包装测试技术实验报告

包装测试技术实验报告学号：姓名：实验时间：实验一纸与纸板的环压强度实验指导书一、实验目的1．了解环压强度测试的目的及纸与纸板环压强度对相关包装制品性能的影响；2.了解和掌握纸与纸板环形压缩试验的原理及过程。3.学习使用电子式压缩试验仪、环压专用取样器、纸张定量测定标准试样取样器、天平、厚度测定仪等仪器设备的使用方法。4.了解测试设备的结构及测试系统的组成；5.掌握测试数据的处理二、实验设备及实验材料设备：电子式压缩试验仪(YQ－Z－40B)、环压专用取样器、环压中心盘、纸张定量测定标准试样取样器(YQ－Z－45)、天平(TG328B)、厚度测定仪（YQ－Z－10）或游标卡尺、千分尺。材料：不同定量、厚度的箱纸板、瓦楞原纸或其它替代性纸张。三、实验原理将试样以环形受压，增加了纸的刚度，同时模拟瓦楞纸箱受压弯鼓变形时，其面纸及芯纸受压情况；研究纸及纸板的纵横比问题。电子式压缩试验仪(YQ－Z－40B)是由机械传动和电子测控系统共同组成的机电一体化的试验装置。由于机械系统的传动与变速作用，使仪器上压板获得稳定的匀速下降运动，从而对置于下压板上的试样施加逐渐增大的压力。下压板的底部安装一个力传感器，当试样受力后，传感器也同样受到大小相等的力的作用，传感器内部应变体上的力敏元件可将变形力转换为电压信号并输出，从而实现试样所受压力值的测量。1—上压板2—被测试样3—下压板4—力传感器四、实验步骤1．准备材料(不同定量、厚度的箱纸板、瓦楞原纸)。2．定量试验(GB/T451.2-2002)。从整幅纸上沿横向均匀切取5片100×100mm的试样(或定量取样器规定的取样面积(圆形))恒温恒湿处理后，用1/1000天平秤其每片重量（或将5片秤重再除以5）。注意定量幅间差(Wmax—Wmin)的大小。定量换算为g/m2。3．环压试验（1）沿箱纸板、瓦楞原纸的纵横向各取152.4×12.7mm纸条各10片(作好纵横向标记)并测纸板厚度。（2）在环压试验座上,按纸板的厚度选择适当直径的中心圆,以保证沟槽的宽度与相应试样的厚度尺寸一致。从试样座的试样入口处轻轻插入试样，要使试样的下边与环压试样试验座的底完全接触。（3）在放入试样时要使试样正面朝同心圆或反面朝同心圆各一半，以避免正反的压应力差别造成试验结果的偏差。（4）将装好试样的试样座放在压缩仪下压板的中心位置上，注意试样两端接口朝向应统一面向操作者。（5）开动压缩仪，使上压板向下移动(12.5±2.5mm/s)直至试样被压溃，停止仪器。然后使电机反转而使上压板返回原位，记录仪器读数(N)。（6）从试样座中取出被压溃的样品,插入另一试样，进行下一试验。4.记录测试结果，收集所有其他各组的实验数据，挑选其中10组数据进行分析5.误差分析及测试结果的表达分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定度的表达方式表示测量结果五．实验结果分析环压强度：R=152F式中R-----压环强度，KN/m;F-----试样压溃时读取的力值，N；152---试样的长度，mm;实验数据如下表：W=200ɡ/㎡（单位：N）F1F2F3F4F5F6F7F8F9FF10F640.7634.0627.8616.7559.0573.8463.5449.8422.7411.6539.94表1由公式环压强度R=F/152计算得：（单位：KN/m）R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10RR4.964.224.174.134.053.783.683.052.782.713.375表2由公式环压强度指数Rd=1000R/W得：（单位：Nm/ɡ）Rd1Rd2Rd3Rd4Rd5Rd6Rd7Rd8Rd9Rd10dR20.2521.1020.8520.6518.4018.9015.2513.9013.5514.8017.765表3样本标准偏差S=1-10375.3-96.4375.3-22.4375.3-05.41-n222101i2iRR=0.6714样本算术平均值的标准偏差：212.0106714.0nS用基于不确定度的表达方式则纸板的环压强度21.037.3RR五、问答题1．