Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 12625-12-2017 "Тонкая бумага и изделия из нее. Часть 12. Определение прочности при растяжении по линии перфорации. Расчет эффективности перфорации" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 сентября 2017 г. N 1021-ст)

Tissue paper and tissue products. Part 12. Determination of tensile strength of perforated lines. Calculation of perforation efficiency

ОКС 85.060

Дата введения - 1 марта 2018 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Техническим комитетом по стандартизации ТК 177 "Целлюлоза, бумага, картон и материалы промышленно-технические разного назначения" на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП "Стандартинформ"

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 177 "Целлюлоза, бумага, картон и материалы промышленно-технические разного назначения"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 сентября 2017 г. N 1021-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12625-12:2010 "Тонкая бумага и изделия из нее. Часть 12. Определение прочности при растяжении по линии перфорации. Расчет эффективности перфорации" (ISО 12625-12:2010 "Tissue paper and tissue products - Part 12: Determination of tensile strength of perforated lines - Calculation of perforation efficiency", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

Введение

Как правило, тонкие бумаги, а также изделия из нее, такие как туалетная бумага и кухонные полотенца имеют линии перфорации, позволяющие отделять листы из рулона тонкой бумаги. Они используются после разделения двух последовательных листов по линии перфорации.

В связи с этим важно знать эффективность перфорации. Прочность по линии перфорации должна быть такой, чтобы не нарушить межслоевую прочность и обеспечить легкий отрыв листов из рулона.

В зависимости от типа продукции усилие по разделению листов может прилагаться перпендикулярно к линии перфорации или в направлении линии перфорации.

Настоящая часть ИСО 12625 подготовлена для применения стандарта к тонкой бумаге и продукции из тонкой бумаги. Эта часть устанавливает процедуру определения эффективности перфорации, основанной на методе, описанном в ИСО 12625-4 для определения прочности при растяжении тонкой бумаги и продукции из тонкой бумаги.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод испытания для определения прочности при растяжении по линии перфорации тонкой бумаги с постоянной скоростью растяжения. При этом используется аппаратура с постоянной скоростью растяжения.

Метод распространяется только для измерения прочности при растяжении в машинном направлении тонкой бумаги с поперечно направленной перфорацией.

Данный метод используется для расчета эффективности перфорации.

Определение контрастностей и включений в тонкой бумаге и изделий из нее может быть проведено в соответствии с ИСО 15755.

Для определения влажности тонкой бумаги и изделий из тонкой бумаги может быть применен ИСО 287.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ISO 186, Paper and board - Sampling to determine average quality (Бумага и картон. Отбор проб для определения среднего качества)

ISO 187, Paper, board and pulps - Standard atmosphere for conditioning and testing and procedure for monitoring the atmosphere and conditioning of samples (Бумага, картон и волокнистые полуфабрикаты. Стандартная атмосфера для кондиционирования и испытания и методика контроля за атмосферой и условиями кондиционирования образцов)

ISO 536, Paper and board - Determination of grammage (Бумага и картон. Определение массы)

ISO 1924-2, Paper and board - Determination of tensile properties - Part 2: Constant rate of elongation method (20 mm/min) [Бумага и картон. Определение прочности при растяжении. Часть 2: Метод с применением постоянной скорости удлинения (20 мм/мин)]

ISO 7500-1, Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Verification and calibration of the force-measuring system (Материалы металлические. Проверка машин для статистических одноосных испытаний. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Проверка и калибрование системы измерения усилия)

ISO 12625-1, Tissue paper and tissue products - Part 1: General guidance on terms (Тонкая бумага и изделия из нее. Часть 1. Общее руководство по терминам)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 прочность при растяжении S (tensile strength): Максимальное растягивающее усилие на единицу ширины, которое в условиях испытания выдерживает испытуемый образец до разрыва.

3.2 эффективность перфорации Е_р (perforation efficiency): Отношение прочности при растяжении образца с линией перфорации к прочности при растяжении образца без перфорации.

Примечание 1 - Эффективность перфорации выражается в процентах.

Примечание 2 - Высокая эффективность перфорации соответствует наиболее легкому разрыву образца.

3.3 поперечная связь (tie bar): Неразрезанная зона перфорации.

