Mehanika ispitivanja papira Odreivanje mehanikih svojstava papira kidanje

Mehanička ispitivanja papira Određivanje mehaničkih svojstava papira: kidanje, cijepanje, dvostruko savijanje, krutost, prskanje

Određivanje mehaničkih svojstava papira (skripta 86 -88 str. ) Čimbenici koji utječu na mehanička svojstva papira: • klima, • temperatura, • orjentacija vlakanaca u listu, • brzina izvođenja mehaničkog testa, • čimbenici vezani uz izradu lista (čimbenici uvjetovani vlaknatim materijalom, čimbenici uvjetovani tehnološkim procesom proizvodnje papira)

Otpornost prema kidanju i prekidno istezanje Prije izvođenja testa kidanja – uzorci se moraju klimatizirati na normalne uvjete (50± 2% RVZ i 23± 1°C) dok ne postignu ravnotežno stanje s tom klimom. Papire je potrebno klimatizirati najmanje 12 sati, a kartone/ljepenke 24 sata, katkada i više. Uzorci na kojima se ispituje otpornost prema kidanju režu se iz araka u uzdužnom i poprečnom smjeru. Rubovi epruvete moraju biti paralelni i ne smiju imati nikakva oštećenja. Za rezanje najbolje je upotrijebiti specijalni uređaj za rezanje traka (giljotina). Uzorci moraju biti 15 mm široki uz slobodnu dužinu od 180 mm (traka treba biti duža s obzirom da se krajevi pričvršćuju u hvataljke). Pokus kidanja služi nam za određivanje otpornosti prema kidanju (prekidna sila) (kp; N), prekidnog rastezanja (%; mm) – vrijednosti se očitavaju na uređaju. Ostale veličine, kao što su prekidna jakost papira i indeks kidanja, se iz izmjerenih vrijednosti određuju računski.

Test se provodi na uređaju koji se zove kidalica (Frank). Uzorci za ispitivanje pričvršćuju se na dvije hvataljke koje se uključivanjem uređaja počinju udaljavati jedna od druge sve do momenta kidanja ispitivanog uzorka. Kidalica registrira silu na vlak potrebnu da dođe do kidanja ispitivane trake papira. Ta sila se naziva prekidna sila i izražava se u kp* (kilopondima) ili N. Prekidna sila djeluje na uzorak jednodimenzinalno. Osim otpornosti prema kidanju na kidalici se mjeri i prekidno istezanje papira. To je postotno povećanje dimenzije papira od početne, u stanju mirovanja uređaja, do one u trenutku kidanja trake. Ispitivanje se provodi prema standardima: - TAPPI: T 404 cm – 92 Tensile breaking strength and elongation of paper and paperboard, HRN ISO 1924 -1: Papir i karton – Određivanje vlačnih svojstava – 1. dio: Metoda stalnog opterećenja (ISO 1924 -1: 1992) * 1 kp = 9. 81 N

Prekidna dužina je zamišljena dužina trake ispitivanog papira koja bi obješena za jedan kraj, pukla u objesištu pod vlastitom težinom. Određuje se kao omjer prekidne sile i umnoška širine trake i gramature, a izražava u kilometrima. Prekidne dužine uzoraka papira različitih gramatura moguće je međusobno uspoređivati. gdje je: L – prekidna dužina (km) (nekad se izražava i u m) F – prekidna sila (kp) g- gramatura (g/m 2) B – širina trake (mm)

Prekidna jakost papira je maksimalna prekidna sila po jedinici širine ispitivanog uzorka koju papir izdrži do trenutka kidanja. Određuje se kao omjer prekidna sile i širine uzorka, a izražava se u k. N/m. gdje je: S – prekidna jakost, F – prekidna sila, w – širina trake,

Indeks kidanja se određuje kao omjer prekidne jakosti i gramature i izražava se u Nm/g. Na taj način indeks kidanja omogućava međusobno uspoređivanje rezultata izmjerenih na uzorcima papira različith gramatura. gdje je: I – indeks kidanja, S – prekidna jakost, g – gramatura,

Otpornost prema cijepanju (skripta str. 95 -96) Otpornost prema cijepanju jednaka je sili potrebnoj da se pocijepa ispitivani uzorak papira, kartona ili ljepenke koji je prethodno zarezan. Mjerenja se izvode na uređaju Elmendorf. Otpornost prema cijepanju izražava se u m. N. Elmendorf metoda Metodom po Elmendorfu test se provodi na način da se više uzoraka ispitivanog papira (obično 16) pričvrsti na hvataljke, od kojih je jedna sastavni dio stativa, a druga je sastavni dio klatna. Prije nego što se otpusti klatno, izvrši se na uzorcima definirano zarezivenje nožem (1. 63 cm). Definirano zarezivanje znači jednaku dubinu reza svaki puta za sve uzorke, kao jedan od uvjeta ponovljivosti testa. Otpušteno klatno izvrši njihaj tokom kojeg se uzorci papira pocijepaju u nastavku reza. Mjeri se sila potrebna za cijepanje uzoraka i poistovjećuje se sa otpornošću papira prema cijepanju.

Važeći standardi: HRN ISO 1974 Papir – Određivanje otpora na cijepanje (Elmendorfova metoda) TAPPI: T 414 om – 98 Internal tearing resistance of paper (Elmendorf-type method) Ispitivanje se vrši na uzorcima veličine 65 x 80 mm (16 komada) koji se režu pomoću šablone. Skala je baždarena tako da daje rezultat – srednju silu u m. N koju je potreno primijeniti za cijepanje 16 uzoraka. Međutim, ako se radi s manjim brojem uzoraka – tada se mora izvršiti preračunavanje prema formuli: gdje je F – sila u m. N n - broj istovremeno cijepanih uzoraka Fn – očitana vrijednost

Indeks cijepanja: Indeks cijepanja određuje se kao omjer otpornosti papira prema cijepanju i gramature papira. Izražava se u m. Nm²/g. Izražavajući izmjerene vrijednosti otpornosti prema cijepanju u obliku indeksa cijepanja omogućuje se uspoređivanje rezultata uzoraka papira različitih gramatura. gdje je: X – indeks cijepanja, F – otpornost prema cijepanju, g – gramatura,

• Otpornost prema savijanju : određivanje broja dvostrukih savijanja (skripta str. 92 -94) • Otpornost prema tlaku, odnosno prema prskanju (skripta str. 97 -99) • Krutost – ispitivanje krutosti metodom prema Taberu (skripta str. 99102)