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印刷材料及适性实验指导书

实验一油墨基本物理性能测试

一.实验内容

a.测量油墨中颜料的颗粒度大小;

b.测量油墨的色强度大小;

c.测量油墨的遮盖力(透明性)大小

二.实验目的

a.熟悉仪器的原理及使用方法;

b.掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c.了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)油墨的细度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

油墨的细度是指油墨中颜料、填充料等颗粒的大小与其在连结料中分布的均匀度,即油墨颗粒的粗细程度,它是印刷油墨的一项重要质量指标,一般要求油墨细度在 25μm以下,平印油墨细度为15μm左右。

油墨的细度与印刷有很大的关系,当细度不合格时,反映到印刷中就会出现糊版、堆橡皮等弊病,特别是网纹版印刷时,容易发生网点空虚或扩展,点子边缘不光洁的缺陷,因此油墨细度越细,印出的网点越饱满,画面也越清晰,而且细度好的油墨,着色力也较强,印刷品质量高。

油墨稀释到一定程度后,以刮板细度计测定其颗粒研细程度及分布状况,以微米表示之。细度计凹槽的深度可由两旁的刻度值读出,稀释后的油墨经刮刀均匀刮下后可从凹槽看出油墨的颗粒直径大小和分布情况。

激光粒度仪定量地测定油墨中颜料与填充料的颗粒大小并给出其分布曲线,并可定量地分析颗粒大小与分布对色强度、透明性的影响。

众所周知,光是一种电磁波。它在传播过程中遇到颗粒时,将与之相互作用,其中的一部分将偏离原来的行进方向。在激光粒度仪中,光电探测器接收的是光的能量,而且接收器的面积随着接收角的增大而迅速增大,这时在14°附近(设颗粒折射率1.54,该位置对应于1um颗粒散射光能分布的峰值)。如果激光粒度仪的接收角接近或大于14°,或者激光粒度仪的测量范围下线小于1um,则将带来明显的误差(增加了1um附近的颗粒数量)。

激光粒度仪由测量单元、样品池(静态样品池、动态样品池)、循环进样器、计算机和打印机组成。

2.仪器校准与实验步骤:

?.用0.1ml吸墨管量取被测油墨0.1ml。

?.根据油墨的流动度加六号调墨油稀释(粘度140~160CP/25C)。

范围:流动度在24mm以下加18滴;

流动度在25~35mm加14滴;

流动度在36~45mm加10滴;

流动度在46mm以上不加油。

?.用调墨刀取已稀释好的油墨置于细度计凹槽深处50左右处,将刮刀垂直横置于槽上,双手轻轻地自上而下刮到0点处止,使整个凹槽布满油墨。

?.刮好后立即以20~30度角的位置对光用放大镜观察凹槽中颗粒密集点数值。

激光粒度仪的操作步骤:

a.仪器校准

?.打开本仪器测量单元的电源,一般要等半小时以后,激光功率才能稳定。如果环境温度较低,等

待时间还要延长;

?.系统对中,就是把激光束的中心对准环形光电探测器的中心;

?.旋转上下两个对中旋钮,使“背景光能分布”中“零”环最高,而其它环相对低。正常情况下,零环高度应调到最高时应在80至40之间。一环应该低于20;

b.实验步骤

?.打开电源,确认供电是否正常,如果正常,则进入下一步;

?.按以下顺序打开各单元的电源开关:测量单元(需要预热半小时)、循环进样器、打印机、显示器、计算机主机;

?.计算机进入WINDOWS操作系统的桌面,用鼠标左键双击LS-POP(III) 图标,显示器随即出现本仪器的主界面。

?.在主菜单下,用鼠标左键单击“文件”,屏幕上即弹出“文件”子菜单。用鼠标左键单击“重新开始”,屏幕继续弹出“系统参数设置”栏,输入相应数据。

?.选取适当的折射率,即待测样品的折射率;如果不知道真实折射率,就直接选择2.60。

?.选择其他技术参数:累积方向:一般选择“从小到大”

分布模式:一般选择“R-R”模式

采样持续时间:通常的推荐时间为1——2秒;

采样开始时间:通常的推荐时间为1——2秒;。

采样间隔时间:通常的推荐时间为1——2秒;

测试次数:通常的推荐次数为4—5次。

报告格式:选“普通”。

取背景方式:选“当前”——即当前实测的背景数据。

以上参数均输入或选定后,单击“确认”,系统参数设置完毕。

?.在100ml烧杯内盛大约50ml的液态分散介质

?.用取样勺有代表性地取适量的待测样品,投入烧杯中;

?.在烧杯内滴入适量的分散剂,用玻璃棒搅拌悬浮液;样品与液体应混合良好,否则要更换悬浮液或分散剂;

?.将烧杯放入超声波清洗机中,打开电源,让其振动2分钟左右(振动时间可长可短,视具体样品而定;对容易下沉的样品,应一边振动,一边用玻璃棒搅拌杯内液体);

⑴.关掉电源,取出量杯。样品准备完毕。

⑵.用鼠标左键单击屏幕上的“背景”按钮;待该按钮上的“背景”文字变成“分析”,背景测量即告完成。

⑶.背景测量完成后,将准备好的样品倒入进样器,用鼠标左键单击屏幕上的“分析”按钮,样品测量即自动进行。根据事先设定的测量次数,测试报告将一幅一幅地显示在屏幕上。测量完毕,屏幕上将显示“测量结束”。

c.注意事项:

?如果系统对中没有完成好,后面的操作很可能是无用的

?激光束的亮度极高,直接或通过一个反射面(例如镜子或抛光过的金属面)间接去看激光束,将会伤害观察者的眼睛。

?仪器应放置在不易被无经验者或末经训练者接触到的地方。尽量避免打开仪器测量单元的外罩。

?提醒所有使用者注意激光幅射安全。在激光束经过的地方贴上警告标签,以提醒相关人员。

?决不能逆着激光束往激光器里看,也不可去看经反射镜反射的激光束。

?仪器插电源线,或在仪器的各单元之间作电气或信号连接时,必须确保电源开关是关着的,否则有可能造成人体触电或仪器损坏。

(二)印刷油墨的颜色分析实验

1.实验原理与仪器结构:

将并列的标样油墨和被测油墨在刮样纸(无刮样纸时可用603120mm的高级胶版纸)上以刮样进行对比,目检油墨的面色、墨色、底色、透明度和遮盖力。

面色:刮在纸上的油墨薄层。

墨色:刮在纸上的油墨厚层。

底色:薄层对光从纸面透视。

透明度:薄层透过黑条的程度。

遮盖力:薄层遮盖黑条的多少。

2.仪器校准与实验步骤:

