Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 12625-4-2017 "Тонкая бумага и изделия из нее. Часть 4. Определение прочности при растяжении, удлинения при максимальном усилии и энергии, затраченной на растяжение" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 сентября 2017 г. N 1020-ст)

Tissue paper and tissue products. Part 4. Determination of tensile strength, stretch at breakand tensile energy absorption

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 1020-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12625-4:2016 "Тонкая бумага и изделия из нее. Часть 4. Определение прочности при растяжении, удлинения при максимальной нагрузке и энергии, затраченной на растяжение" (ISO 12625-4:2016 "Tissue paper and tissue products - Part 4: Determination of tensile strength, stretch at maximum force and tensile energy absorption", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

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

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод испытания для определения прочности при растяжении, удлинения при максимальном усилии и энергии, затраченной на растяжение тонкой бумаги и изделий из нее, с применением разрывной машины, обеспечивающая постоянную скорость удлинения.

Данный метод используется для расчета показателей растяжения и энергии, затраченной на растяжение.

В случае необходимости определения включения и контрастности в тонкой бумаге и изделиях из нее применяют ИСО 15755 [6].

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 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)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ИСО 12625-1, а также нижеследующие:

3.1 прочность при растяжении (tensile strength): Максимальное усилие растяжения на единицу ширины, которое выдержит образец до разрыва во время испытания на растяжение.

3.2 индекс растяжения (tensile index): Прочность на растяжение, деленная на массу 1 м².

3.3 растяжение при максимальном усилии (stretch at maximum force): Отношение удлинения испытуемого образца к его первоначальной длине, в момент, достижения в ходе испытания на растяжение максимального растягивающего усилия.

Примечание - Растяжение при максимальном усилии выражается как процент от первоначальной длины.

3.4 энергия, затраченная при растяжении; TEA (tensile energy absorption): Количество энергии, затраченной на единицу площади испытуемого образца при растяжении до разрыва (момента максимально растягивающего усилия).

[ИСО 12625-1:2011, 4.59]

3.5 индекс энергии, затраченной при растяжении (tensile energy absorption index): Энергия затраченная при растяжении (3.4), деленная на массу 1 м².

[ИСО 1924-2:2008, 3.7]

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в растяжении до разрыва с постоянной скоростью удлинения испытуемого образца с использованием машины для испытания с измерением и регистрацией растягивающего усилия в зависимости от удлинения данного образца.

На основе полученных данных рассчитывают прочность на растяжение, соответствующее растяжение (удлинение) при максимальной нагрузке и энергию, затраченную при растяжении.

Испытания могут проводиться на разрывных машинах вертикального и горизонтального типа. Данные о точности метода представлены в приложении А.

5 Аппаратура

5.1 Машина для испытания на растяжение

5.1.1 Общее положение

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 (50,0  2) мм/мин и регистрировать растягивающее усилие в зависимости от удлинения на ленточном самописце или любом другом эквивалентном устройстве.

Удлинение должно регистрироваться с точностью  0,1 мм. Измерение удлинения должно начинаться при достигнутом усилии растяжения (5  1) Н/м.

Силоизмерительная система должна измерять нагрузки с точностью  1 % от показания или  0,1 Н, в зависимости от того, какая величина больше. Система должна быть калибрована и проверена в соответствии с требованиями ИСО 7500-1.

5.1.2 Средство измерения площади кривой усилие-удлинение

В устройстве для испытания на растяжение должно быть предусмотрено средство измерения площади, расположенной между кривой зависимости удлинения от усилия и осью удлинения, с точностью  2 % истинной величины.

Примечание - Измерение площади на современных испытательных разрывных машинах может быть определено электронным или электромеханическим интегратором. Данную площадь также можно определить из графической распечатки данных на диаграммной бумаге с помощью планиметра.

5.1.3 Зажимы

Оборудование, предназначенное для испытания на растяжение, должно быть оснащено двумя зажимами шириной не менее чем 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 предпочтительно должны захватывать образец для испытания между цилиндрической и плоской поверхностью, при этом плоскость испытуемого образца должна располагаться тангенциально к цилиндрической поверхности. Могут использоваться другие типы зажимов, обеспечивающие невыскальзывание и повреждение образца в ходе испытания.

