纸和纸板内结合强度的测定

本标准由全国造纸工业标准化技术委员会（SAC/TC141）归口。

本标准起草单位：中国制浆造纸研究院、国家纸张质量监督检验中心、中国造纸协会标准化专业委员会，东莞市勤达仪器有限公司

本标准主要起草人：史记。

纸和纸板 内结合强度的测定 (Scott型)

000011 范围

本标准规定了纸和纸板内结合强度的测定方法。

本标准适用于单层及多层纸和纸板，包括涂布纸和表面覆有合成聚合物膜的纸和纸板。

本标准不适用于低定量、多孔、柔软或低密度的纸和纸板。

000012 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本适用于本标准。

GB/T 450  纸和纸板 试样的采取及试样纵横向、正反面的测定

GB/T 10739  纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件

3  原理

双面胶-试样-双面胶的组合形成一个夹层结构，该夹层被压在一个金属平砧和一个铝块之间，结构如图1所示。用摆撞击铝块上部的内表面，使铝块翻转，并在Z向破坏试样（见图2）。通过测定摆动的位置来计算试样被破坏过程中吸收的能量。影响测定结果的因素包括：摆在锁定状态时的势能；摆动的位置；摆将一个不带试样的铝块敲落所需要的能量；摩擦损失；摆的内部震动损失；双面胶的粘力。

 仪器和设备

4.1  试样制备台：一次可压制出5个(25.4×25.4)mm的试样，适用试样的厚度为1.25mm，可选择夹持试样的压力为(345～1034)kPa，至少以345kPa压力增加。的夹持压力为(690±21)kPa和(1034±34)kPa。固定板是试样制备台上的一个组成部分，用于夹紧五个铝块并使其保持一条直线，防止试样在压制过程中发生弯曲。

4.2  摆：装在底座上，一个轴装在球或类似低摩擦轴承的两点上，摆的重心距离轴的中心线(127.0±0.6)mm。摆从水平位置开始至少可自由旋转180度，摆上的撞击球应在竖直方向时撞击铝块（见4.4）。球的重心下落的高度决定了摆撞击铝块时的速度。如果在摆上增加砝码，砝码应固定在保证重心不变的位置上。如果增加砝码后改变了摆上撞击球的重心，则应在仪器高量程校准时考虑该因素。

4.3  锁紧装置：可将摆固定在水平位置上，并能满足摆瞬间释放的需要。

4.4  一个固定的金属平砧和一个可分离的直角铝块（在横截面上呈直角）。制备好的试样、金属平砧和铝块固定在一个试样台上，其位置应使摆动轴（旋转轴）处于直角铝块的外沿，摆可以撞击铝块的中心，见图2。

4.5  机械式或电子式记录装置：当摆被释放，并摆过垂直位置时，记录摆动的位置。

4.6  仪器的量程范围应为(0～525)J/m2。

4.7  扩大仪器量程的可选方式：可以通过改变整个摆、在摆上增加砝码或减少试样表面积（不超过40%）来实现。

4.8  取样器：可裁切出25.4mm宽的试样，且试样两侧边的平行度应不超过0.1mm，其长度可满足试样制备台的需要。

4.9  小刀或多刃裁切工具，用于分离和整饰5个试样，以获得整齐的边缘。通过试样制备台上金属平砧间的距离来确定合适的刀刃宽度，该宽度由仪器制造商规定，可为0.25mm或0.38mm。

4.10  双面胶宽度为(25.4±0.08)mm，粘在一张起皱的离型纸上。双面胶对不锈钢的粘附力应至少为486N/m，标称厚度应为0.13mm。

注：虽然制造商说明双面胶的保存期为1年，但是，6个月后，双面胶的粘附力会发生明显的松弛。应把双面胶存放在阴凉、干燥的空调房内，保持在23°C、50%相对湿度的环境中。双面胶上有褶皱和缝隙（包含一个疏松伤口）时会加速干燥，从而导致粘附力降低。应至少剥去(2～3)m旧双面胶，直至可以使用。

4.11  溶剂：用于从金属平砧和铝块上去除残余的胶粘剂，例如异丙醇。

5  仪器的校准

5.1  将仪器放置在稳固的台面上，仔细调节仪器至水平。

注：使用一只75mm或更长的机械水平仪来校准水平比较合适，而不是使用仪器上分辨率有限的水平仪。按仪器说明书的要求，使用试样台或校准砝码作为参考面从两侧和前后来调节仪器的水平。

5.2  检查组合摆的结构完整性，可以通过在垂直于旋转轴、并沿其长度方向轻轻地扭动摆来进行。如果摆的下部相对于摆身发生轻微的松弛，内部振动损失会影响校准的准确性，则整个摆应该重新装一下。

5.3  按照仪器说明书的要求，锁紧摆，然后将摆释放，建立一个自由摆动校准点。对于机械式仪器为“校准”线和 “零点”间的角度差；或对于电子式仪器为“自由摆数”和 “零点”间的角度差，该角度差代表将一个空白铝块从摆上撞落所需要的能量。

5.4  对于机械式仪器，应调节摆的摩擦螺母来确定合适的空摆，从而完成校准程序。

5.5  对于电子式仪器，应按仪器说明书来调节摆垂直位置的读数。如果需要，应重新检查和调节空摆的读数值。

5.6  如果仪器附带校准测试砝码，则应按说明书要求做摆的撞击测试。测试砝码读数可接受的误差由制造商规定。撞击后，应抓住自由砝码，保证其表面不会因落在硬表面上而被破坏。

