一、核心测试指标详解
1.
抗张强度(Tensile Strength)
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定义:材料在单位截面积上所能承受的最大拉伸力,即断裂前的最大应力。
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意义:反映材料抵抗外力拉伸破坏的能力,是评价材料强度的重要参数。
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单位:
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纸张/纸板:kN/m 或 N/m
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塑料薄膜:MPa 或 N/mm²
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影响因素:纤维排列、浆料种类、压光工艺、添加剂等。
2.
伸长率(Elongation at Break)
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定义:试样在拉伸至断裂时,其长度相对于原始标距的增加百分比。
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公式:
伸长率
其中, 为初始标距, 为断裂时标距。
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意义:表征材料的柔韧性和延展性。高伸长率意味着材料更“柔软”或“有弹性”。
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典型值参考:
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新闻纸:1.5% ~ 3.0%
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牛皮纸:4.0% ~ 8.0%
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BOPP薄膜:150% ~ 300%
3.
抗张能量吸收(Tensile Energy Absorption, TEA)
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定义:材料在拉伸至断裂过程中所吸收的总能量,即应力-应变曲线下的面积。
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物理意义:综合反映材料的强度与韧性,是评估材料抗冲击、抗撕裂能力的重要指标。
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单位:J/m²(焦耳/平方米)或 kJ/m³
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应用价值:
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预测包装材料在运输过程中的抗冲击性能;
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评估纸张在高速印刷机中的断纸风险;
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比较不同配方或工艺下材料的整体力学表现。
二、测试设备与原理
1.
测试仪器
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智能电子拉力试验机(或万能材料试验机)
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符合标准:ISO 1924-2、GB/T 12914、TAPPI T494、ASTM D882 等
2.
设备主要组成
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加载系统:伺服电机驱动,确保恒速拉伸(如20 mm/min 或 100 mm/min)。
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测力传感器:高精度负荷传感器(如1N、5N、50N、500N量程),精度可达±0.5%。
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夹具系统:气动或手动夹持,确保试样夹紧不滑移。
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自动测量系统:光电编码器或激光位移传感器,**测量伸长量。
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控制系统:触摸屏或计算机软件,实现参数设置、实时曲线显示、数据处理与报告生成。
三、测试流程简述
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样品准备
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裁切标准试样(如纸张:15 mm × 150 mm;塑料膜:10 mm × 100 mm)。
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在标准温湿度环境(23±1°C,50±2%RH)下平衡至少4小时。
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参数设置
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设定拉伸速度(根据材料类型选择,如纸张常用20 mm/min)。
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输入试样宽度、厚度(用于计算截面积)。
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安装试样
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开始测试
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启动设备,系统自动以恒定速度拉伸试样。
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实时采集力值与位移数据,绘制应力-应变曲线。
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结果分析
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仪器自动计算并显示:
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最大抗张力 → 抗张强度
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断裂时伸长量 → 伸长率
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曲线下面积 → 抗张能量吸收
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支持多组数据统计、曲线对比、导出Excel或PDF报告。
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