1.用小调墨刀取标样和被测油墨各少量,分别置于玻璃板上,将其调匀。

2.用小调墨刀取标样少许涂于刮样纸的左上方,再取被测样少许涂于刮样纸的右上方,

两者应相邻而不相连。

3.用刮墨刀均匀用力自上而下将油墨在纸上刮成薄层,经过黑条后,将刮墨刀渐渐放平致使余下油墨在纸的下端涂成较厚的墨层,然后用一条玻璃纸盖在厚层墨上。

4.目检标样和被测样的面色、墨色、底色、透明度和遮盖力。

(三)油墨的色强度分析实验

油墨的着色力是指油墨的强度(浓度、饱和度、密度),俗称油墨的浓度。着色力的大小,与油墨中颜料的分散度,颜料含量的多少,以及颜料对光波的选择性吸收和反射有关。

油墨的着色力对印刷质量和成本有密切的关系。着色力强的油墨印刷时用量少,印刷适应性好,适合印细网线的产品。但着色力强的油墨成本高些,所以印实地产品时,油墨的浓度可低—些,因而降低了成本。

在一定量的试样和标样墨中,加入标准白墨分别冲淡,调匀后用刮样法观察对比,直至两者的颜色达到一致为止,然后用公式进行计算,用百分比表示:

%100?=

A

B S 式中:S ——试样的着色力(%); B ——冲淡试样墨所用的标准白墨的量(克);

A ——冲淡标样墨所用的标准白墨的量(克)。

2.仪器校准与实验步骤:

1.用分析天平,在玻璃片上称取标准白墨2克,试样油墨0.2克,用调墨刀充分调匀,用同样方法,相同比例,称取标准白墨和标准油墨用调墨刀充分调匀。

2.将冲淡的油墨调匀,用刮样法(实验一用到的方法)凭眼力观察面色,墨色是否一致。若不一致,则调整试样标准白墨用量,重新称取0.2克试样墨和若干标准白墨。一般来说,若试样深(浅)于标样墨,则增加(减少)白墨用量,至冲淡样与标准样达到一致为止。

3.记录数据A 、B ,按着色力公式计算便可求得。

4.测试白墨的着色力时,将以上的标准白墨换成标准黑墨进行加深,方法同上,计算时作相应的变动。

5.测试黄墨的着色力时,为了观察、判断方便,加入标准蓝墨来测定,方法同上。

四.实验仪器

激光粒度分析仪、刮板细度计、电子分析天平

五.注意事项

油墨的细度实验:

1.油墨稀释时,必须调匀,不能用力研磨,防止灰尘飞入。

2.双手执刮刀时,用力不宜过猛,亦勿使一边偏重,用力均匀。

3.刮墨时,刮刀与刮板应保持垂直。

4.读数时,一般在3mm 宽的条带内不超过10个颗粒即可确定。

5.一般重复做两到三次,取平均值。如果相差2μm 应重新测量。

6.吸墨管与细度计用后,应立即用溶剂和软布擦净。

印刷油墨的颜色实验:

1.小调墨刀、玻璃板、刮墨刀在实验时应及时清洁,以免乱色。

2.测面色、墨色及光泽时应在光线入射角35°~45°的条件下进行,而底色则应对光透视。

油墨的色强度实验:

1.调和冲淡样时,不得用力研磨。

2.刮样后以在30秒内观察所反映的墨色为准。

六.思考题

1.测定油墨细度时,为什么要用调墨油稀释?

2.稀释后的油墨在刮板上经刮刀刮好后,为什么要立即对光读数?

3.油墨的颜色受哪些因素的影响?

4.为什么目检时应在自然光下观察?

5.颜料颗粒大小对光学性能(如着色力,遮盖力等)的影响。

实验二油墨粘滞流变性能测试

一.实验内容

a.印刷油墨粘性、粘性增值和飞墨的检验

b.印刷油墨粘度、屈服值、斜率和截距的测定

c.印刷油墨粘度、触变性、分离力的测定

二.实验目的

a.熟悉仪器的原理及使用方法;

b.掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c.了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)油墨的粘性测定实验

1.实验原理与仪器结构:

油墨在印刷过程中,墨辊与墨辊间,墨辊与印版间,印版与承印物间,当油墨膜层分离的瞬间,油墨内部存在着一个抵抗油墨膜层分离的力,这种阻止油墨分离的力习惯上称为油墨的粘着性,有时也叫粘着力。它是油墨固有的一种特性,也是印刷油墨的重要印刷适性之一。它与粘度是两个不同的概念,应予以区别对待。

油墨粘着性是用油墨粘性仪测定的,使仪器在旋转的情况下测试阻止油墨膜层分离或被扯开的阻力,仪器只给出这个力的相对大小,故没单位,以数字表示之。

目前国内有关单位测定油墨粘着性时,大多数使用油墨粘性仪(又称油墨表或油墨计)。它的结构设计基本上模拟了油墨在印刷机上传递与转移。其实质就是测定金属辊与橡胶墨辊间油墨分离时所需的力,因此,具有—定的参考价值。

下图是油墨粘性仪的结构和工作原理示意图:

印刷材料及适性实验指导书

如图所示,A是一个空心金属墨辊,其中可以通入循环水以保证墨层处于恒温,A辊绕O1轴旋转,是主动辊,转速可以调节;B是—个合成橡胶墨辊,绕O2轴旋转,O2轴又能在小范围内调节,所以B辊可以依靠自重压在A辊上;C是个支架,O2轴装在支架的上端,支架C下部有个配重W,整个支架可绕O2轴转动。C的中部有一杠杆L,经连杆D,又与平衡杠杆相连,当支架C转过一定角度时,由平衡杠杆上的砝码锤改变力臂长度,使支架C回复静平衡位置。

以上测得的数据,与墨辊的材料、压力、表面状态、墨层的厚度、测试的温度等有很大关系,某一条件不相同时,测得的数据会发生变化,测得的结果一般只限于同一台仪器上比较。仪器给出的数值是无量纲的。

对于胶印树脂油墨,由于连结料里含有高沸点窄馏程的煤油溶剂。在墨辊高速运转下会有部分挥发,造成油墨的粘着性增加。这种变化,常用粘性增值越小,油墨的粘着值表示。粘性值越小,油墨的粘着性越稳定。

2.仪器校准与实验步骤:

?将仪器置于稳定的工作台上,调整底板四角的调整螺杆,按底板上两水平指示仪调平。

?在缓冲器内注入粘度较高的机油,注油时上下移动活塞,防止缓冲器内有气注不进油。

?往水箱注入经过软化的水,水面距上沿10毫米左右即可。

?旋转电接点温度计上的磁钢,把电接点调到要求的温度。

?往匀墨胶辊的两个油杯内注入机油。

?接通电源,开启恒温水浴开关,红灯亮时表示电热工作,使升温至32℃(温度的调节是用恒温水浴器盖上的螺旋调节器进行的)并保持于32℃。

?将变速杆置于低速位置,把合成胶辊支架打开,使合成胶辊自由地落在主轴铜辊上。抬起匀墨辊支架,使匀墨辊压在铜辊前面,用手转动盘车手轮灵活无阻即可打开油墨表测试开关。使各辊的温度均衡于32℃(即空转5~15分钟左右,空转时最好涂一点待测油墨)。