6  取样

6.1  按GB/T 10739规定的大气条件对试样进行温湿处理，并进行试验。

6.2  按GB/T 450制备试样。

6.3  准确切取试样(25.4±0.1)mm宽、140mm长，裁切过程中应拿试样的边缘，并保证试样无变形或起皱。

7试验步骤

7.1  试验仪器应按照5.1～5.6的要求校准。

7.2  调节并确认试样制备台在所有位置施加的均匀压力为(690±21)kPa，半自动仪器会产生一个3s的夹持时间。为避免双面胶与金属（平砧或铝块）发生分离，应采用690kPa以上的压力。

注：压力过大、施压时间过长都会导致胶粘剂迁移到试样上。

7.3  将金属平砧按照序号放在制备台的相应位置上，并使前面销子上的定位孔和槽朝后。保证金属平砧和铝块上没有上次试验留下的胶粘剂和残余纤维。

7.4  拉出一条足够长的双面胶，覆盖在金属平砧上，并多出25mm。如果有褶皱、干燥点或明显的胶粘剂松弛，这部分的双面胶应舍弃不用。在导销间仔细摆放，使双面胶处于金属平砧的槽或脊的中间位置。应避免在试样区域的前后发生重叠。放置过程中，在双面胶上应施加轻微的张力，以避免双面胶下出现气泡。用刀背轻轻敲击，以排除滞留的空气，增加胶粘面积。

7.5  将待测试样准确地放置在条双面胶上，注意应拿着试样的两端。裁切双面胶，拉出第2条双面胶，置于导销之间，覆盖试样并多出至少25mm。将**条双面胶准确地放置在试样上。避免双面胶在试样的前后边缘重叠，防止双面胶与双面胶的连接，双面胶连接会阻止试样破坏，导致试验结果无效。用刀裁切双面胶-试样-双面胶复合层。

7.6  将装有5个直角铝块的固定装置定位放好，使其垂直面向前。接触双面胶的每个铝块的表面应平整，没有划痕和缺边。

注：磨损和受污染的铝块会使结果产生至少15%的误差。

7.7  对于机械式试样压紧装置，用凸边螺钉将固定板夹紧。通过向前拉动凸轮杆(2～3)s来施加压力。夹持时间过长或压力过高都会导致胶粘剂迁移到试样上，从而使试验结果无效。将手柄拉回到顶部，释放压力。

7.8  对于气动式或水压式试样压紧装置，按仪器说明书操作，按下自动压紧环。夹持压力应为(690±21)kPa。

注：内结合强度低于900J/m2，出现以下情况时，双面胶-金属剥离将不会发生：a)双面胶新制，并且定位正确；b)试样平砧和铝块平整、无污点；c）试样受到的压力能产生均匀和平整的面对面接触。对于这种情况690kPa的夹持压力即可满足本试验的要求。内结合强度高于900J/m2时，可能需要将夹持压力增加至1035kPa。对于低定量和低厚度的打印纸，不要增加夹持力，因为双面胶可能会渗透到试样中，致使双面胶彼此结合。在很容易变形的试样上不要增加夹持力，例如手抄片或箱纸板，过大的压力将导致异常的试验结果。当测试定量较大且不容易被破坏的试样时，增加夹持力可能有效，例如纸芯用纸板和纸盒。

7.9  小心地打开并移走固定板，使铝块粘在双面胶-试样-双面胶复合层上。用小刀将5个试样分离。在每组连续的铝块和平砧间插入小刀，使其彼此分离。在个试样上，小心裁切，避免双面胶重叠或缺口。

7.10  将摆转到右端，直至被锁住。对于机械式仪器，塑料指针应指向同一位置，确保指针接触摆上的锁销。将试样放置在试样台上，平砧的沟槽朝右，铝块的垂直部分朝左。只要定位销位置允许，平砧应远离左边。机械式仪器用滚花螺钉保证锁紧，或启动自动夹持保证锁紧。

7.11  试验时，释放摆，使其破坏试样。对于机械式仪器，快速压下锁，保证销不会拉动下面的锁。对于电子式仪器，用食指按下下降开关，并在摆经过垂直位置前，释放开关。在摆回程时重新锁住摆。读取结果，将机械式仪器的指针回零，从试样台上取走个平砧，进行下一个试验。

7.12  检查试样上下面的破坏情况。若在试样中间层附近出现分层、在任何平面上仅有纤维、多层破坏、带有**层的枕状剥离、或上下层带有纤维块的分离，就表明试验结果是可接受的。相反地，若出现部分分层，试样上整块舌状剥离、双面胶间明显结合，或任何类型的双面胶穿透现象，均表明该试验结果不满足要求。若在破裂处的前部边缘发生双面胶-金属剥离现象，则表明该试样无效。若在破裂处的后部边缘发生双面胶-金属剥离，只要该试验结果在其他试验结果的1%标准偏差内，即可认为该试样有效。

7.13  在试样的测试方向上应进行5次试验。对于许多纸来说，纵向和横向的试验结果没有明显的差异。但是试验方向应一致，并在报告中注明。

8  结果的表示

   内结合强度以J/m2表示，结果保留三位有效数字。

9  试验报告

9.1  本国家标准编号；

9.2  报告测试方向，以及：

9.2.1  结果的标准偏差，保留两位有效数字，或者以百分数表示。

9.2.2  舍弃的试验次数，以及舍弃的原因。

9.2.3  所用双面胶类型和夹持压力。

9.3  试验过程中的任何偏离，例如，夹持时间不是(2～3)s，或者夹持压力不是690kPa。

9.4  所有不规则的破坏表面。

9.5  如果仪器重复地不能从试验条上拉坏试样，扩大仪器量程也不可行，试验结果可以报告为“超出（仪器的上限，以J/m2表示）。”