Во время проведения испытания линии зажимания должны быть параллельны друг другу с точностью до 1°. Линии зажима должны быть перпендикулярными направлению приложенного растягивающего усилия и длине образца с аналогичной точностью.

Расстояние между линиями зажимания (испытуемая длина) должна составлять (100  1) мм, за исключением тех случаев, когда испытуемая длина (50  1) мм должна использоваться для готовых изделий из бумаги, в которых один или оба размера не достаточны для обеспечения образца заданной длины, оговоренной в 7.2.

Примечание - Готовые листы туалетной бумаги, имеющие один или оба размера приблизительно 98 мм, являются примерами подобного материала.

5.2 Режущее приспособление

Режущее приспособление должно отвечать требованиям ИСО 536 для получения образцов для испытания шириной (50  1) мм, не имеющих повреждений, с прямыми, гладкими и параллельными кромками.

6 Кондиционирование

Кондиционируют пробы в стандартной атмосфере и хранят их в этих условиях во время испытания в соответствии с ИСО 187.

Кондиционирование должно выполняться перед подготовкой образцов.

7 Подготовка образцов для испытания

7.1 Отбор проб

7.1.1 Если проводят испытания образцов из партии, проба должна быть отобрана в соответствии с ИСО 186. В других случаях необходимо обеспечить чтобы отобранный образец был предоставлен для всей пробы. Испытуемый образец должен быть без перфораций и повреждений.

7.1.2 Для продукции из тонкой бумаги испытание проводится на образце без учета числа слоев образца. Лист готовой продукции может быть использован для испытания.

7.1.3 Тонкая бумага, которая не переработана в продукцию должна быть испытана как простой слой, если нет других согласований между потребителем и поставщиком.

7.2 Размеры

Каждый испытуемый образец должен иметь в ширину (50  0,5) мм и в длину, не менее, 150 мм и не содержать перфораций или дефектов за исключением тонкой бумаги и изделий из нее, имеющих тисненый рисунок по всей поверхности или ее части. Образцы должны быть без складок, перегибов, морщин, сгибов или других факторов, влияющих на изменение толщины.

В случае готовых изделий из которых невозможно получить испытуемый образец длиной не менее 150 мм, вырезают по возможности образец максимальной длины. В таких случаях должно использоваться испытуемое расстояние (50  1) мм для зажимов разрывной машины (5.1.3). Данное отклонение от методики должно быть отражено в протоколе испытания.

7.3 Количество образцов для испытания

От каждого образца отрезают не менее 10 испытуемых образцов в машинном направлении и 10 испытуемых образов в поперечном направлении, получая в общем 20 испытуемых образцов из каждой пробы тонкой бумаги или изделия из нее.

8 Проведение испытаний

8.1 Необходимо, чтобы машина для испытания на растяжение была калибрована и прошла поверку нулевого положения регистрирующего приспособления. Проверяют, чтобы зажимы удовлетворяли требованиям пункта 5.1.3.

8.2 Скорость удлинения между зажимами должна оставаться постоянной в режиме (50  2) мм/мин (см. 5.1).

8.3 Помещают испытуемый образец в зажимы таким образом, чтобы исключить любое заметное провисание, но при этом данный образец не должен подвергаться какому-либо значительному напряжению (5.1). Испытуемый образец не должен быть закреплен с натяжением больше чем 5 Н/м.

8.4 Нельзя прикасаться к испытуемой площади образца между зажимами пальцами. Центрируют и затягивают зажим образца и проводят испытание.

8.5 Испытывают образцы из каждой пробы. Регистрируются все показания, за исключением показаний для образцов, которые были разрушены в пределах 5 мм от линии зажимания, пока не получат по 10 достоверных результатов для каждого направления. Если более чем 20 % образцов, отрезанных от данной конкретной пробы, разрушаются в пределах 5 мм от линии зажимания, бракуются все показания, полученные в отношении данной пробы. Осматривают машину на предмет ее соответствия техническим условиям и принимают соответствующие меры к исправлению.

9 Обработка результатов

9.1 Общие положения

Рассчитывают и регистрируют полученные результаты отдельно для машинного направления и для поперечного направления по формулам 1-6.

