最后记录数据。 4、实验结果:白 度:1=85.78 % 2=85.66% 3=85.70% 4=85.98% 5=85.53% 平均为85.73%5、结果分析:根据国家标准:GBT 24999-2010 纸和纸板亮度 (白度)最高限量中对涂布纸和纸板的亮度(白度) 最高限量为80%以上,93% 以下。 所以可以得出我们所用的涂布纸的白度为85.73%,符合国家标准,而且属于铜版纸里的A等品,白度比较高的一种,由于这种涂布纸的白度比较高,所以这种纸的光照反射率高,印迹反射率强,印品的颜色鲜艳,色偏小,灰度小,整个画面的反差大。故这种白度比较高的纸适合印刷比较高档的精细彩色印刷品。(二)纸张定量的测定1、仪器用感量为 0.001g 的天平进行称量。2、测定步骤从每张试样上切取 100100mm 的试样至少 5 张为一组,一并称重。3、实验结果:数量:5 张 100100mm 的试样 总重:12.485g 故可得出:2.500g/cm 2 即:250g/4、结果分析:根据所学过的有关知识:定量小于 250g/的为纸,大于等于 250g/的为纸板。所以由以上测试结果可以得出:我们所测的铜版纸纸张为定量 250g/的纸板。(三)纸张厚度的测定 1、仪器及工作原理(1)仪器结构 包括四部分: 测量机构:由重锤、测量头和量砧组成。规定测量面积为,测量压力为。 指示机构:为一标准型电子千分表,用以记录厚度数值。其刻度值的精确度在0.001之内。 提升机构:用以升降测量头,以取放纸样。 座体:由底座与上述三部分机构连接而构成一起的整体。 (2)工作原理:置纸样于测量头与量砧间,并受重锤一定的压力,纸样所占据的厚度通过测量杆的位移传递给量表内的齿轮机构,使表针转动一个角度而得到厚度的读数。2仪器的校准:(1)测量面平行度的校准 将直径 1.5mm 左右的钢珠,夹持于金属薄片上,置于两侧两面之间,在测量面的 5 个不同位置测量其厚度,各点所测结果相差不得超过 0.005mm。(2)测量面单位压力的校准 用一根金属丝,一端系在厚度计压力杆的顶部,另一端连在事先校准的准确度不小于 100mN(10g)的天平上,测定拉起测量板所需的力,将其换算成测量板上的单位压力应为 10010kPa(1+0.1kg/cm 2)。3测定步骤:(1)按标准规定采取试样,以每张纸样上切取10010mm的试样至少5张。 (2)按下拨杆,抬起测量头至足以放入纸样的高度(若为电动的,则由仪器自动控制高度)。置纸样于测量头与量砧之间。(3)自动下降接触纸样,测量头与纸样接触待指针稳定后读数。 在纸样的不同位置测量厚度,至少两处。4实验结果:第一组:1=0.168mm 2=0.166mm 3=0.164mm 4=0.168 5=0.163mm 平均 0.166mm第二组:1=0.218mm 2=0.214mm 3=0.218mm 4=0.217 5=0.218mm 平均 0.217mm5、结果分析:根据我们所学过常用纸张基本指标的一览表可以得出 我们判断所测的铜版纸为:第一组为 180g/m2 (双面胶)特号铜版纸,第二组为 250g/m2 (双面胶)特号铜版纸。二、纸张抗张强度和伸长率的测定(一)仪器及工作原理 仪器:西安鼎诺的DN-1171B纸张强度测试仪。 1仪器结构 该仪器为机电一体化结构。 机械部分用于夹持试样、拉伸和测力。主要由拉伸动夹头部件和测力静夹头部分组成。 电气箱用于参数设定、测量显示、动作控制、结构打印。主要由主板、显示板、电源板、电机驱动器、打印机组成。