包装测试技术论文

包装测试技术课程论文纸质包装测试材料工程学院10包装工程指导教师：解林坤姓名：白学勇学号：20101052042摘要：纸和纸质包装材料是一类重要的包装材料和容器，特别是纸盒和纸箱,在包装工业中的应用十分广泛,在销售包装和运输包装中所占的比例很大。

纸质包装测试是测试各类性能，其中包括一般性能、表面性能、光学性能、结构性能、强度性能测试，本文主要对纸质包装材料的五大性能测试做基本介绍。

关键词：包装测试；纸质；材料。

正文纸质包装材料测试主要内容[1]①一般性能测试：定量，厚度，紧度，松厚度，尺寸稳定性、均匀性。

②表面性能测试：粗糙度，平滑度③光学性能测试：白度，颜色，光泽度，透明度、不透明度④结构性能测试：透气性，透湿性，施胶度⑤强度性能测试：抗张强度，抗压强度，挺度，耐破度，耐折度，撕裂度，剥离强度、拉伸性能、戳穿强度、撕裂度⑥印刷适性⑦其他特殊性能不论什么测试，我们首先要进行式样采集和预处理，式样采集基本要求: 以尽可能少的试样，最大程度地代表整批产品的特征。

选取原则与方法：GB 450“纸和纸板试样的采集”[2]预处理原则：GB 10739“纸浆、纸、纸板试样处理和试验的标准大气”[3]预处理条件：RH=65±2%，T=20±1 ℃（常用）RH=50±2%，T=23±1 ℃（国标）一般我们需要鉴别纸的纵横向与正反面，在本文中不做具体说明。

一、材料的一般性能测试1、定量指单位面积上纸或纸板的质量（g/m2）。

纸与纸板的物理性能与纸、纸板的定量有关。

测试方法：100mm³100mm 或200mm³250mm，抽出20个试样进行称重。

试样为100m以下的卷盘纸，应按卷盘全宽切取长为300mm试样称重，尺寸精度±0.1mm，然后计算面积。

G=M/A=M/naG--定量，g/m2；M--试样叠的质量，g；A--试样叠的面积，m2；a--每一张试样的面积，m2；n--每一叠试样的层数。

2、厚度指在一定单位面积压力下,纸或纸板纸板两个表面间的垂直距离。

不同的纸要求我们用不同的仪器测量其厚度，一般用YQ-Z-11型电动式厚度仪即可测量普通纸张；用D20/C厚度仪可测量瓦楞纸厚度。

测量步骤：取样→预处理→仪器校准→放置试样→测量→读数（测试结果以全部测量数据的平均值作为纸或纸板厚度(mm)，取三位有效数字；测试结果以全部测量数据的平均值作为瓦楞纸板厚度(mm)，精确到0.05mm!）。

3、紧度和松厚度紧度: 单位体积的质量（g/cm3），由纸或纸板的定量及厚度计算而得。

松厚度为紧度的倒数（1/D）紧度：D=G/100dD--紧度，g/cm3；d--试样厚度，mm；G--定量，g/m2;紧度与耐破度、抗张强度成正比，与撕裂度、透气度成反比。

