纸板耐破度的测定法（GB/T 1539-1989）

本标准等效采用标准ISO 2759《纸板——耐破度的测定》。

1　主题内容与适用范围
　　本标准规定了采用液压递增法原理测定纸板耐破度的方法。
　　本标准适用于测定耐破度在360～5500kPa（3.6～56.1kgf/cm²）的各种类型纸板（包括实心纸板和瓦楞纸板）。
　　本标准不适用于高伸长率以及多层复合瓦楞纸板。

2　引用标准
　　GB/T 450　纸和纸板试样的采取
　　GB/T 451.2　纸和纸板定量的测定法
　　GB/T 4687　纸、纸板、纸浆的术语　*部分
　　GB/T 10739　纸浆、纸和纸板　试样处理和试验的标准大气

3　术语
　　耐破度、耐破指数见GB/T 4687—1984中7.36和7.37。

4　原理
　　符合规定的仪器以一定的压力将试样夹于上、下夹盘间，用一往复恒速液压唧筒，将胶膜与试样凸起，直至试样破裂，所施加的液压的zui大值，即试样的耐破度。

5　仪器
5.1　夹盘系统
　　为牢固而均匀地夹持试样，上、下夹盘是两个彼此平行的环形平面，环面平整并带有沟纹（见附录A），附录A内给出了夹盘系统的尺寸。
5.1.1　上夹盘与加用钢珠或相似活节装置连接，以保证夹盘压力分布均匀。
5.1.2　上下夹盘内孔应同心，同心度的zui大误差不得超过0.25mm，两夹盘表面应平整而相互平行，夹盘的检查方法见附录B。
5.1.3　为防止试样滑动，两平盘间应有足够的夹持力，该力的大小以不损坏试样为限，一般夹持力不低于690kPa（7kgf/cm²）（见附录C）。在测定瓦楞纸板时，压力在690kPa（7kgf/cm²），虽然防止滑动但大多数纸板瓦楞被压塌，因瓦楞纸板耐压强度不同，所以在试验报告中，应注明夹持压力和瓦楞是否被压塌。
5.2　胶膜
5.2.1　胶膜是圆形的，由橡胶弹性材料制成，其规格尺寸见附件F。
5.2.2　固定夹紧胶膜时，胶膜的上表面比下夹盘上表面低约4.7mm。
5.2.3　胶膜的弹性阻力，在胶膜凸出下夹盘表面10mm时，其阻力范围为170～220kPa（1.7～2.2kgf/cm²），凸出18mm时，其阻力范围为250～350kPa（2.5～3.6kgf/cm²）。
　　胶膜应经常检查，发现胶膜不符合要求时，应及时更换，安装胶膜时，要赶走所有集聚在胶膜下的空气。
5.3　液压系统
　　用活塞推动适宜的液体（如：化学纯甘油、含缓蚀剂的乙二醇或低粘度的硅油），向胶膜下匀速施加压力，直至试样破裂。液压系统和使用的液体应没有空气泡，活塞送液量为170±15mL/min（见附表E）。活塞必须由电机带动。
5.4　压力表
5.4.1　布尔登管式压力计，在压力表量程的25%～75%范围内使用。不能在低于15%和高于85%的范围使用，表盘刻度zui小直径为95mm，刻度的弧度不小于270°。工作范围内任一点的精度应为刻度盘zui大量程的0.5%。压力表应有排气孔，表盘至少分成70个格。
5.4.2　压力表的膨胀性在整个工作量程范围内应稳定在20%以内，即使到zui大量程时，需输给的液体也不超过0.4mL（见附录E）。
5.4.3　压力表与指针间的摩擦力矩约0.3mN·m，而指针转动惯量在1～10g·cm²内为宜（见附录D）。
5.4.4　压力传感器操作惯量可忽略不计，膨胀和压力记录器的误差在0.2%以内，数字显示装置，试样破裂后，读数变化不大于1个单位。
5.5　校准
　　压力表的校准见附录D；
　　液压系统的检查见附录E；
　　试样夹盘的检查见附录B；
　　夹持力的检查见附录C；
　　胶膜的规格尺寸见附录F。

6　试样的采取、制备和处理
6.1　试样的采取按GB/T 450的规定进行，每个试样切成100mm×100mm的规格。
6.2　试样应按GB/T 10739规定进行温湿处理。

7　试验步骤
　　按标准采取并处理的试样，测试时必须在所规定的标准温、湿度条件下进行。
　　首先选择合适的测量范围。须预测时用大量程的压力表进行。
　　将试样放入上、下夹盘之间。试样必须超过上夹盘的整个面积。落下上夹盘，调至所需的压力，开动仪器，以适当的速率增加压力，直至试样破裂。退回活塞直到胶膜低于下夹的表面，读取压力表（或数字显示）压力值，然后抬起上夹盘。读数回零，准备下一个测试。
　　若发现试样滑动或因压溃而破裂不正常者，应将该读数舍去。
　　将沿横向纸幅均匀切取的试样，以正、反面各10个试样贴向胶膜进行测定，但在一试验中不得压进曾被夹盘压过的试样进行测试。