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в растяжении до разрыва с постоянной скоростью удлинения образца тонкой бумаги или изделия из нее заданных размеров с линией перфорации с использованием аппаратуры для испытаний на растяжение с измерением и регистрацией растягивающего усилия в зависимости от удлинения данного образца.

На основе полученных данных рассчитывают прочность при растяжении.

Для определения эффективности перфорации проводят измерения как на тонкой бумаге с перфорацией, так и без перфорации.

5 Аппаратура

5.1 Машина для испытания на растяжение

Машина для испытания на растяжение должна соответствовать ИСО 1924-2 и обладать способностью к растяжению образца тонкой бумаги или изделия из нее заданных размеров при постоянной скорости удлинения (50  2) мм/мин и регистрировать растягивающее усилие в зависимости от удлинения.

Силоизмерительная система должна измерять нагрузки с точностью  1 % показания или  0,05 Н независимо от величины показателя. Система должна быть калибрована и проверена в соответствии с требованиями ИСО 7500-1.

5.2 Зажимы растягивающих установок

Оборудование, предназначенное для испытания на растяжение должно быть оснащено двумя зажимами шириной не менее 50 мм. Каждый зажим должен быть сконструирован таким образом, чтобы надежно удерживать образец не разрушая его, вдоль прямой линии по всей ширине образца (линия зажимания) и иметь средство регулирования зажимного усилия.

Зажимы должны захватывать образец для испытания между цилиндрической и плоской поверхностью, при этом плоскость образца должна располагаться тангенциально к цилиндрической поверхности. Могут использоваться другие типы зажимов, если существует гарантия того, что образец не выскользнет, и не окажется, каким-либо образом поврежден в ходе испытания.

Расстояние между линиями зажима (испытуемая длина) должно составлять (100  1) мм. В случаях, когда расстояние между линиями перфорации на испытуемом изделии меньше чем 100 мм и нет возможности получить испытуемый образец длиной 150 мм (как требуется в 8.1), содержащий только одну перфорационную линию, может быть использован испытуемый образец длиной (50  1) мм. Это отклонение от установленной методики должно быть отмечено в отчете.

5.3 Режущий инструмент

Режущий инструмент должен удовлетворять требованиям ИСО 536 и обеспечивать испытуемые образцы шириной (50,0  0,5) мм без дефектов, ровные и с параллельными краями.

6 Отбор проб

Отбор проб для испытаний партии образцов проводят по ИСО 186. При проведении испытаний другого типа пробы, отбор проводят таким образом, чтобы образцы были представительны для всей пробы.

7 Кондиционирование

Образцы кондиционируют по ИСО 187, если не согласовано иначе между заинтересованными сторонами, и держат их в стандартных условиях в течение всего испытания.

8 Подготовка образцов к испытанию

8.1 Размеры

8.1.1 Испытуемые образцы без линии перфорации

Испытуемые образцы без линии перфорации должны быть (50  0,5) мм шириной и не менее 150 мм длиной, не иметь перфорацию и дефекты. За исключением тонких бумаг и изделий из нее, имеющих тиснение. Испытуемые образцы не должны содержать складки, изгибы, морщины и другие дефекты.

Испытуемые образцы нарезают в длину в машинном направлении.

8.1.2 Испытуемые образцы с линией перфорации

Каждый испытуемый образец с линией перфорации должен быть (50  0,5) мм шириной и не менее 150 мм длиной, без дефектов. За исключением тонких бумаг и изделий из нее, имеющих тиснение. Испытуемые образцы не должны содержать складки, изгибы, морщины и другие дефекты.

Испытуемые образцы должны быть нарезаны в длину в машинном направлении.

Линии перфорации должны находиться в середине длины испытуемых образцов.

8.2 Количество испытуемых образцов

Нарезают достаточное количество испытуемых образцов для получения 10 достоверных результатов на бумаге без перфорации и 10 достоверных образцов на бумаге с линией перфорации для каждой пробы.

Нарезают не менее 10 испытуемых образцов в машинном направлении с линией перфорации в середине.

Каждый из 10 испытуемых образцов должен быть нарезан от разных линий перфорации.

Необходимо избегать касания руками испытуемых образцов в любом месте, т.к. касание может привести к уменьшению прочности при растяжении (благодаря растягиванию или разрушению перфорации).