?将游标置于标尺上“o ”位置,打开制动器观察标尺是否平衡。如果不平衡,则通过调整螺母进行调整,标尺处于平衡后,先关制动器再关闭油墨表开关,仪器停转。

?在吸墨器内灌满油墨,较均匀地涂在合成胶辊上,然后转动盘车手轮,使其上的油墨传给铜辊和匀墨辊并初步均匀。

?待墨初步均匀后,打开油墨表开关,使辊子转半分钟后开始测定至一分钟内测完。

具体步骤:先打开制动器,移动游标使标尺处于平衡状态。游标所处位置的数字,即为此墨的粘性值。测定完后先关制动器,再关闭开关。

⑴如果想测中速或高速数据,则将变速杆放于该速的孔内即可。

⑵一分钟后,在横梁上放一张白纸,继续运转一分钟,取下白纸,观察白纸上是否有墨,根据白纸上油墨的多少情况来判断飞墨程度。

⑶测出15分钟时的粘着性,将其减去一分钟时的粘着性数据值即等于粘性增值数。

3.注意事项:

1.盘车手轮转到轻松易动位置后,方可开动电钮。

2.油墨务必用吸墨器均匀地涂于胶辊上。

3.试毕应迅速地使两个胶辊离开铜辊,并将仪器全部擦拭干净。

4.匀墨辊的两端应经常加油润滑。

5.测试条件:恒温恒湿(温度25±1℃,湿度65±5%)

(二)油墨的粘度、屈服值、斜率和截距测定实验

1.实验原理与仪器结构:

平(行)板粘度仪(Parallel Plafe ViscosimePer ),也叫铺展仪(SPreadomePer )。 这是一种建立在两块平行板之间油墨流动的原理的仪器,它可以在低剪切应力下快而准确地测出油墨在两块平行板之间的流动情况(国际上有的国家取一分钟时的铺展直径为该油墨的流动性)。

将一定量的油墨放于平板上,螺松后,透明(玻璃或塑料)的上板)就顺着落下来,压在油墨上。油墨滴在受压后就开始向外铺开,在不同的时间下测定油墨铺开的直径,至达到最大直径止。

用平行板粘度仪可以测定油墨的四个参数:粘度、屈服值、截距和斜率。

?.粘度

粘度的计算是先求出剪切应力和剪切速率,然后再根据公式计算:

γ

τη=

式中:η——粘度(泊)

τ——剪切应力

γ——剪切速率

522γπτW gV

=

t

sl V r 4343.062?=πγ 式中:W ——上板重量(115克)

g ——重力加速度(980厘米/秒2

V ——油墨体积(O.5厘米3)

t ——测定时间(秒)

r ——时间t 时的铺展半径(厘米)

sl ——l00秒时的铺展直径,减去10秒时的铺展直径(即等于斜率)。

★注:这个公式中的t 是以小于120秒为条件的,超过120秒时,此式就不适用。

?.屈服值

可以理解,在平行板粘度仪之间的油墨所受的压力是逐渐减少的,这是因为上板的压力是固定不变的,而受压面积——油墨的直径却越来越大,也就是说,油墨的单位面积上

所受的力是随其直径的不断扩大而在逐渐减少,而当剪切应力减小到与油墨的屈服值相等时,油墨的直径就不扩大,此时就得到了一个最大直径。由此可见,油墨的屈服值和以平行板粘度仪测得的油墨最大直径之间存在着函数关系。但是,至今尚无一个确切的公式来说明它们之间关系,所以,我们这里也不列举其公式了。

?.斜率

就是在用平行板粘度仪进行测定时将各个时间的油墨铺展直径记录下来后,通过计算就可求得的代表油墨丝头长短(斜率越大,油墨丝头越长;反之,越短)的一个特性数据。

由于油墨的铺展直径与时间对数之间存在着线性关系,所以如果用一系列相对应的直径D 和时间对数log t ,在以直径D (以毫米计)为纵坐标,以时间对数log t (以秒计)为

横坐标的直角坐标上作图,把各点连起来后就可得到一条直线。这条直线可叫做D —log t 直线或叫做油墨的特性线。直线与D 轴相交。如果把原点到这个交点的距离记作I ,则I 就是这条直线的斜率。

斜率的最简单计算公式是:

sl= D 100 – D 10

这个公式说明:以平行板粘度仪求油墨特性线的斜率,只要将100秒时测得的油墨直径减去10秒时测得的油墨直径就可以了。

?.截距

截距与油墨的稀(软)稠(硬)有关,截距越大,油墨越稀(软),反之,油墨就越稠(硬)。在一定的条件下,截距还和油墨的粘度有关,截距越大则其粘度越小。

截距可以自1秒时的油墨直径取得,也可自下式求得:

I = D 10 - sl

式中;I ——截距

D 10——10秒时的油墨铺展直径

sl ——斜率

这个公式说明,油墨特性线的截距等于油墨在平行板粘度仪上10秒时的铺展直径(mm )减去斜率。

2.仪器校准与实验步骤:

?清洁工作:清洁仪器的装墨孔和上下平行板。

?调整水平:利用仪器上的水平仪调节支脚螺钉,使其处于水平状态。(水泡位于高处,须调至中间) ?放下中心轴:拿开压板和导柱,用旋紧螺母将中心轴向下调整。

?装油墨:取去压板,将被测油墨用小调墨刀调均匀后装入装墨孔内,墨面应与上平行板表面平。

?装上压板:在预定位置装上导柱和压板,向上移动中心轴,同时启动秒表。

?读数:读取10秒、60秒、100秒时油墨受压板压力向四周铺展的直径。

3.注意事项:

①实验应进行不少于2次,数据相差大于0.5时(指sl和I),实验应重做。

②在将被测油墨装入装墨孔以前,应把油墨充分调动,还应尽量缩短装墨时间及装好墨至下压板的时间间隔,目的是避免由于油墨触变性的恢复程度不一致而影响测定的准确性。

③测试条件:温度 25±10℃湿度 65±5%

(三)油墨的粘度、触变性、分离力测定实验

印刷油墨是—种流体物质,因此它具有流体的性质,而粘度又是流体的重要特性之一,这就引入了油墨粘度的概念。印刷油墨的粘度必须适合印刷全过程的要求,它与印刷机的速度、印刷过程中油墨转移状况以及承印物的性质、结构等有密切的关系。

爱米拉旋转粘度计是由两个半径不等的同轴圆筒组成,外筒固定,且通以恒温的循环水,内筒转动,可根据粘度大小更换,被测液体加在两筒之间,旋转转筒时,受被测液体的粘度作用而使装在仪器里的弹簧偏转,从刻度盘上可直接读出,或乘以简单的系数值,就可得到在这种切变速度下的粘度值,单位以厘泊表示。

2.仪器校准与实验步骤:

?仪器置于稳定的工作台上:

零点调整:当电动机空载旋转时,调整零点调节器,使指针2对准刻度盘1 的零点,反复启动几次电源开关,直至不需调零为止。

?测定前检查仪器之液池是否干净,并校正零点。

?根据试样粘度的大小选择相应的测试单元及转筒,并连接安装好。

转片、转筒的连接与安装:

第I单元的转片上铆有钢丝挂勾,直接穿进勾座孔圈中即可。

第Ⅱ、Ⅲ单元的转筒均附有一个U型钢丝弹簧和一个钢丝挂勾,使用时将U型弹簧穿进挂勾圈形的一端,使挂勾处于U型弹簧圆弧的顶端,U型弹簧推进转筒后,应使U型的开口端与转筒的下端面齐。利用挂勾将U 型弹簧自转筒中拉出,即可将转筒卸下。

?开启恒温器以25±1℃保温,将被测试样慢慢地注入液池内。

第Ⅰ单元约需液体50ml

第Ⅱ单元约需液体15ml

第Ⅲ单元约需液体70ml

?起动电动机,待指针稳定后即可读数,将转筒因子乘以刻度读数即可得到以厘泊表示的粘度值。

3.注意事项:

①为使测试结果准确,读两次数,核对是否相同。

②本仪器为精密仪器,因此在使用操作时,应严格按规定的条件及方法步骤进行工作。

③仪器需在50HZ±1%,220V±10%范围使用,否则影响测量精度。

④如遇电机运转不正常,应立即关闭电源,停止使用。

⑤清洗时不得碰伤、划伤转筒、测定器内孔,以免破坏精度。

⑥严禁随意拆动零部件,游丝组件更不得乱拧乱动。

⑦利用第Ⅱ、Ⅲ单元测试时,应尽量保证电动机轴、转筒、测试器三者同轴心。

四.实验仪器

平行板粘度计、旋转粘度计、可调速旋转粘度计、圆盘剥离机、胶粘带压滚机、油墨粘性仪

五.思考题

1. 油墨粘性与粘度有何不同?

2. 油墨表在测量前为何要空转5—15分钟?

3. 除平行板粘度仪外,你还知道其他测定油墨粘度的仪器吗?它们的测定原理及适用范围怎样?

4. 调整油墨的流动性时,为什么不能单纯的在油墨中加入调墨油来改善?

5. 在同一印刷机的速度条件下,选用相同的粘度油墨来印刷胶版纸和新闻纸是否可行?为什么?

6. 各种粘度计适于测量油墨的粘度范围是什么?

7. 测量油墨粘度为什么要在恒温的条件下进行?油墨的粘度与温度有何关系?

实验三 墨膜性能的测试一.实验内容

a.不同油墨膜的耐磨性、硬度

b.不同干燥时间墨膜的耐磨性、硬度

c.墨层厚度的测量及密度的测量

d.厚度与密度之间的关系

e.胶印油墨、凹印油墨在纸、塑料、铝泊的附着牢度

f.胶、凹、柔、丝印油墨初干时间和全干燥时间

二.实验目的

a .熟悉仪器的原理及使用方法;

b .掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c .了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)油墨膜的耐磨性、硬度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

耐摩擦性:印张表面的墨膜抵抗摩擦的能力,称为油墨墨膜的耐摩擦性。它主要取决于连结料的组分与颜料的性质,其中颜料的分散度与研磨细度是影响墨膜强度的主要因素。

2.仪器校准与实验步骤:

?将试样载切成220350 mm 尺寸,用压纸装置固定在摩擦台上;

?将80 g 清洁胶版纸剪成250350 mm 的尺寸做摩擦纸用偏心压轮固定在摩擦体上;

?接上电源后,打开机身后部电源开关。LCD 显示-XXX 000 其中,XXX 为上次试验设置的摩擦次数;

?按“TEST ”键,开始摩擦试验;

?试验过程,若出现问题,如试样或摩擦纸松动等,可按“STOP ”键暂停试验;

?排除故障后,再按“TEST ”键,继续试验,此时摩擦次数累加暂停前的次数;

?当运行到设置的摩擦次数时,自动停机,同时声响提示;

?按“CLR ”键,清除已完成的摩擦次数,系统进入待机状态。

3.注意事项:

①未装试样和摩擦纸时,严禁开机运行;

②摩擦纸与试样纸断裂时,应尽快停止试验,防止摩擦体与摩擦台发生摩擦。

(二)墨层厚度的测量及密度实验

1.实验原理与仪器结构:

墨层厚度是指墨膜上下表面之间的垂直距离。

光学密度是指墨膜对照射在其上的可见光信号衰减能力。即

O T

D lg 1lg

== 式中:D ——密度

T ——透射率

O ——阻光率

2.仪器校准与实验步骤:

?准备好待测试件;

?将测头置于开放空间,按一下“ON ”键,开机;

?检查电池电压,更换电池(注意:无BAIT 显示,表示电池电压正常;BAIT 出现,表示电池电压已低落,应更换电池;);

?正常情况下,开机后显示上次关机前的测量值;

?校准仪器,选择适当的校准方法进行;

?测量:迅速将测头与测试面垂直地接触并轻压测头定位套,随着一声鸣响,屏幕显示测量值,提起测头可进行下次测量;

?关机:在无任何操作的情况下,大约2-3秒后仪器自动关机。

注意:?如果在测量中测头放置不稳,显示一个明显的可疑值,按CLEAR 键可删除该值;

?重复测量三次或更多次后,按START 键,将依次显示五个统计量,即:平均值(MEAN )、标准偏差(S 、DEV )、测量次数(NO.)、最大测量值(MAX )、最小测量值(MIN )。

(三)胶印油墨、凹印油墨在纸、塑料、铝泊的附着牢度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

附着牢度是指油墨在承印物表面的粘附强度,用剥离一定面积的墨膜所需力。

园盘剥离试验机采用高精度电子调速电动机,在转角机构的控制下,带动剥离盘做限定转角内的匀速转动,实现测试试样剥离功能。盘间压力由重力转换系统实现。

2.仪器校准与实验步骤:

?用刮墨棒将油墨涂于承印物上,24h 后,用胶粘带(GB7707附录A1)贴在墨膜表面,用胶粘带滚压机(GB7707附录A2.1)往返滚压3次;

?向右拉动圆盘脱离手柄,使两盘脱离接触;

?将经胶粘带压辊机压合后的组合试样,顺置于两盘之间,将待测试样贴靠于大盘,胶带贴靠于小盘; ?将待测试样手工剥开端(长约80mm )插入大盘外圆槽口中,推动夹持片将试样加紧固定,将胶带手工剥开端顺贴在小盘上后并用薄胶带粘接固定;

?向左松开圆盘脱离手柄,使两盘压紧;

?开启“电源”开关,点动“测试”键,用园盘剥离试验机(GB7707)以0.6m/s 的速度顺时针旋转完成剥离试验;

?使两盘分开,取下试样及小盘上的胶带;用20mm 宽的半透明毫米格尺覆盖在被试验的墨膜表面,数出被试验部分完好油墨层面积的格子数为A 1,被揭去的墨膜层的格子数为A 2;

?点动“复位”按钮,大盘逆时针转动恢复起始位置。

3.注意事项:“复位”按钮与“测试” 按钮不得同时按动。

4.数据处理:附着牢度:

%1002

11?+=

A A A A 合格油墨的附着牢度应大于90%。

(四)胶、凹、柔、丝印油墨初干时间和全干燥时间测定实验

1.实验原理与仪器结构:

油墨的初干性是油墨在一定温度(25℃),一定湿度(65±5%)和一定时间30s ,不同厚度的油墨层最初达到由液态→固态的干燥性。

2.仪器校准与实验步骤:

一定温度(25℃)、湿度(RH65±5%)下,在刮板细度计的最上端100μm 处迅速用刮刀向下刮,使油墨充满从100~0μm 的不同深度的槽内,同时立即按下秒表计时,到30s 时,将长160mm,宽60mm 的65g 画报纸紧按在刮板细度计的下端,遮住刮板凹槽的全部,用邵氏硬度50的胶辊在纸上由下往上滚压,揭开纸时,有一定量的油墨沾在纸上,墨层薄的部分已经干燥不沾纸,厚的未干沾纸,从零起,用毫米尺度量未沾墨迹的长度,以mm/s 表示。

四.实验仪器

磨擦试验机、邵氏硬度计、数字式涂层测厚仪、紫外光固化机、园盘剥离试验机、胶粘带滚压机、印刷适应性测定仪、凹印适应性测定仪、柔性版印刷适性仪

五.思考题

1.干燥时间、油墨种类对墨膜表面的耐摩擦性影响?

2.墨层厚度与印刷密度之间的关系?

3.油墨种类,干燥时间,承印物的类型对墨膜在承印物上的附着牢度的影响是什么?

4.油墨的初干性对印刷有何意义?

实验四 纸张的力学性能实验

一.实验内容

纸张的抗张强度、撕裂度、耐折度、挺度等测定

二.实验目的

a .熟悉仪器的原理及使用方法;

b .掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c .了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)纸张的撕裂度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

撕裂度是纸张抗撕裂的强度,是纸张机械性能的重要参数之—。它与抗张强度、耐折度、耐破度等一起综合反映纸张的机械强度。

撕裂度的大小反映了纸与纸板在有切口或破裂的情况下,抵抗外力的能力。另外,撕裂度受纤维长度、纤维交织结合状况、定量、抄造工艺和水分等因素的影响,且纵横向的撕裂度

是不一致的。

印刷材料及适性实验指导书

撕裂度指撕裂预先

切口的纸或纸板至一定

长度所需的力,以克表

示。

撕裂度可以用手撕

一张纸所遇的阻力做出

估价,但要用数字来精确

表达撕裂度的大小,只能

借助于仪器来测试。常用

的有爱尔门道孚式

(ELmendorf)测定仪。它

是测试已经开始撕以后

的撕裂度。纸张边缘的撕

裂度可用康科拉

(Concora)扭转撕纸测定

仪进行测量。

纸与纸板撕裂度测定仪是爱尔门道孚式测定仪。它是根据功能原理设计而成。其工作原理是将试样置于测试位置,当扇形摆的质心升至一定高度(待撕位置)时,具有势能。摆释放后,势能转变为动能,动能撕裂试样作功。此功被分配到全部撕裂长度上,摆动的角度从刻度上直接指示出来,便读出了撕裂试样所需的力。 仪器结构见图:

?座体 ?主轴系统 ?夹纸机构 ?切纸机构 ?拉簧 ?限制机构 ?摆释放机构 ?调节旋钮 ?指针调节板 ?指针系统 ⑴刻线螺帽 ⑵摆动体 ⑶力标尺 ⑷刻线螺帽

2.仪器校准与实验步骤:

a.仪器的校准:

(1).仪器置于平稳的工作台上。

(2).仪器的水平:使摆上指示重心线的刻线11与座体上校准块尖角对准(此时应将摆释放板7按下),然后将摆置于待撕位置(图中所示位置),调整摆限制器6上的调节旋钮,使摆上另一刻线14与座体上校准块尖角对准。

(3).摆轴的摩擦:将摆体12置于待撕位置。压下限制器6上的释放板7,让摆自由摆动。观察摆体12右端面(摆向左边时),在减幅2.5cm 时摆动次数应在20次以上。

(4).指针零点:将摆体12置于待撕位置。指针靠在指针调节板9上,做一次全程摆动,观察指针是否在标尺的零线位置。否则,应调整指针调节板的位置使其对零。

(5).指针摩擦力:将摆体置于待撕位置,把指针(置于标尺的零点),按下释放板7做一次全程摆动,观察指针是否在零线外的双刻线之间(或在双刻线与零线之间)。否则,应调整指针柄内弹簧压力,使其达到要求。

b.实验具体步骤:

(1).将摆体置于待撕位置,指针靠在指针调节板9上。

(2).将63375mm 的试样单张横向放于夹纸器钳口内,旋紧夹紧器3旋钮,按下切纸刀4,将试样切一条切口(切口长度为20mm 左右)。

(3).按下释放板7,做一次全程摆动,指针所指刻度即为单张试样的平均撕裂度值。如指针不在标尺的20~60%之间,应更换摆或调整试样层数。

3. 数据处理

()a n

C ?=416或 式中:a ——标尺读数(CN )

n ——被测试样层数

16(或4)——常数

4. 注意事项

①每一包装单位中,从取出的不同纸样上切取试样,测定其横向撕裂度至少各5次,分别以纵、横向所有测定值的算术平均值表示测定结果,并报出最大值和最小值。

②若试样撕裂时偏斜,撕裂线的末端与刀口延长线左右偏斜超过10mm ,其结果作废。若半数以上的试样都超过10mm ,则所有结果一并加以平均,并在报告中注明偏斜情况。

③测试条件;在标准的温、湿度下进行(温度2O ±2℃,相对湿度65±2%)。

(二)纸张的挺度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

本仪器根据力矩对转轴中心平衡原理设计。一片被垂直夹住的试样的自由端,在设定条件下被弯曲15°角所需的力矩即为该试样的挺度,单位为cN 2cm (国际标准以N 或mN )表示。

本仪器是衡量纸与纸板抗弯曲强度的专用仪器。仪器主要由测量部分和传动

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①测量部分:由角度盘、力度盘、摆、夹纸器、推纸架、砝码等件组成,角度盘与传动部分的齿轮连接,共同作匀速转动;在角度盘边缘斜面上,对称于零线刻有7.5和15角度刻线,指示试样被弯曲的程度;力度盘安装在壳体上,盘的正面在对称零线90范围内刻制刻度;摆装于主轴上,它可以自由摆动;摆体正面装有夹纸器和砝码,共同组成摆

系统,摆系统是测量部分的核心

图4 纸与纸板挺度测定仪

部件。

②传动部分由2CD4—1型微型电机和一对变速齿轮组成。

2.仪器校准与实验步骤:

a.仪器校准:

①调平仪器,并使摆上的刻线对准力度盘零线;

②调节夹纸器,使夹纸器上部的刻线与夹纸器的缝隙在一条直线上。

b.实验步骤:

①按GB/T 2679.3《纸与纸板挺度的测定》要求裁下试样;

②选择合适的量程档次,将相应的砝码挂在摆上;

③将试样装在夹纸器上,使试样对准夹纸器上部的刻线;

④打开开关,转动角度盘,当摆的中心刻线与角度盘上的15°刻线重合时,读出摆的中心线所指的力度盘上的刻度值;上述操作向左右方向分别进行一次,取两次测试结果的平均值。

⑤计算结果: S=nR

式中 S——挺度实测值,CN.CM

n——对应于不同砝码的分度值,CN.CM(见附表)

R——力度盘上的读数值

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1.实验原理与仪器结构:

本仪器是根据GB17200-97国家标准技术要求之有关规定设计制造。主要是

由机座,机体,负载拖动机构,力值传感器,光电编码器,控制箱,喷墨打印机组成。

2.仪器校准与实验步骤:

a .仪器校准:开机后,应先注意仪器是否正常,然后才可开始做实验。

b .实验步骤:

①按GB 453《纸与纸板抗张强度的测定》要求裁下试样;

② 打开电源,出现提示屏;按下“监控”键,出现主屏幕;

③ 按下“试验”键,进入“抗拉强度与变形率”的功能界面;

④ 按“下降”,“微动”,“停止”键,装夹试样;

⑤ 按“试验”键,进行试验;

⑥ 试验自动完成,自动复位并至“待机”状态,屏幕显示试验参数,试验结果,按“数减”键还可查看试验曲线;

⑦ 按“数加”键改变试样编号,重复步骤④,⑤,⑥;

⑧ 按“监控”键,返回主屏幕,按“移动”键,指向“打印”键,按“数加”键设置欲打印的试样件号,再按“监控”键则开始打印。

(四)纸张的耐折度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

此仪器是测定厚度在1mm 以下的纸张和纸板及其它片状材料耐折叠疲劳强度的仪器。它根据试样在特定条件下,被往复折叠,并记录试样被折断时的最多折叠次数的要求设计而成,采用了电子计数器,计数准确可靠。其结构由下述几部分组成见图:

传动部分:由电机通过联轴器和蜗杆轴连接,经蜗轮蜗杆变速,减速到175转/分。再通过偏心轮滑块机构和装在滑板一侧的齿条,啮合摆动轴上的小齿轮,产

生下夹头的左右摆动。其摆动次数为175次/分。 上夹头部分:用左右旋螺丝推动钳口夹紧试样,以张力弹簧对试样施加张力。张力大小根据实验需要,由张力杆调节,其值由张力标尺指示出来。 下夹头部分:下夹头的主要作用是夹

持试样,并对试样进行反复折叠,旋动夹持手柄推动活动夹紧块,试样即被夹持在左右钳口之间,左右钳口间留有一定的间隙,此间隙决定被夹持试样的最大厚度。本仪器下夹头钳口间隙按0.5mm 和0.75mm 两个尺寸段分组配备,夹头可方便地更换。试验时根据被测试样厚度选用适当尺寸段的夹头。

计数部分:计数部分采用计数器。仪器壳体内安装一只JAG —2—H 型(常开式)干簧管,当仪器内部滑板上固定的永久磁铁块接近干簧管时,由于磁铁应作用使干簧管发出计数脉冲信号,信号输入计算器等号键“=”,滑板往复运动一次,即计数一次。试样不断折叠,计数累积。当试样断裂时,上夹头上抬触动微动开关,电机线路被切断,折头停止摆动,计数同时终止,在计数器上图2 MIT 式耐折度测定仪 1、 旋钮 2、指针 3、张力杆 4、张力度尺 5、制动螺钉 6、上夹头 7、夹持手柄 8、下夹头 9、电机 10、计数器 11、钮子开关 12、夹持手柄 13、调动螺钉 14、下面板

保留了试样断裂时折叠次数。

2.仪器校准与实验步骤:

①按GB/T 2679.5《纸与纸板耐折度的测定》要求裁下试样;

②压下张力杆,张力采用9.8N档,旋紧制动螺钉;

③试样夹在夹纸器上,旋开制动螺钉,使纸张受张力;

④计数器依次按下“ON”,“1”,“+”,“=”键;

⑤开动机器,计数器计数,当试样被折断时,计数器自动停止计数,记录折叠次数,使计数器回零。

四.实验仪器

智能电子拉力试验机、MIT耐折度仪、电子式挺度仪、纸张撕裂度仪五.思考题:

1. 纸张撕裂度与抗张强度的区别是什么?

2. 以纸浆原料制成的纸张与以废纸浆原料制成的纸张在撕裂度上有何不同?为什么?

3. 纸张纵横向撕裂度为什么不一致?哪一个较大些?

4.在测量挺度过程中要注意哪几个方面才能减少误差?

5.在测量挺度过程中如何调整仪器零点?调整过程中要注意什么?

6.影响纸与纸板抗张强度的因素有哪些?

7.纸与纸板的伸长率与纸与纸板的伸缩率的区别在哪里?

8.分析产生仪器误差的主要方面有哪些?

9.在使用耐折度仪时,弹簧张力及弹簧杆与套筒的摩擦如何检测出来?对试验数据各有什么影响?

实验五纸张物理性能测试

一.实验内容

a.不同纸张定量与厚度的测定;

b.各种纸张的粗糙度与印刷平滑度的测量并比较它们之间的关系;

c.各种纸张的白度与不透明度测定;

d.同种油墨在不同承印材料上的光泽度;

e.同一承印材料上不同墨层的光泽度

二.实验目的

a.熟悉仪器的原理及使用方法;

b.掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c.了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)纸张平滑度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

该仪器,国际上称为别克(BeKK)式平滑度仪。本仪器采用空气泄漏法原理测定纸张表面平滑度,其具体工作过程是:压板胶垫以一定的压力将试样压紧在表面被精密磨光的玻璃砧上,在与玻璃砧相连的容器系统内产生一个大于50.66kPa的真空度,预压1分钟后,一定量的空气从纸面与玻璃砧工作面间的间隙通过,进入容器系统。系统内部真空度将逐渐下降,同时真空度从50.66KPa 降至48.00KPa(或29.33kPa)所需要的时间(s),即代表试样表面的平滑度。时间越长表示试样越平滑。真空度的变化由高精度压力传感器进行机电转换后,直接显示在仪器表头上;同步记录的时间也自动显示并锁存在表头上。

仪器分为机械系统和测控系统两大部份。

(1)机械系统:由螺旋加压机构;试样夹持机构;真空容器系统组成。

螺旋加压机构:由重铊、轴(外螺杆)、螺母、操作杆组成。水平方向搬动操作杆控制螺旋升降,从而实现对试样加压和卸压。

试样夹持机构:由上测头、胶垫、玻璃砧、砧座组成。试样置于玻璃砧上,通过加压机构控制上测头将试样压紧在玻璃砧上。

真空容器系统:由真空泵、大小真空容器、阀、管道组成。实现对容器内抽真空并使其密封。

(2)测控系统:测控系统功能是按预定动作程序实行测量。本仪器动作程序是:容器系统抽真空、预压一分钟、外界空气进入容器系统、跟随显示容器系统内真空度变化、同步记录并锁存显示时间、自动清零。全部动作程序均由系统自动控制完成,量程范围换档由手动按键控制选择。