8　测试结果的计算
　　耐破指数X（kPa·m²/g）由下式计算：

式中：P——平均耐破度，kPa；
　　　W——试样的定量，g/m²。
　　耐破度、耐破指数取三位有效数字。

9　试验结果的精密度
　　结果的精密度决定于试样的均匀程度和其他一些因素，如压力表的误差、夹持力的情况、加压速率、系统中有无空气、胶膜的情况等。

附　录　A
夹盘系统尺寸
（参考件）

　　注：R、R₁、R₂、U、V、X和Y在下文中规定。

图A1　夹子

图A2　可选择下夹盘^1）

　　注：1）有时可从北美制造的仪器上见到这种夹盘。
　　U和V应有足够大的尺寸，以保证在使用时夹盘不变形，上夹盘的厚度不小于9.5mm，使用较满意。
　　X和Y的尺寸决定于耐破仪的底座与使用的胶膜，以牢固夹住胶膜为适宜。
　　上夹盘的内孔直径ф31.5±0.05mm，下口的曲率半径R₁为0.6mm左右。这样即减少胶膜的损伤，又不影响上夹盘的直径。
　　下夹盘的内孔直径ф31.5±0.05mm，半径R是由尺寸5.5±1.0mm和3±1mm的范围来确定，R的圆弧应与内孔的垂直面以及下夹盘的底面相切。半径为3.0mm，R₂为0.4mm左右。也可选择下夹盘图A2的尺寸。
　　为了防止测试时试样滑动，与纸接触的上、下夹盘表面，按下列尺寸刻有螺纹或同心槽。
　　a.　螺距为0.9±0.1mm，深度不小于0.25mm的60°V形连续螺纹。螺纹在距上、下夹盘外圆的边为3.2±0.1mm处开始。
　　b.　一系列间距为0.9±0.1mm，深度不小于0.25mm的60°V形同心槽。zui里面的槽距内孔的边沿为3.2±0.1mm。
　　上夹孔上应有足够的空间，使试样自由凸出。该空间有一个小孔与大气相通。小孔的直径4mm左右，足以使试样上部的空气逸出。

附　录　B
试样夹盘的检查
（参考件）

　　将一张复写纸和一张白色薄页纸放在上、下夹盘中间，用正常的夹持力夹紧，如夹盘是良好的，由复写纸转印到白纸上的印痕是均匀而清晰的，而在整个夹盘面上轮廓分明。转动上夹盘，转后夹盘印应与原印痕重叠。
　　上、下夹盘同心度的检查，用两张复写纸夹一张白色薄页纸，用正常夹持力夹紧检查上、下夹盘压出的印痕是否重合。

附　录　C
夹持力的检查
（参考件）

　　耐破度测定仪有液压或气压的夹紧设置，借用压力表调节其夹持力，必须将压力校准，再根据活塞直径与夹盘表面的接触面积，即可准确地得出夹持力的值。
　　手轮式或杠杆式夹紧装置，均需用测力计校准后，确定手轮的落下位置或簧的压缩程度，得出所需夹持力。

附　录　D
压力表的校准
（参考件）

　　压力表的校准用活塞型静重压力计或汞柱压力计进行静态校准。将压力计放在耐破度仪器的同一位置上进行校准，有条件时还进行动态校准。
D1　指针的惯量
　　指针指示zui大读数时的转动惯量，可根据指针的几何形状和质量来计算。
D2　指针的摩擦力
　　将压力表垂直安装好，然后将一定质量的金属丝小环固定在压力表的指针上，使其处于水平位置。当旋转或轻轻敲打压力表时，指针缓慢而平衡地移动所需的力矩为0.2～0.4mN·m（2.04gf·cm～4.08gf·cm），它是由金属小环的质量和它到指针轴的距离计算出来的。

附　录　E
液压系统的检查
（参考件）

E1　压力表的膨胀性
　　通常的检查是在胶膜的位置上安装一块硬的金属板，活塞按一定的间距向前推进，液压系统中压力上升，如果系统中没有聚集的空气，则由体积-压力曲线图查得的液压系统膨胀值仅比压力表的膨胀值稍高一点。
　　可以用校准过的柱塞或膨胀计测量压力表的膨胀性，在系统中没有空气时，将柱塞向前推移一定距离，记录在压力表上指示出的压力。
E2　液压系统漏泄的检查
　　在上、下夹盘间夹好一坚硬的金属板后，液压系统升压至zui高表压，在1min内压力下降应不大于10%。
E3　液压系统中存在空气的检查
　　在耐破度测定仪的试样夹盘间夹一块在下表面上有细纹或麻坑（直径1mm）的金属板，金属板下面的空间注满液体，系统的膨胀性与压力表的基本一致。
　　在下夹盘孔内胶膜上注满水，上面覆盖一胶膜，在胶膜上再加一金属板，落下上夹盘夹紧，用手旋转传动轴，慢慢地加压，使压力表指示在98.1kPa（1kgf/cm²）时，然后再旋转传动轴加1.4mL液体，这时压表上所指示的压力，应不小于压力表全量程读数的30%，否则仪器系统内存在较多的空气。
E4　液压系统泵唧速率
　　在下夹盘孔内胶膜上注满清水或乙醇上面覆盖一胶膜，胶膜上再加盖一块金属板，落下上夹盘夹紧。用胶管将量管连接到测量仪的压力室上，排除液压系统的所有空气。将试压液体加入垂直的量管内到某一刻度，用手转动电动机轴，使活塞向前推进，测量不同转数和时间记下泵出液体的体积，计算泵唧速率，应在170±15mL/min范围内。

液压系统的膨胀性

附　录　F
胶膜的规格尺寸
（参考件）

　　附加说明：
　　本标准由中华人民共和国轻工业部提出。
　　本标准由轻工业部造纸工业科学研究所归口并负责起草。
　　本标准公布于1961年，*次修订于1979年。