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GB/T 12914-2008

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GB/T 12914-2008 英文版 130 购买 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 纸和纸板 抗张强度的测定 作废

   
基本信息
标准编号 GB/T 12914-2008 (GB/T12914-2008)
中文名称 纸和纸板 抗张强度的测定
英文名称 Paper and board. Determination of tensile properties
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 Y30
国际标准分类 85-010
字数估计 13,148
发布日期 2008-08-19
实施日期 2009-05-01
旧标准 (被替代) GB/T 12914-1991; GB/T 453-2002
引用标准 GB/T 450; GB/T 451.2; GB/T 451.3; GB/T 10739
采用标准 ISO 1924-1-1992, MOD; ISO 1954-2-1994, MOD
起草单位 中国制浆造纸研究院
归口单位 全国造纸工业标准化技术委员会
标准依据 国家标准批准发布公告2008年第14号(总第127号)
提出机构 中国轻工业联合会
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 本标准规定了纸和纸板抗张强度的两种测定方法:恒速加荷法和恒速拉伸法。本标准适用于除瓦楞纸板外的所有纸和纸板。

GB/T 12914-2008
Paper and board.Determination of tensile properties
ICS 85-010
Y30
中华人民共和国国家标准
GB/T 12914-2008
代替GB/T 453-2002,GB/T 12914-1991
纸和纸板 抗张强度的测定
(ISO 1924-1:1992,Paperandboard-Determinationoftensileproperties-
Part1:Constantrateofloadingmethod,ISO 1924-2:1994,Paperandboard-
Determinationoftensileproperties-Part2:Constantrateofelongation
method,MOD)
2008-08-19发布
2009-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准中恒速加荷法内容修改采用ISO 1924-1:1992《纸和纸板 抗张强度的测定 第1部分:恒
速加荷法》,恒速拉伸法内容与ISO 1924-2:1994《纸和纸板 抗张强度的测定 第2部分:恒速拉伸法》
一致。
本标准与ISO 1924-1:1992的差异参见附录C。
本标准是对GB/T 453-2002《纸和纸板抗张强度的测定法(恒速加荷法)》和GB/T 12914-1991
《纸和纸板抗张强度的测定法(恒速拉伸法)》的整合。
本标准同时代替GB/T 453-2002和GB/T 12914-1991。
本标准与GB/T 453-2002、GB/T 12914-1991相比,主要变化如下:
---规范性引用文件中增加了GB/T 451.2-2002和QB/T 3704-1999;
---减小了试样宽度的误差;
---增加了弹性模量的定义。
本标准的附录A为规范性附录,附录B和附录C为资料性附录。
本标准由中国轻工业联合会提出。
本标准由全国造纸工业标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:中国制浆造纸研究院。
本标准主要起草人:史记。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 453-1989、GB/T 453-2002;
---GB/T 12914-1991。
本标准由全国造纸工业标准化技术委员会负责解释。
GB/T 12914-2008
纸和纸板 抗张强度的测定
1 范围
本标准规定了纸和纸板抗张强度的两种测定方法:恒速加荷法和恒速拉伸法。
本标准适用于除瓦楞纸板外的所有纸和纸板。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 450 纸和纸板 试样的采取及试样纵横向、正反面的测定(GB/T 450-2000,ISO 186:
2002,MOD)
GB/T 451.2 纸和纸板定量的测定 (GB/T 451.2-2002,eqv ISO 536:1995)
GB/T 451.3 纸和纸板厚度的测定(GB/T 451.3-2002,idt ISO 534:1988)
GB/T 10739 纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(GB/T 10739-2002,eqv ISO 187:
1990)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
在标准试验方法规定的条件下,单位宽度的纸或纸板断裂前所能承受的最大张力。
3.2
假设将一定宽度的纸或纸板的一端悬挂起来,计算由其因自重而断裂的最大长度。
3.3
抗张强度除以定量,以牛顿·米/克表示。
3.4
在标准试验方法规定的条件下,试样断裂时的伸长长度与原始长度的比率,以百分数表示。
3.5
将单位面积的纸和纸板拉伸至断裂时所做的总功。
3.6
抗张能量吸收除以定量。
3.7
单位试验面积上受到的张力与单位长度的伸长之比。
GB/T 12914-2008
4 方法A---恒速加荷法
4.1 原理
抗张强度试验仪在恒速加荷的条件下,将规定尺寸的试样拉伸至断裂,测定其抗张力,并记录其最
大抗张力。从获得的结果和试样的定量,可以计算出裂断长及抗张指数。
4.2 仪器
4.2.1 抗张强度试验仪将接近于恒速的加荷,作用于规定尺寸的试样上,测定其抗张力。
加荷的速率可以调节,从而使试样的断裂时间在20s±5s范围内(见注1)。当一个基本不伸长的
材料夹在夹子中间,并在20s内达到满量程时,其加荷速率在任何时间前后1s的变化应不超过5%
(见注2)。
注1:若不改进现有的商业试验仪,就不可能使所有纸种的试验都达到这一速率(为了加速例行试验,常采用10s±
5s的断裂时间,但所得结果将比规定的方法高2%)。
注2:为了满足加荷速率的变化不大于5%的要求,摆锤式仪器不应在摆角大于50°的条件下操作。
抗张强度试验仪应包括4.2.1.1和4.2.1.2中所提到的部件。
4.2.1.1 抗张强度试验仪的精度应为±1%。
注:虽然许多恒速加荷的仪器用于测定伸长率,但其测定精度很低。因此,不推荐用此种方法测定伸长率。当需要
测定伸长率时,推荐使用配有电子放大和记录的恒速拉伸型仪器。
4.2.1.2 夹头:两个,为了夹住规定宽度的试样(见第8章),每个夹头应沿一条直线将试样的全宽牢固
地夹住,不应损坏或滑动试样。夹头应配有调节夹力的部件。
夹头的夹面应在同一平面上,而且在试验过程中,试样也应位于这一平面上。
注:夹头将试样夹在圆柱面和平面之间,或者两个圆柱面之间,试样面与圆柱面相切。如果试样在测定过程中不发
生损伤或滑动,也可使用其他类型的夹头。
在加荷过程中,夹线间的平行度应保持在1°以内,而且夹线与作用力方向和试样长边应保持偏差
不大于1°的垂直(见图1)。
夹线间的距离应调节到所规定的试验长度,且偏差应不大于±1mm。
图1 夹线与试样间的关系
4.2.2 裁切装置:将试样裁切至规定尺寸。
5 方法B---恒速拉伸法
5.1 原理
抗张强度试验仪在恒速拉伸的条件下,将规定尺寸的试样拉伸至断裂,测定其抗张力。如需要,可
测定试样的伸长率,记录其最大抗张力。
GB/T 12914-2008
如果连续记录抗张力和伸长率,则可计算出抗张能量吸收。
从获得的结果和试样的定量,可以计算出抗张指数和抗张能量吸收指数。
5.2 仪器
5.2.1 抗张强度试验仪:在恒定拉伸速率下拉长一定尺寸的试样,用于测定抗张力。如有必要,还可测
定相应的伸长率。在电子积分仪或类似仪器上,抗张力可以记录为伸长率的函数。抗张强度试验仪的
组成部分如5.2.1.1和5.2.1.2所示。
5.2.1.1 抗张力的测定和记录装置:其精度应为±1%。如果需要,伸长率的精度应为±0.1%。
注:伸长率的精度是非常重要的,为了精确测定实际伸长率,推荐将合适的记录仪直接放在试样上,这样可以避免
测定时发生明显的伸长。例如试样在夹头处发生不可察觉的松弛,或者由于仪器接头处的滑动而导致试样松
弛。后者是由仪器的磨损导致的,同时与施加的负荷有关。
5.2.1.2 夹头:见4.2.1.2。
5.2.2 裁切装置:将试样裁切至规定尺寸。
5.2.3 在线测定仪:如积分仪,读数精度应为±1%。在试验过程中,可以对不同的试样长度进行自动
分析。若需要测定抗张能量吸收,应使用该仪器。
5.2.4 绘制抗张力-伸长率曲线并测定该曲线最大斜率的装置:若需要测定弹性模量,则应使用该
仪器。
6 取样
按GB/T 450进行取样。
7 温湿处理
试样应按GB/T 10739进行温湿处理,并在此相同的大气条件下制备试样并进行试验。
8 试样的制备
