纸张性能的检测分析实验

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①打开电源开关，将R457灯亮。②试样托上放黑筒，按调校键，再按回车键。③将标准板放入试样托，按调校键，再按回车键。④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。⑤重复④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：《GBT24999-2010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100×100mm的试样至少5张为一组，一并称重。3、实验结果：数量：5张100×100mm的试样总重：12.485g故可得出：2.500g/cm2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：①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。②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。③提升机构：用以升降测量头，以取放纸样。④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100±10kPa（1+0.1kg/cm2）。3．测定步骤：（1）按标准规定采取试样，以每张纸样上切取100×10mm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=0.168mm2=0.166mm3=0.164mm4=0.1685=0.163mm平均0.166mm第二组:1=0.218mm2=0.214mm3=0.218mm4=0.2175=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51.6966.0060.191473.00最大力95.0525.6450.352042.82单位NmmN/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：①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。②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。③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。④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15±0.1mm，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4±0.2mm，硬度为40±5IRHD（国际橡胶硬度标度）。玻璃砧外径37.4±0.05mm。内径11.3±0.05mm，环形面积为10±0.05cm2。（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380±1mm，小真空容器管容积为38±1mm。（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/cm2）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50×50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10±0.2ml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1±0.5ml，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80±1ml，将测定结果除以10，即得试样的平滑度。2.实验结果测定：t1=27st2=32st3=29st4=30st5=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，80-120g/㎡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