Кроме того, нарезают не менее 10 испытуемых образцов без линии перфорации в машинном направлении. Каждый испытуемый образец должен быть нарезан от разных листов.

9 Проведение испытания

9.1 Подготовка к испытаниям

Проверяют, чтобы машина для испытания на растяжение была откалибрована и прошла проверку нулевого положения регистрирующего приспособления.

Регулируют расстояние между зажимными линиями (100  1) мм. В случае, когда длина испытуемого образца менее 150 мм, может быть использована длина (50  1) мм.

Устанавливают скорость растяжения (50  2) мм/мин (см. 5.1).

Проводят испытания в стандартной атмосфере, используемой при кондиционировании.

9.2 Испытуемые образцы без линии перфорации

Помещают испытуемый образец без линии перфорации в зажим таким образом, чтобы исключить любое заметное провисание, но при этом данный образец не должен подвергаться какому-либо значительному напряжению (см. рисунок 1).

Не прикасаются к испытуемой площади образца между зажимами пальцами. Центрируют и затягивают зажим образца и проводят испытание.

Примечание - Любое отклонение от вертикальной линии может привести к снижению измеряемого растяжения образца без линии перфорации и таким образом к снижению рассчитанной эффективности перфорации относительно истинной величины.

Продолжают испытание до разрыва испытуемого образца и записывают максимальное растягивающее усилие.

Повторяют процедуру до получения 10 действительных результатов.

Записывают все показания, исключая показания для образцов, которые были разрушены в пределах 5 мм от линии зажимания.

9.3 Перфорированные испытуемые образцы

Помещают перфорированный испытуемый образец в зажимы таким образом, чтобы исключить любое заметное провисание, но при этом данный образец не должен подвергаться какому-либо значительному напряжению. Перфорационная линия должна находиться в (50  5) мм от верхнего зажима (см. рисунок 2).

Не прикасаются к испытуемой площади образца между зажимами пальцами. Центрируют и затягивают зажимы образца и проводят испытания.

Примечание - Любое отклонение от вертикальной линии может привести к снижению измеряемого растяжения перфорированного образца и таким образом к увеличению рассчитанной перфорационной эффективности относительно истинной величины.

Продолжают испытание до разрыва образца и записывают максимальное растягивающее усилие.

Повторяют процедуру до получения 10 действительных результатов.

Записывают все показания, исключая те, когда разрыв не произошел на перфорационной линии.

Размеры в миллиметрах

1 - верхний зажим; 2 - испытуемый образец; 3 - нижний зажим; F - растягивающее усилие

Рисунок 1 - Испытуемый образец без перфорации

Размеры в миллиметрах

1 - верхний зажим; 2 - испытуемый образец; 3 - нижний зажим; 4 - линия перфорации; F - растягивающее усилие

Рисунок 2 - Испытуемый образец с перфорацией

10 Обработка результатов

10.1 Прочность при растяжении

Рассчитывают среднее растягивающее усилие , из всех имеющихся действительных результатов испытания F, отдельно для образцов с перфорацией и образцов без перфорации.

Рассчитывают среднее значение прочности при растяжении по формуле (1):

,

(1)

где - среднее значение прочности при растяжении, Н/м;

- среднее значение растягивающего усилия Н;

- первоначальная ширина в миллиметрах испытуемого образца (стандартное значение 50 мм).

Вносят в отчет значение прочности при растяжении, Н/м, до трех значащих цифр для образцов без линии перфорации и испытуемых образцов с линией перфорации.

10.2 Расчет эффективности перфорации

Рассчитывают эффективность перфорации Е_р по формуле (2):

;

(2)

где - эффективность перфорации, %;

- среднее значение прочности при растяжении испытуемого перфорированного образца, Н/м;

- среднее значение прочности при растяжении неперфорированного испытуемого образца, Н/м.

Вносят в отчет значение эффективности перфорации, % с точностью до трех значащих цифр.

