第四章纸和纸板的力学性质.ppt

第四章　纸和纸板的力学性质 概述 流变特性(重点) Z向压缩变形特性(重点) 机械强度 表面强度 第一节 概述 纸张力学性质 也称机械性质,因为印刷用纸一般是在需负担相当大的应力条件下使用。 印刷中纸张的受力状况?? Z向压力 走纸方向牵引力 第二节　纸张的流变特性 一 纸张的粘弹性变形 应力:物质为抵抗外力,在单位面积上发生的内力 应变:物体尺寸发生变化的数量对原有尺寸的比率 对于理想流体 对于一定的应力 　 ,对上式积分 　　　　　　　 二　纸张的蠕变特性 纸张在开始时候是纯粹的弹性体。 在发生１％－２％的变形后，开始产生流动．如负荷保持 不变，纸张无限流动直到断裂．这种滞延流动叫做蠕变。 纸张的变形速率是很重要的，如果纸张变形快，易恢复原来的形状（表现出弹性的一面）。 纸张变形缓慢，就易于保持最后的形状（表现出流动性的一面） 三　纸张的应力松弛特性 如果纸张的变形保持一定，应力将随时间而减少，这种现象称为应力松弛。 应力松弛的应用： （１）应力松弛速率快的纸张，更不易断裂 （２）纸袋纸 （３）胶印用纸要求应力松弛速率快 　1 抗张强度 裂断长：表示当纸条的一端悬挂时，在其重力的作用下直至断裂时的长度，以米表示。 2 耐折度 表示纸张机械强度的重要物理指标之一，它表示纸张受一定外力拉伸后，将其来回折叠使其断裂，以折叠的次数来表示纸张耐折性能。 耐折度值是往复的次数，即单位是双折次；分纵向耐折度和横向耐折度两种，一般纵向耐折度比横向耐折度高些。是因为纤维的排列使其在纵向的结合力较大所致。 影响耐折度的因素： 纤维长度及强度，纤维的韧性即纤维间的结合力。 3 耐破度 　耐破度：纸在单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力，kPa. 4 撕裂度（撕裂预先切口的纸张至一定长度所需要的力） 1）绝对撕裂度（爱利门道夫测试仪） 式中，R----仪器上所测数据；16/n----校正系数 2）相对撕裂度 5 耐磨强度 在给定条件下，用磨料或橡皮摩擦纸样表面，并在摩擦试验前后称量试样，得到磨下的物料量。磨下的物料量越小，则耐磨强度越大。 影响耐磨强度的因素： 1）浆料的类型，（纤维越长越耐磨）； 2）打浆度，（打浆度越高耐磨强度越大）； 3）环境的相对湿度。 6 冲击强度 为了评价在装卸工作中，抵抗集中冲击载荷的包装强度，要确定冲击强度。 影响纸和纸板的冲击强度的主要因素有： 1）纤维种类； 2）纤维间的结合力； 3）纸的伸长率； 4）纸的含水量。 7 湿强度 纸的湿强度是根据纸在湿态下保留的最初强度（即在润湿以后，纸张在风干状态下所具有的强度）的程度来判断。 　影响纸的湿强度的因素有： 　　1）制浆方法 　　2）人工处理 拉毛：印刷工程中，当加在纸张上的外部张力大于纸张和纸板的内聚力时，纸张表面发生肉眼可见的破裂现象。 　 　对印刷的影响（１）　造成图文部分的污染 　　　　　　　（２）　胶印橡皮布及墨辊清洗次数的增加 　　干拉毛　油墨分离力ＶＳ纸张内聚力 　　湿拉毛　 纸张表面强度的测量 Dennision蜡棒法 加速印刷法　　ＩＧＴ印刷适性仪 ＶＶＰ：临界拉毛速度与拉毛试验油墨塑性粘度的乘积来度量纸张拉毛阻力的大小 * * * * 上述关系对于弹性固体适用,其与时间无关的; 对于液体则需要考虑时间因素. 纸张亦具有弹性性能与时间有关系的流动性能. 引起纸张特定变形而产生的应力,将因产生变形所用的时间而变化,称为纸张的粘弹性。 对于纸张的粘弹性，常常用实验说明： 在７５％裂断负荷作用下，纸张的蠕变与时间的关系（时间min） 印刷过程中，纸张受到Z向冲击压力时，在厚度方向 上产生一定的敏弹性、滞弹性和塑性变形。 外力作用下物体瞬时产生形变，外力撤消时形变 瞬间恢复，如弹簧。 敏弹性： 滞弹性： 外力作用开始后物体的形变量逐渐发展直至形变 稳定，外力撤消后形变量并非瞬间恢复，而是逐 渐完全恢复。 塑性： 外力作用开始后物体产生形变量，在外力撤消后， 形变量完全不能恢复。 第三节　纸张的Ｚ向压缩变形特性（重点） 纸张由多种成分构成，各有其力学特性，因此在力的 作用下表现出敏弹性、滞弹性、塑性的综合效果