2.仪器校准与实验步骤:

a.试样的制备:

按GB450-79《纸和纸板试样的采取》的有关规定采样,并按GB456-79《纸和纸板平滑度的测定法(别克法)》的有关规定切样和进行处理。

b.仪器操作方法:

(l)插上电源插头,按下“电源”键,电源接通预热20分钟。

(2)调零:调节“调零”旋钮,使真空度显示窗为[00.00],此时表明机内大气与外部大气压已经平衡。

(3)测试:将准备好的试样置于玻璃砧上,位置适中,被测试样表面与玻璃砧面紧贴。将操作杆往右搬到位,测头压在试样上,同时开始抽真空,5~20秒后结束。仪器自动显示预压时间,一分钟后,预压时间显示值被清除并开始记录平滑度值,真空度显示值逐渐下降。当真空度降到48.00KPa(或29.33KPa)时,平滑度值自动锁存在表头上。将操作杆搬到左方,测头抬起,轻轻取出试样,一次测试完毕。

★注:量程选择键的使用——本仪器设置三个量程选择键,根据不同试样平滑度实际值选择使用。选用方法是:首先选用“Ⅱ”键,用试样进行1~3次试验,若平滑度实测值小于15S则换用“I”键;若平滑度实测值大于300s则换用“Ⅲ”键。使用量程选择键的目的是为提高测量精度。

3. 注意事项

①安装接地必须可靠。

②电网电压波动较大时,最好配备100W以上交流稳压器。

③操作杆搬到位后,若真空泵不工作,应立即切断电源进行检查,查明原因并修复后方可继续使用。

④当真空度已抽到53.00KPa以上,若真空泵不能自动停止工作,应立即切断电源,查清故障。

⑤每次抽真空前,必须确认机内真空度为零。

⑥若发现仪器气密性不良时,首先检查压板胶垫,若发现老化、划伤等缺陷,应进行更换;经检查若认为真空系统泄漏,则应请专职维修人员处理。

⑦平时不可随便拆卸仪器各元件,以免损坏机内部件。

(二)纸张的厚度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

印刷材料及适性实验指导书

厚度是指纸或纸板在两测量板

间受一定压力下的垂直距离,其结

果以mm 或μm 表示。根据纸的厚、

薄可采取多层测量或单层测量,以

单层测量的结果表示纸的厚度。

此仪器是将试样夹于测量头与

量砧之间,测量头的下端面为规定

2cm 2的接触面,重锤、测量头和千

分表的重力产生100kPa 的接触压

力。当某种材料压于测量头和量砧之间时,使测量头移动了一段等于材料厚度的距离,此位移传递给表

杆,经过表内齿轮机构放大后,转

变为指针沿着度盘的转角而给出厚

度的读数值。

本仪器是采用接触测量法原理设计的国际通用的肖伯尔(Shopper )式纸与纸板厚度测定的专用仪器。

仪器可分为下列四个部分:(见图1)

①压纸机构:由重锤(2)、测量头(3)、量砧(4)组成,用于对试样形成规定的压力。

②指示机构:由一标准千分表(8)组成,由它的量杆和测量头上端面接触,使被测量的厚度通过量杆的位移转换为指针的转角而得到读数。千分表的安装都是以0.2毫米作为厚度仪的零点,以充分利用表的精度。

③提升机构:由拨杆(5)、小轴(6)组成,用来提升测量头以便放入试样进行测量。

④联接机构:由座体(1)、紧固螺钉(7)组成,为仪器的机座和联接上面三部分的结构。

2.仪器校准与实验步骤:

a.仪器校准:按下拨杆,抬起测量头,再轻轻放下,观察大指针是否对零,如不对零,则略转表盘,使其对零;反复进行多次,确认大指针对零无误即可。

b.实验步骤:

①按GB 451.3《纸与纸板厚度的测定》要求裁下试样;

②按下拨杆,抬起测量头,将试样放入测量头与量砧之间,试样必须全部覆盖测量面;

③放下测量头,读数,然后取出试样记录结果;

④重复上述动作,在同一试样上至少取三个不同点进行测量,取其算术平均值。

3. 注意事项

①实验试样厚度应记清楚;

②每次测量之前应先对千分表对零校正;

③准确掌握千分表的读法,以免记录错误;

④每次测试完毕后,应将测量头回到最低点。

图1 纸与纸板厚度测定仪 1、 座体 2、重锤 3、测量头

4、量砧

5、拨杆

6、小轴

7、紧固螺钉

8、千分表

(三)纸张的白度和不透明度测定实验

1.实验原理与仪器结构:

纸或纸板的白度是指白色或接近白色的纸或纸板表面对兰光的反射率,以相对于兰光照射氧化镁标准板的反射百分率表示。

纸张白度是各种不同类型的白纸的一项重要技术指标,对实际使用效果影响较大。在印刷行业中,产品的印刷反差是印刷适性评价中重要因素之一;而印刷反差随纸张白度而增加。当使用三种透明油墨(青、品、黄)加黑墨进行彩色复制时,纸张白度对其效果有很大的影响。在白光到达纸张前,这些透明墨叠印的单色调网点选择性吸收白光中的不同成分,光线碰到纸再从其表面通过墨膜反射,反射出的光便是感觉到的全色复制。当纸张变得更亮时,它将更强和更均匀地反射所有到达其表面的颜色,结果印刷出的彩色图象就更清晰和更接近于原稿。

数字白度仪,是利用电效应原理,采用双光路和模数转换电路。测量试样表面漫反射的辐亮度与同一辐照条件下完全漫反射的辐亮度之比,来达到“白度”、“不透明度”、“色度”的测量目的。

★仪器的光路:

低功率的钨卤素灯1作为光源,入射光经过入射光斑孔投射到聚光透镜3上,经聚光后成平行的光束通过光器盘5上的某一特制的滤光器,照射在被测样品6上,入射光束的轴线与样品表面的法线成45°夹角。在该入射光路中设有—插件位置,供测试时插入滤光片插件,以修正入射光束的光谱分布曲线。试样表面的漫反射光线经特制的滤光片插件7,滤光后通过接收光栏8至测量光电池9组成测量光路。仪器的另一路光经导光管13,将光源恒定的辐通量,引向光补偿器12,使光偿光电池10接收该路恒定的辐射光能。作为参比光路。