11 Отчет об испытаниях

Отчет об испытаниях должен включать следующую информацию:

a) ссылку на настоящую часть ИСО 12625;

b) дату и место испытаний;

c) описание и идентификацию пробы (такие как категория продукции, размеры при испытании, число слоев);

d) размер при испытании, если отличается от 100 мм;

e) количество отдельных значений, используемое при расчете прочности при растяжении и эффективности перфорации;

f) прочность при растяжении в машинном направлении для испытуемых образцов с перфорацией и без перфорации Н/м, округленную до 0,1 Н/м при нагрузках до 100 Н/м или до 1 Н/м при нагрузках свыше 100 Н/м;

g) стандартное отклонение или коэффициент вариации прочности при растяжении;

h) эффективность перфорации до третьей значащей цифры;

i) любое отклонение от этой части ИСО 12625 или другие особенности, которые могут повлиять на результат испытаний.

12 Точность

12.1 Общее положение

В межлабораторном испытании участвовали семь лабораторий, испытывали 12 проб в соответствии с этой частью ИСО 12625. Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

12.2 Прочность при растяжении не перфорированных и перфорированных материалов

Таблица 1 - Результаты межлабораторных испытаний (прочность при растяжении)

Пробы, номер, машинное направление			Среднее значение прочности при растяжении, Н/м	Стандартное отклонение между лабораториями s, Н/м	Коэффициент воспроизводимости вариаций, %	Предел воспроизводимостиa R, Н/м
Туалетная бумага	1	не перфорированная	457	23,0	5,0	63,8
4-слойная		перфорированная	109	4,9	4,5	13,5
Туалетная бумага	2	не перфорированная	391	29,0	7,4	80,4
5-слойная		перфорированная	64,8	3,03	4,68	8,40
Туалетная бумага	3	не перфорированная	215	7,5	3,5	20,9
2-слойная		перфорированная	61,9	2,23	3,60	6,18
Туалетная бумага	4	не перфорированная	340	15,9	4,7	44,0
3-слойная		перфорированная	118	6,6	5,6	18,3
Туалетная бумага	5	не перфорированная	158	3,4	2,1	9,3
2-слойная		перфорированная	51,7	3,07	5,94	8,51
Промышленные	6	не перфорированная	616	24,6	4,0	68,2
полотенца		перфорированная	165	6,1	3,7	17,0
Промышленные	7	не перфорированная	597	16,4	2,7	45,5
полотенца		перфорированная	245	6,7	2,7	18,5
Туалетная бумага	8	не перфорированная	413	14,4	3,5	39,9
4-слойная		перфорированная	128	1,2	0,9	3,3
Туалетная бумага	9	не перфорированная	327	8,0	2,4	22,2
3-слойная		перфорированная	109	4,2	3,8	11,6
Туалетная бумага	10	не перфорированная	464	20,1	4,3	55,7
3-слойная		перфорированная	67,0	4,32	6,45	11,97
Туалетная бумага	11	не перфорированная	563	11,9	2,1	33,1
4-слойная		перфорированная	83,6	6,32	7,56	17,52
Полотенца	12	не перфорированная	390	4,2	1,1	11,7
		перфорированная	118	4,3	3,6	11,8
а Ожидаемое соответствие с вероятностью 95 %, R = 1,96.

12.3 Перфорационная эффективность

Так как эффективность рассчитывается из среднего значения результатов значения, воспроизводимости могут не отклоняться от полученных результатов.

Таблица 2 - Результаты межлабораторных испытаний (эффективность)

Номер пробы		Эффективность перфорации, %	Стандартное отклонение между лабораториями s, %
Туалетная бумага 4-слойная	1	75,9	1,60
Туалетная бумага 5-слойная	2	83,1	1,11
Туалетная бумага 2-слойная	3	71,1	1,03
Туалетная бумага 3-слойная	4	65,4	1,49
Туалетная бумага 2-слойная	5	67,3	1,56
Промышленные полотенца	6	73,2	1,35
Промышленные полотенца	7	59,0	1,81
Туалетная бумага 4-слойная	8	68,6	1,98
Туалетная бумага 3-слойная	9	66,6	1,17
Туалетная бумага 3-слойная	10	85,5	1,57
Туалетная бумага 4-слойная	11	85,0	0,88
Полотенца	12	69,7	1,11

Библиография

[1]	ISO 287 Paper and board - Determination of moisture content of a lot - Oven drying method
[2]	ISO 12625-4 Tissue paper and tissue products - Part 4: Determination of tensile strength, stretch at break and tensile energy absorption
[3]	ISO 15755 Paper and board - Estimation of contraries