(二)测定步骤 (1)切取宽15mm、长约180mm纵、横方向的试样,按标准规定的条件进行处理。 (2)分别旋松左右两夹头上的蝶形螺钉,将试样条平整放入夹头夹紧面中,先平缓逐渐夹紧右夹头,夹紧后试样应保持平整。用左手平整轻拉试样左端,观察上右窗0.1(N)用右手平缓逐渐夹紧左夹头,夹紧后试样应保持平整,两边线初张力相等。 (3)按启动键,电机转动,左夹头以设定速度拉伸,窗口实时显示各种数据,每秒刷新一次。 (4)拉伸试样后,仪器发出一长声,此时窗口显示:符号窗显示试样号,右上窗显示最大抗张力值;左下窗显示时间;右下窗显示能量吸收的累计值;拉断后,左夹头随即自动放回原位,显示再保持几秒后,自动置零。(5)实验完成后,按断电源开关,所有显示熄灭,所有设定的数据均保存。(三)实验结果:力量 伸长量 应力 延伸率断裂力 51.696 6.006 0.19147 3.00最大力 95.052 5.645 0.35204 2.82单位 N mm N/mm %(四)结果分析:根据我们所学过印刷材料与适性的有关知识可以得出:由于实验结果可以看出:我们所测试的铜版纸伸长量和延伸率都比较高,那么说明这种纸的质地致密,纤维结合较强,故这种铜版纸在经过凉纸处理、吸湿和放湿,可以使其尺寸基本稳定。所以在单张纸印刷使用这中铜版纸印刷有利于提高印刷的套印精度。而如果是卷筒纸印刷时纸张的延伸率和伸长量不宜过大,如果延伸率和伸长量过大会引起套色不准、膨松、后卷曲等印刷事故。三、纸张耐折度的确定1仪器及工作原理 (1)仪器结构包括以下几部分: 传动部分:有电机通过一级圆皮带和一级齿轮减速至175次/min,再通过偏心滑块机构和装在滑块两侧的齿条,啮合摆动轴上的小齿轮,使下夹头左右摇摆。测试部分:包括上、下夹头。上夹头用螺丝夹紧试样,通过弹簧给式样施加一定张力,其大小可用旋钮调节。下夹头采用斜楔结构夹紧试样,夹口同时又是折叠口,测定时通过下夹头的左右摆动使试样按135角度往复折叠。 计数器:采用电磁计数器,其开关受滑板和上夹头作用的控制,折叠一次,电路接通一次,随之计数一次。试样折断时,弹簧将上夹头提起,通过为开关将电路切断,停止计数。 控制部分:为一电器联动装置。当试样折断时,电机自动停止运转,计数器停止计数。 (2)工作原理:置试样于夹头间,在一定张力下,通过下夹头的左右摆动,使试样在一定角度内作往复折叠运动,随折叠次数的增加,使样的强度逐渐下降,至不能承受弹簧的张力时即断裂,断裂时的折叠次数即为试样的耐折度。 2测定步骤: (1)按纵、横向切取宽150.1mm,长150mm的试样各5条。 (2)根据试样确定弹簧的张力,一般纸为9.8mN(1kg),纸板为9.8或14.72N(1或1.5kg)。再根据试样的厚度选择适宜的折叠头,然后将试样垂直的置于夹头间。 (3)松开弹簧固定螺丝,使试样受到规定的张力,若张力有差异,须予调整。 (4)启动仪器,进行折叠,至试样断裂,上夹头恢复原位,同时计数器停止,读取指示值,即为试样的耐折度。 (5)取下断裂试样,拨回计数器至零,进行下次测定。 (6)纵、横向各测定5个试样,分别以纵、横向所有测定值的算术平均值表示结果。 3实验结果:纵向 1=9次 2=11次 3=10次 4=9次 5=11次 平均为9次横向 1=12次 2=11次 3=13次 4=11次 5=11次 平均为11.6次4结果分析:根据实验结果可以看出:横向和纵向所折次数比较接近,因此可以判断这种纸的纤维结合的紧密程度比较高,紧度比较大,而紧度比较大则吸收速度越慢,印在纸张上的油墨不易固着,常常出现背面蹭脏现象,所以在使用这种纸张印刷产品时因注意油墨的干燥,避免背面蹭脏。