8.1 如果需要裂断长、抗张指数和抗张能量吸收指数,则应按GB/T 451.2测定定量。
8.2 如果需要弹性模量,则应按GB/T 451.3测定厚度。
注:如果要获得弹性模量的精确值,则应单独测定每个试样的厚度,而不是按GB/T 451.3的规定测定样品的平均
厚度。但是,GB/T 451.3中所用的厚度计的铁砧直径为16mm,因此对于15mm宽的试样来说,其承受的压力
会略大于给定的100kPa。因此,本方法测得的弹性模量只是一个估计值。
8.3 在试样的试验面积内不应有折痕、明显的裂口和水印。不应在任何距平板纸或卷筒纸边缘15mm
以内切取试样。如必须包括水印,则应在试验报告上注明。
注:实验室手抄片可以在距边缘15mm以内切取试样。
8.4  一次切取足够数量的试样,以保证纸和纸板在纵向和横向上,各有10个有效的测定结果。
8.5 试样的两个边应是平直的,其平行度应在±0.1mm之内。切口应整齐,无任何损伤。
注 :某些纸,例如软薄页纸,难于切齐。在这种情况下,应将两层或三层这种纸夹在较硬的纸中,如70g/m2 的证券
纸中间,然后再切取试样。
8.6 试样的裁切尺寸如下:
a) 试样宽度应为15mm±0.1mm。
注:在有些特定情况下或者样品为卫生纸时,宽度可以为25mm±0.1mm或50mm±0.1mm,但应在试验报告中
注明。同时应考虑该测定结果与标准宽度的测定结果间的一致性。
b) 试样长度应能夹住试样,且不触及夹头间的试样部分,最短长度通常为250mm。当测定实验
室手抄纸片时,应按其标准规定进行裁切。
注:对于某些产品,如卫生纸,其尺寸小于规定的180mm的试验夹距。在这种情况下,试样长度应达到9.1中注1
的规定,并在试验报告中注明试样。
GB/T 12914-2008
9 试验步骤
9.1 仪器的校准和调节
按出厂说明书安装仪器。如果需要,可按附录A校准仪器的测力元件和伸长率测定装置。
调节夹头的负荷,保证试验过程中试样无滑动、无损伤。
调节夹头位置使试验长度(夹线间的平均距离)为180mm±1mm(见8.5的注)。将一片薄铝箔夹
在两个夹头间,测定薄铝箔因夹持而产生的两个印子之间的距离,并以此来检验测定长度是否准确。
采用恒速拉伸法应调整仪器的拉伸速率至20mm/min±5mm/min。
注1:在某些情况下可以使用较小的长度,例如伸长率较大的纸或受长度限制的样品。如遇到这种情况,建议将拉
伸速率数值调节至试样初始长度的10%±2.5%。应在试验报告中注明所采用的试验长度和拉伸速率。
注2:对于某些纸和纸板,试样可能在5s内断裂,也可能需要30s以上的时间才能断裂。此时,需要使用不同的拉
伸速率,同时应在试验报告中注明。
9.2 测定
在与试样温湿处理相同的大气条件下进行试验(见第7章)。
检查测量装置的零位,如果使用记录装置也应校准零位。
将夹头调整到规定试验长度,将试样夹在夹头上,注意不应用手接触试验区域,建议在处理试样时
佩戴一次性或轻质棉手套。摆正并夹紧试样,不留任何可觉察的松弛,并且不产生明显的应变。保证试
样平行于所施加的张力方向(见图1)。
注1:仪器在垂直方向夹持试样时,为防止试样松弛,可以在试样下端附上一个小砝码,如低定量的纸可以附上一个
10g砝码。该方法不适用于高伸长率的纸。
注2:对于柔软的卫生纸,不对试样施加张力时很难辨别“可觉察的松弛”。此时,试样可以保留最低限度的松弛。
采用恒速加荷法时应先做预测试验,以便选择能使试样在(25±5)s内断裂的加荷速度。
开始试验直至试样断裂,记录所施加的最大抗张力。如需要还应记录断裂时的伸长(单位为mm),
或者从仪器直接读出裂断时的伸长率(为一百分数)。
记录所有读数。如果某一样品超过20%的试样在离夹头10mm以内断裂,则按照9.1的规定检查
仪器。如果是仪器故障所致,则弃去所测数据并采取补救措施。在试验报告中注明在离夹头10mm以
内断裂的试样数量。
应在纸和纸板的每个方向上至少测定10个试样,以使在每个方向上均能得到10个有效结果。
10 结果的计算
10.1 总则
分别计算并以纸和纸板每个方向所得结果表示。机制纸或纸板有纵向和横向,而实验室手抄片没
有方向的区别。
10.2 符号
公式中所用的符号如下:
E---等效功,即作用力-伸长率曲线所围面积,J或mJ;
E---弹性模量平均值,MN/m2(MPa);
S---抗张强度,kN/m;
i---试样的初始宽度,mm;
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珚F---平均抗张力,N;
I---抗张指数,N·m/g;
Z---抗张能量吸收,J/m2;
珚Z---平均抗张能量吸收,J/m2;
图2 计算弹性模量所用概念
10.3 抗张强度
10.3.1 按式(1)计算试样的抗张强度。
S=
珚F
(1)
抗张强度用三位有效数字表示。