瓦楞原纸箱纸板的纵横比大小是多少?为什么箱纸板的纵横比值小于瓦楞原纸的纵横比值?一般情況下，纸箱的长宽比在1~1.8的范围內，长宽比对抗压强度的影响仅为±5%。其中纸箱的长宽比RL＝1.2~1.5時，纸箱的抗压强度最高。纸箱的长宽比为2︰1時，其抗压强度下降约20%2．纸板厚度与RCT的关系?在一定条件下，增加纸板的厚度就减少了纸板的厚度。如结合力的提高超过了因为厚度的影响，环压强度就增加；或结合力的提高弥补不了厚度减少对环压强度的损失时，环压强度降低。实验二瓦楞纸板边压强度的检测(ECT)一、实验目的1．了解边压强度测试的目的及纸与纸板边压强度对相关包装制品性能的影响；2.了解和掌握纸与纸板边压强度试验的原理及过程。二、实验设备及实验材料1．仪器及工作原理(1)仪器①电子式压缩试验仪、边压强度取样器。②金属导板：两块抛光的长方形砧板，其规格为100×20×20mm。用于夹持试样，使之垂直于压板。三、实验原理将长方形的瓦楞纸板立于压板间(槽纹垂直压板)，运动压板，使试样承受不断增长的压缩力至被压溃，由试样所承受的最大压缩力，求得试样的边压强度。四、实验步骤1.切取长l00土0.5mm，宽25土0.5mm的试样，其瓦楞槽纹要垂直于长边。置试样于仪器的下压板中心位置，并用金属导板夹持(其槽纹与压板垂直)。启动仪器，使上压板以12.5土2.5mm／min的速度下降，待上压板负荷至50N时将导板去掉，继续加压至压溃，读取最大负荷时的压缩力，准确至1N。更换试样，按同样程序进行十次检测。在检测时若试样倾斜或面板裂开，应废弃重做。2．结果计算试样的边压强度按下式计算：R=LF式中：R----垂直边缘抗压强度，KN/m；F----试样压溃时读取的力值，N；L----试样长边的尺寸，mm.以所有检测值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值．计算结果准确至10N／m。3.误差分析及测试结果的表达分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定度的表达方式表示测量结果五．实验结果分析试样的边压强度按下式计算：ECTL310FLFECT310式中ECT——边压强度，N／m；F——最大压缩力，N；L——试样长边尺寸，mm。以所有检测值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值．计算结果准确至10N／m。纸板边压强度的数据如下表1R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10RR42164033393938603872351933803372333933153684.5表1样本标准偏差S=1-105.3684-33155.3684-40335.3684-42161-n222101i2iRR=334.72样本算术平均值的标准偏差84.1051072.334nS4.18102.58nS用基于不确定度的表达方式可得边压强度：8.1055.3684RR11.068.3ECTECT五、思考题1．比较同质、同向、不同楞型瓦楞纸板的ECT大小。V型楞在受压初期歪斜度较小，但超过最高点便迅速破坏；U型楞吸收的能量较高，压力消除后，仍能恢复原状，富有弹性，但耐压强度不高。A型抗压强度最高，但易受到损坏；B型强度较差，稳定性好；C型抗压力及稳定性居中。2．影响瓦楞纸板边压强度的原因有哪些。瓦楞纸板边压强度取决与瓦楞纸板原纸的环压强度（包括箱纸板和瓦楞芯纸）和瓦楞纸板的粘合强度，边压强度与粘合强度并不是简单的正比关系，过高的粘合强度反而会降低纸板的性能，所以提升瓦楞纸板边压强度主要要提升原纸的环压强度，但是由于受价格因素制约，提升箱纸板的性能会导致成本上升较多，而提升瓦楞芯纸的性能不但可以较好的提高纸板边压强度，而带来的成本上升相对较少，是一个不错的方法。