四、纸张平滑度的测定 (一)仪器及工作原理 1仪器结构由以下几部分组成: (1)试样夹持台:由一个金属压盖、一片胶膜和一个环形玻璃砧组成。胶膜厚40.2mm,硬度为405IRHD(国际橡胶硬度标度)。玻璃砧外径37.40.05mm。内径11.30.05mm,环形面积为100.05cm 2。 (2)加压机构:由加压杠杆和重铊组成。测试时,试样置于胶膜和玻璃砧间,由杠杆加压机构通过金属压盖施与试样一定压力。 (3)密封系统:由真空泵或抽气筒、三通阀、容器管和测量头组成。容器管包括达真空容器管和小真空容器管,它可以抽真空到53.35kPa(约400mmHg),并保证密封。大真空容器管容积为3801mm,小真空容器管容积为381mm。 (4)测定系统:由压力计、玻璃毛细管和水银杯组成。 2工作原理 置试样于胶膜和玻璃砧间,施与一定压力,在一定真空度下使一定容积的空气通过式样和玻璃砧接触表面,测定通过所需要的时间即为平滑度。试样越光滑,与玻璃砧的接触就越紧密,空气通过受到的阻力就越大,因而需要的时间就越长,即试样的平滑度越高。 (二)仪器的校准 测量系统密封性的校准,把带有胶膜的金属压盖放在玻璃砧上,施加100kPa(约1kg/cm 2)的压力。转动三通阀门与真空泵相通,使水银柱上升至50.66kPa(380mmHg)处,当真空系统与玻璃砧小孔廉同时,大容器真空度在60min或小容器真空度在6min内减少量不能大于0.13kPa(约1mmHg),否则,说明密封不良,需检查各接头,三通阀是否漏气,若有问题,应拆开清洗后涂上真空油脂。(三)测定步骤、结果和结果分析:1.测定步骤 (1)将5050的试样置于玻璃砧上,放好胶膜和压盖。 (2)放下加压杠杆,调好水平,使试样承受100kPa的压力。 (3)转动三通阀,使指“P” 位,打开电磁阀,抽真空至稍高于50.66kPa(380mmHg),随即将三通阀转至“0” 位,并关闭电磁阀。 (4)加压1min后,将三通阀转到“M” (或“m”)位,是密封系统与大气接通,观察水银柱的降落,记录真空度由50.66kPa降至48.00kPa(360mmHg)的时间(s)即为试样的平滑度,此数值表示100.2ml的空气通过玻璃砧和试样的接触表面所需要的时间。将三通阀转至“0” 位,抬起杠杆,取出试样,进行下次测定。 (5)如果测定结果大于200s,可将三通阀转到“m” 处连接校容器管,这是真空度由50.66kPa降至48.00kPa时的进气量为10.5ml,将结果乘以10即得试样的平滑度;若平滑度小于15s,则用大容器管,这是真空度由50.66kPa降至29.33kPa(220mmHg)时的进气量为801ml,将测定结果除以10,即得试样的平滑度。2.实验结果测定:t1=27s t2=32s t3=29s t4=30s t5=29s 平均29.4s3.结果分析:根据我们所学过印刷材料有关方面知识可以知道,80-120 g/铜版纸的平滑度应不小于500s,超级压光胶版纸的平滑度不小于100s,一号新闻纸的平滑度要求不小于40s。而从实验结果得到我们所测铜版纸的平滑度与基本标准相差甚远,所以我们判断其原因可能是:1.纸张在实验室抽屉长时间卷曲造成,2.纸张表面沾有灰尘等物质造成纸张平面凹凸不平所致。2011年3月16日
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