★仪器采用双光电池补偿电路和热敏电阻补偿电路,来提高仪器的稳定性。用数字显示直接读取白度值或三刺激值。其工作原理是:由于投射在试样表面的辊通量是恒定的。但因试样表面的漫反射率不同,其漫反射的辊亮度也不同。使测量光电池上受到不同程度的光照射产生不同的光电流,而补偿光电池上的辐照度是同一光源的辐射下接收恒定的光电流;把测量光电池输出的光电流经过“电流——电压转换器”转换成电压,其与热敏电阻补偿器的输出电压叠加后,再经过电压放大器放大,输出与被测试样的漫反射率成正比的电压,送到“电压——数字转换器”的测量电压输入端。把补偿光电池的输出光电流经过“光电流——电压转换器”转换成比较补偿电压,送到“电压——数字转换器”的基准比较电压输入端。

2.仪器校准与实验步骤:

A. 测量准备:

①.预热:

(1).开启仪器的电源开关(在仪器背面),仪器进行预热。

(2).按下面板上“灯电流”按健,这时显示屏显现出“±1.833A”值,其量值逐渐变小,十五分钟后量值变化缓慢且趋向稳定,这时即可进入预调。②.预调:

(l).按下仪器面板上“测量”按键14。

(2).旋转仪器的功能手轮16,当仪器显示屏显现“%”时,即为“R457”测试档。

(3).将4号滤光片插件插入仪器的入射光道孔18中,1号滤光插件插入仪器的

反射光道孔17中。

(4).按下仪器的滑简12将4号参比白板(由工作标准白板传递来的标定值)放在试样座上,轻轻地将滑筒上升至测量口,调整面上“校准”旋钮9,使仪器显示值与参比白板标定的R457值一致(允许误差±1)。

(5).按下仪器的滑筒12,取下白板,将黑筒放在试样座上,把滑简轻轻地上升至测量口,调整面板上“调零”旋钮13,使仪器显示值为“+”或“-”000.0%。(6).依次重复步骤(4)和(5)直至不需调整“校准”旋钮与“调零”旋钮,仪器即能相应显示参比白板标定值与“±000.0%”。此时预调完毕。

B. 实验测量:

(1).R457白度的测量:

a.照明光源采用含紫外光对样品进行测试:对样品的白度值测量和对经荧光增白剂处理过的样品。测量其增白后的白度值(R

1

)。把准备好的样品取代4号参比白板按预调中步骤(4)进行操作,仪器所显示的值即为样品的白度值。

b.消除照明光源中紫外部分(波长400nm以下)。对样品进行测试:对经荧光增白剂处理过的样品,要测量其本底的白度(即去掉荧光增白作用的量),首先在预调中步骤(3)时,1号和4号滤光片互换插入道孔,然后对样品进行测试。

这时仪器所显示的值即为样品未经光增白剂处理前的R457白度(R

2

),即为荧光样品的本底白色度。

c.光增白效果:F=R

1-R

2

(2).Z白度的测量:

国际标准化组织于一九八二年十一月份颁发的ISO/DIS7856《纸张及纸板——带荧光材料的漫射Z反射滤因子(Z白度)的确定(草案)》中对含荧光的材料采用CIE色度系统规定的D65照明条件下的三刺激值中Z响应函数的反射因子来表征其白度值。

a.照明光源采用含紫外光对样品进行测试:预调中用4号滤光片插入入射光道孔。用2号滤光片插入反射光道孔,旋转动能手轮,仪器显示屏显现出Z。以 4号参比白板的R

2

标定值进行“校准”;黑色板调零,调好后对样品进行测试。仪

器的显示值即为该样品经荧光增白剂处理后的Z白度(R

f

)。

b.消除照明光源中紫外线(420mm 以下)部分对样品进行测试:预调时4号与2号滤光片位置互换,然后对样品进行测试,仪器所显示的值即为样品未经荧

光增白处理前的白度(R

C

)。

c.光增白效果:F=R

f -R

C

(3).不透明度T的测量:

预调中用3号滤光片插入入射光道孔,用2号滤光片插入反射光道孔,旋转功能手轮,使显示屏显现出Y。以4号参比白板Y10标定值进行“校准”,用黑筒调零,调好后对样品进行测试。样品应有足够的厚度,层数以不透明为限。

a.将样品置于试样座上测试,然后将最上层样品取下放到最底层,依次测试,共测五层样品,记录每层样品的光反射因素R

b.将上面已测过的五层样品分别以黑筒为衬底,记录每层表面的光反射因素

R

c.依上步骤测试样品反面的R

00和R

,并求出样品正、反两面的R

00

与R

的平均

值。

d.计算正、反面的不透明度T:T = R

0 / R

00

3100%

e.数据处理:计算每面不透明度时,精确至0.5%,如果差值大于0.5%,应分

别鉴定正、反面的不透明度;若差值不大于0.5%,则报告全体平均值。

四.实验仪器

纸张平滑度测定仪、电子分析天平、纸与纸板厚度测定仪、数字式白度仪、光泽度仪

五. 思考题

1.影响纸和纸板厚度测定值的因素有哪些?为什么?

2.印刷平滑度与表观平滑度有何区别?分别对印刷质量有何影响?

3.影响白度测量数值的因素有哪些?对仪器进行预热,调零和校准的目的是什么?

实验六承印物吸收性能测试

一.实验内容

a.胶、凹、柔、丝印油墨液体表面张力的测定;

b.各种纸张的吸墨性、含水量的测定;

c.各种纸张的自然与强制调湿处理。

二.实验目的

a.熟悉仪器的原理及使用方法;

b.掌握国家标准所要求的测试方法,学习收集试验数据及进行数据处理;

c.了解和分析试验产生误差的原因。

三.实验原理及实验步骤

(一)胶、凹、柔、丝印油墨液体表面张力测定实验1.实验原理与仪器结构:

表面张力是表面层内分子力作用的结果,它使液体表面犹如紧张的弹性薄膜具有收缩的趋势。表面张力的方向总是与假想直线垂直,其大小f与直线长度l 成正比,即f=al式中比例系数a 称为表面张力系数,等于液面单位长度线段上的表面张力,单位是牛顿/米(N/m)。在等温条件下使液体表面面积增加时,外力必须克服表面张力作功,转变为表面层的内能,称为表面自由能。a是表面自由能密度,等于增加单位表面面积时表面自由能的增量。

a与液体性质有关,一般地说,密度小、易蒸发液体的a较小。a与温度有关,对同种液体,温度升高,a 减小,近似为线性关系。a还与相邻物质的种类有关。液体中掺入杂质能使a明显变化,使a减小的物质称为表面活性物质,如肥皂水比纯水的a小得多,酸以及醇、醛、酮等有机物质都是表面活性物质。

表面张力使弯曲液面内外产生附加的压强差,毛细现象、润湿现象以及气体中液滴或液体中气泡的形成、消失等等发生在液体表面的现象都与表面张力直接相关。

界面张力测定仪主要由机壳、测试室、试样杯、升降机构及其控制系统、微力传感器及张力测量显示系统等组成。

2.仪器校准与实验步骤:

a.仪器校准:

首先仪器调水平。调节仪器基座下调平旋钮,观察测试室内水平泡,将仪器调好水平;把铂金环和玻璃杯进行很好的冲洗,先在石油醚中清洗铂丝圆环,接

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