注:对于低定量的纸,例如薄页纸,其抗张强度用N/m表示更合适。
10.3.2 计算抗张力的标准偏差。
10.4 抗张指数
如需要,按式(2)计算抗张指数。
103 (2)
抗张指数用三位有效数字表示。
也可用式(3)计算出抗张指数。
I=
珚F
103 (3)
注:由抗张强度平均值和定量计算抗张指数。测定定量和抗张力时,二者的变异性不同,彼此之间也不存在相关
性,因此不能真实地反映出抗张指数的偏差,影响标准偏差的计算。鉴于上述原因,不推荐计算抗张指数的标
准偏差。
10.5 裂断时伸长率
10.5.1 如果需要且仪器具备测定条件,则可由裂断时伸长和初始长度计算出裂断时伸长率,并计算平
均值,结果保留一位小数。
仪器直接以百分数的形式给出裂断时伸长率,结果保留一位小数。
10.5.2 计算结果的标准偏差。
10.6 抗张能量吸收
10.6.1 如果需要,可按如下两种方法计算每个试样的抗张能量吸收:通过仪器自带的积分仪,或者抗
张力-伸长率曲线下最大抗张力下的面积。用式(4)或式(5)计算抗张能量吸收:
106 (4)
式中,E的单位为J。
GB/T 12914-2008
或者,
103 (5)
式中,E的单位为mJ。
计算抗张能量吸收的平均值,结果保留三位有效数字。
10.6.2 计算结果的标准偏差。
10.7 抗张能量吸收指数
如果需要,按式(6)计算抗张能量吸收指数:
珚Z
103 (6)
抗张能量吸收指数用三位有效数字表示。
10.8 弹性模量
如果需要,按式(7)计算每个方向的弹性模量:
(7)
弹性模量用三位有效数字表示。
11 精确度
试验的精确度取决于被测纸和纸板的变化性。荷兰和美国分别进行了独立试验,其结果列于表1
中,同时给出了重复性和再现性的数值。
表1 重复性和再现性
试验范围 试验方法 平均重复性/% 平均再现性/%
0.5kN/m~1.3kN/m 抗张 5.8 未知
2.9kN/m~11.5kN/m 抗张 3.8 12
0.7%~1.9% 伸长率 9.0 未知
1.4%~2.6% 伸长率 6.6 30
2.3%~7.0% 伸长率 4.5 未知
30J/m2~200J/m2 抗张能量吸收 10 28
注:以上数据是用带状图表记录仪和积分仪测得的。
11.1 重复性
同一操作人员使用相同的仪器,对同一试验材料在较短的时间间隔内做两次独立的试验,操作正常
且正确时,两个试验结果间存在一差值,在20个结果中超过平均重复性的不能多于一个。
11.2 再现性
两个操作人员在不同的实验室对同一试验材料做两次独立的试验,操作正常且正确时,两个试验结
果间存在一差值,在20个结果中超过平均重复性的不能多于一个。
12 试验报告
试验报告应包括下列内容:
a) 本标准的编号;
b) 试样的准确鉴别;
c) 试验的日期和地点;
d) 所用的温湿处理条件;
e) 试样宽度不是15mm±0.1mm时,记录其宽度;
GB/T 12914-2008
f) 试样长度不是180mm±1mm时,记录其长度;
g) 拉伸速率不是20mm/min±5mm/min时,记录该速率;
h) 试验中的试样数目、读数不合理的试样数目、在距夹头10mm以内断裂的试样数目;
i) 每个方向的平均抗张强度;
j) 如需要,报告裂断时平均伸长率,以伸长对初始长度的百分数表示;
k) 如需要,报告平均抗张能量吸收;
l) 如需要,报告以上各性质的标准偏差;
m) 如需要,报告平均弹性模量;
n) 如需要,报告抗张指数和/或抗张能量吸收指数;
o) 如测定,报告样品的定量和/或厚度;
p) 任何偏离本标准及可能影响结果的任何情况。
GB/T 12914-2008
附 录 A
(规范性附录)
仪器的校准和调整
依据仪器的使用频率定期校准仪器。建议每月至少校准一次。
使用已知质量、精度为±0.1%的砝码校准仪器的测力部件,如使用还应检查记录装置。计算由砝
码质量所产生的力以及试样由于自重而自由下落的力。
在加载的情况下,在伸长装置的整个量程中,用游标卡尺或块规校准测量伸长的部件。如有使用,
还应校准记录仪。
在加荷时,有些抗张试验仪的测力部件可能伸长。为保证不影响试验结果,应在相应量程内的几点
上校准测力和伸长部件。
如使用积分仪测定抗张能量吸收,则应在张力和伸长的相应量程内按仪器说明书校准积分仪。
检查夹头,使其符合4.2.1.2的规定。
检查测定弹性模量用的绘图装置。
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附 录 B
(资料性附录)
本标准与ISO 1924-1:1992和ISO 1924-2:1994章条编号对照
表B.1给出了本标准与ISO 1924-1......
   
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