4、尺寸稳定性纸张伸缩率大小有一定差别，影响尺寸稳定性和套印精度。

测试方法：游标卡尺测量法、专用长度刻度板测量法、劳海利伸缩测量法。

影响伸缩率的因素：紧度；干燥次数；放/吸湿平衡。

测试步骤：取样→预处理→划线标记→浸泡试样→测量→计算T’=（L2-L0）/L0×100%T--试样长度相对增量，%。

L0--预处理后的试样长度，mm。

L2--试样浸泡后的长度，mm。

5、均匀性描述纸张在一定面积上纤维和填料的分布均匀程度，主要表现为定量、厚度在纸幅上的变化。

目的：对于印刷用纸，不但要求纤维分布均匀、厚度一致、定量差别小，还要求整个纸幅平整，平滑度波动小。

试验原理：利用透光率评价匀度，即用一定光强和光点的光束扫描给定面积的被测纸面，逐点接受透射纸面的光强变化，求得平均透光率和偏差值，再乘以适当的加权系数。

二、材料的表面性能测试1、粗糙度/平滑度粗糙度、平滑度是衡量纸、纸板表面凸凹、平整程度的重要物理量。

粗糙度: 在一定压力条件下试样与平面金属环接触，环内通入一定压力的空气，单位时间内从试样与金属环面之间流出的空气量（ml/min）。

平滑度: 在预定的真空度下，一定容积的空气通过一定压力下、一定面积的试样表面与玻璃面间隙所需的时间（s）。

测试方法：空气泄露法、光学接触法、印刷试验法、电容法、摩擦法、液体挤压法、针描法。

试验仪器：Bekk平滑度仪、Gurley三用仪、Bendtsen测定仪、SE-3A针描粗糙度仪、IGT印刷适性仪。

空气泄漏法空气泄露原理：恒定压强的微弱气流，从金属环与试样的接触面之间通过，以泄露空气量的多少衡量纸及纸板表面的粗糙度，单位时间内泄露的空气越多，表面越粗糙。

光学接触法光学接触指纸张的凸峰部分与棱镜的间隙≤入射光波长的接触。

非光学接触指间隙>入射光波长。

该方法能够检测纸张与加压物体之间接触面积的大小，测量数据与加载大小、纸张的压缩特性有关，但不能反映纸张凹下部分的深浅程度。

针描法针描法是测量表面微观几何形状的方法之一。

试验原理：利用一个很尖的触针在粘于平滑玻璃板上的纸张试样表面做匀速滑动。

由于试样表面峰谷不平，使触针上下移动。

若将触针上下位移参数通过机械的或电学的方法加以放大和处理，就可用记录仪器显示其微观几何形状的图形。

水迹法测试原理：测量印刷过程中纸张平滑度/粗糙度，在一定印刷速度、印刷压力和衬垫条件下模拟圆压圆印刷状态，纸张表面的几何形状与实际圆压圆印刷工艺相近，表征纸张在印刷过程中的平均粗糙度，可用单位面积内凹穴容积标定印刷平滑度。

三、材料的光学性能测试包括白度、颜色、光泽度、透明度、不透明度等。

纸与纸板的白度白色或接近白色的纸或纸板表面对蓝光的反射率，以相对于蓝光照射氧化镁标准板表面的反射百分率表示。

白度也反映纸与纸板的光亮程度，可用亮度表示。

试验仪器：SBD型白度仪、ZBD型白度仪、光电反射计测试方法：白度仪测试法、Elrepho光度计测试法、Elrepho 2000色度仪测试法。

颜色三原色呈色原理：物体被光照射呈现的颜色，取决于物体对照射光的反射和吸收特性。

由红、绿、蓝三种颜色所合成的颜色效果最好。

三刺激值：人们为合成某种颜色所需的三原色的数量。

光泽度用于度量光学平滑度，检验制品表面的均匀程度。

试验方法：某种光源以一定入射角照射试样，在与入射角相同的反射角处接受试样镜面反射光量，以试样镜面反射光量与同种条件下标准光泽板的镜面反射光量之比（％）表示光泽度。

透明度/不透明度透明度：单层试样反映被覆盖物影像的明显程度,用％表示。

（GB 2679.1“纸透明度的测定法”）不透明度：白度仪、光度仪、不透明度计测定平行透射光的成分。

光光是一种辐射能量，光波本质上是电磁波。

在电磁波波长范围内，由380～780nm波长构成了日光，在日光波长范围内，波长在400～700nm范围内称为可见光，可凭肉眼观察，以区分各种不同的颜色。

波长/nm 400--450 450--500 500--570 570--590 590--610 610--700 颜色紫蓝绿黄桔黄红①反射：光从纸面上呈镜面反射，反射量的大小用光泽度来评价。