实验三纸及纸板的耐破度实验一、实验目的1．了解和掌握纸及纸板耐破度试验的原理及过程。2．学习使用缪伦(Mullen)式耐破度仪等仪器设备的使用方法。二、实验设备及实验材料设备：缪伦(Mullen)式耐破度仪。材料：不同定量、厚度的箱纸板、瓦楞原纸或其它替代性纸张。三、实验原理1．仪器及工作原理目前常用的为缪伦(Mullen)式耐破度仪，分油压和气压两种。油压耐破度仪是以甘油为压力传递介质。气压耐破度仪是以压缩空气为压力源传递压力。（1）仪器结构纸与纸板所用耐破度仪的结构基本相同。其组成包括压紧机构、传动加压机构和指示机构三部分。试样的压紧采用凸轮杠杆机构。在上、下压环的接触面上刻有V形同心槽，以压紧试样。压紧杠杆一般仪器采用人工操作，新型仪器采用压缩空气或液压装置自动压紧试样。由电机通过皮带或联轴器驱使蜗杆、蜗轮和齿轮系统运动，并通过离合器带动蜗杆轴作正反旋转，使带有皮碗的活塞在油缸内作往复达动，从而通道油介质对试样进行加压和泄压。指示机构为一与油缸相通的双针压力表。加压时压力表指针随油缸的压力增加而转动。试样破裂后，油缸泄压，表的主针即退至零点．副针仍停留在破裂时所达到的压力值位置上。我室耐破仪的指示系统由压力传感器、Ａ/D转换器和光电显示器等组成。（2）工作原理仪器是根据压力传递的原理设计的。开动电机，驱使活塞运动，对介质施加压力，通过橡胶膜将压力传递到压环中间的试祥，使之逐渐凸起，直至破裂，试样破裂时所能承受的最大压力即为试样的耐破度。四、实验步骤1.实验步骤：（1）切取70×70mm的试样（纸板试样为100×100mm）10张。（2）将试样置于压环间，并夹紧。3）启动；由于压力的逐渐增加，试样破裂。（4）记录数值。（5）提起上压环，取出破裂的试样，放入新的试样，进行下一个检测，正、反面各做五次。2．结果计算(1）耐破度试样破裂时，压力表指示的数值耐破度。（2）耐破指数由耐破度除以定量而求得，以kPa.m2/g表示。以所有检测值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。计算结果取两位有效数字。3.误差分析及测试结果的表达分析测试结果是否服从正态分布，用基于不确定度的表达方式表示测量结果五．实验结果分析（1）耐破度试样破裂时，压力表指示的数值耐破度。（2）耐破指数由耐破度除以定量而求得，以kPa.m2/g表示。以所有检测值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值。计算结果取两位有效数字。纸板耐破度实验数据如表1正/Kpa13061274125012441168反/Kpa12501210120111361132表1样本平均值1.1217101168124412501274130611321136120112101250.X1.1217101168124412501274130611321136120112101250.X样本标准偏差S=1101.1217-11321.121712741.121713061-n222101i2iXX=58.2样本算术平均值的标准偏差：4.18102.58nS用基于不确定度的表达方式得耐破度4.181.1227XP五、思考题：1.耐破度测定仪的结构有哪几部分组成？压力是如何传递的？答：a、由四部分组成：1夹紧机构1.1手动试样夹紧机构：由手轮带动螺杆，可使上夹环上下运动，当上夹环向下运动使试样夹紧时，夹紧杆通过静压活塞对加压座内的油液产生压力，而压力则通过高压软管传递给压力表，此时压力表的反映的单位压力值即为作用在纸样上的夹紧力。1.2气动试样夹紧机构：压缩空气通过对气缸膜的加压，使上压环下降将试样牢固夹持在上、下压环之间。2动力传递及加压机构：由电动机转动直接带动丝杠转动使活塞直线运动，从而使活塞在油缸内前进和后退，活塞推进时单位时间内输出的油液即为送油量。3指示机构：压纸座缸体内的压力通过传感器，将压力转换成随其大小而变化的电信号，经过显示仪的放大、转换等处理，将压力用数字