②透射：光射入纸层，形成散射光，用散射系数来评价。

③散射：光透过纸层，形成折射光，用不透明度来评价。

④吸收：光被纸张吸收变成热能，用吸收系数来评价。

⑤漫反射：当一部分光进入纸张内部，并在各个方向上反射出数量相同的光。

则形成半球形的漫反射现象，用漫反射率来评价。

若入射光线被镜面反射的量很大，则纸张呈现很高的光泽度。

当某种颜色的漫反射光量大时，物体主要呈现出这种颜色。

如果全部波长的光反射率都是100%，则物体是理想白。

当光被物体全部吸收，则物体就呈绝对黑。

如果光从物体上透过量大，则不透明度低；如果100%透过，则物体就是绝对透明体。

四、材料的结构性能测试主要测试项目：透气度；透湿性；施胶度。

透气度在一定面积、一定真空度条件，每秒透过单位面积纸张的空气量(m3/s)，或透过100ml空气所需的时间(s)。

影响透气度的主要因素：a.打浆度越高，纸张透气度越低。

b.环境相对湿度增大，纸张透气度降低。

试验原理：空气泄露法、Schopper透气度仪、Gurley透气度仪、Bendtsen透气度仪、Siudall透气度仪、Dalenos透气度仪、微孔性纸张透气度仪、非多孔性纸张透气度仪。

透湿性描述纸/纸板抵抗透过水蒸气的特性。

纸张抗液体渗透性常用防湿、抗湿或防油性试验评价。

测试用仪器①调温调湿箱②干燥箱③透湿杯④透湿快速试验仪⑤气动式蒸汽透湿测定仪⑥抗水性能试验仪水分测试测试原理：纸与纸板的水分指纸或纸板在100-105℃下烘干至恒重时所减少的重量与试样原重量之比，以％表示。

测试方法：GB 462 “纸与纸板水分的测定法”。

透湿度和折痕透湿度测试透湿度：指薄片材质两面保持一定的蒸汽压力差，在一定温湿度下，水蒸气24h 透过1m2试样的质量(g/m2²24h)。

折痕透湿度：指在同样的试验条件下，水蒸气24h透过100m试样折痕的质量(g/100m²24h)。

测试原理：将试样密封在装有吸湿剂的透湿杯口上，放置于恒温恒湿箱内，一定时间间隔后称量杯子重量，当重量增量与时间间隔成比例时，以质量的增量表示透湿度。

测试方法：GB 2679.2 “纸与纸板透湿度和折痕透湿度的测定法（盘式法）”。

抗水性能试验纸与纸板抗水性指纸或纸板阻隔水从一个表面渗透到另一表面的性能。

透油性试验透油度：在一定温湿度和压力下，标准变压器油在给定时间内向给定面积纸、纸板渗透油的质量（mg/m2²h）。

透油度=(W2 −W1 )/At试验原理：在一定压力下，使某种特定的油渗透纸张。

在一定时间一定面积上透过的油量越大，表明纸张的透油度越大。

测试方法：GB 16929 “包装材料试验方法透油性”。

施胶度施胶:对纸浆或纸板进行处理，使其获得抵抗液体（水，油，水蒸气）渗透扩散的性能，以保证内装物不受水或潮气的侵蚀。

测试方法：墨水划线法、表面吸收能量法、吸水高度法、浸水增重法、电导法、卷曲法、接触角法。

测试方法：GB 1540 “纸与纸板施胶度的测定法（表面吸收重量法）”GB 460 “纸与纸板施胶度测定法（墨水划线法）”。

五、材料的强度性能测试拉伸性能抗张强度：衡量纸张抵抗外力拉伸的能力，指一定宽度的纸或纸板试样所能承受的最大抗张力(kN/m)。

断裂长：指一定宽度纸条在本身质量的重力作用下被拉断时所需的长度。

纸张横断面的抗张强度：试样横截面上单位面积的抗张力(kPa)。

伸长率：衡量纸与纸板韧性的一项指标，指试样受到拉伸至断裂时所增加的长度对试样原长的百分比。

测试方法（1）Schopper测试法（2）恒伸长仪测试法GB 453 “纸和纸板抗张强度测定法（恒速加荷法）”除瓦楞纸板、蜂窝纸板外的所有纸与纸板。

抗压强度抗压强度指材料受压直到压溃时所能承受的最大压力，以单位长度、单位面积上的抗压能力来表示。