9.2 Прочность при растяжении

Вычисляют среднее максимальное растягивающее усилие (), Н, из всех имеющихся в наличии, отдельных значений (F), представляющих приемлемые результаты испытания. Вычисляют среднюю прочность при растяжении () по формуле 1:

,

(1)

где - прочность при растяжении, в ньютонах на метр (Н/м);

- максимальное растягивающее усилие, в ньютонах (Н);

- первоначальная ширина, в миллиметрах, образца для испытания (стандартное значение 50 мм).

Рассчитывают прочность при растяжении, в ньютонах на метр, с точностью до трех значимых цифр.

9.3 Индекс растяжения

Вычисляют индекс растяжения I по формуле 2:

,

(2)

где I - индекс растяжения, Н м/г;

- прочность при растяжении, Н/м;

g - масса 1 м², г/м², определенная согласно ИСО 12625-6.

Рассчитывают индекс растяжения, /г, с точностью до трех значимых цифр.

9.4 Растяжение при максимальном усилии

Вычисляют среднее удлинение при разрыве, соответствующее растяжению образца для испытания при разрыве. Вычисляют растяжение при максимальном усилии А по формуле 3:

,

(3)

где А - среднее растяжение при максимальном усилии, %;

- среднее удлинение при максимальном усилии, мм;

l - длина образца для испытания между зажимами перед удлинением (см. 5.1.3), мм. Полученный результат округляют с точностью до первого значения.

9.5 Энергия затраченная на растяжение

Вычисляют площадь под кривой усилие-удлинение до точки максимального растягивающего усилия и вычисляют затраты энергии на растяжение Z по формуле 4:

,

(4)

и среднюю энергию, затраченную при растяжении по формуле 5

,

(5)

где Z - энергия затраченная при растяжении отдельного образца для испытания при максимальном усилии, Дж/м²;

- средние затраты энергии при растяжении, Дж/м²;

Е - работа эквивалентная площади под кривой усилие-удлинение, мДж;

w - начальная ширина образца для испытания (стандарт 50 мм);

l - начальная длина при испытании (стандарт 100 мм);

n - число отдельных значений затрат энергии на растяжение.

Рассчитывают среднее значение затраченной энергии при растяжении, в джоулях на квадратный метр и округляют значение с точностью до первого десятичного знака.

9.6 Индекс затраченной энергии на растяжение

Вычисляют индекс затраченной энергии, I_z, по формуле 6:

,

(6)

где - показатель затраченной энергии при растяжении, Дж/г;

Z - среднее значение затраченной энергии на растяжение, Дж/м²;

g - масса, г/м², определенная в соответствии с ИСО 12625-6.

Рассчитывают индекс затраченной энергии на растяжение, в джоулях на грамм, до первого десятичного знака.

10 Протокол испытания

Протокол испытания должен включать следующую информацию:

a) ссылка на данный стандарт;

b) дата и место проведения испытания;

c) описание и идентификация образца (например, вид изделия, размеры при испытании);

d) количество отдельных значений, использованных для вычисления прочности на растяжение, удлинения при максимальном усилии и затраченной энергии на растяжение;

e) среднюю прочность на растяжение в машинном и поперечном направлениях, в ньютонах на метр, с точностью до трех значащих цифр;

f) стандартное отклонение или коэффициент вариации до двух значащих цифр;

g) среднее удлинение при разрыве при максимальной нагрузке, в процентах, в машинном и поперечном направлениях, округленное до первого десятичного знака, стандартное отклонение или коэффициент вариации;

h) затраченная энергия на растяжение в машинном и поперечном направлениях, в джоулях на квадратный метр, округленное до первого десятичного знака;

i) любое отклонение от настоящего стандарта и любые другие обстоятельства, которые могли повлиять на полученные результаты испытания.

j) условия кондиционирования.

Библиография

[1]	ISO 287 Paper and board - Determination of moisture content of a lot - Oven-drying method
[2]	ISO 638 Paper, board and pulps - Determination of dry matter content - Oven-drying method
[3]	ISO 5725-1 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results - Part 1: General principles and definitions
[4]	ISO 12625-1 Tissue paper and tissue products - Part 1: General guidance on terms
[5]	ISO 12625-6 Tissue paper and tissue products - Part 6: Determination of grammage
[6]	ISO 15755 Paper and board - Estimation of contraries
[7]	ISO/TR 24498 Paper, board and pulps - Estimation of uncertainty for test methods
[8]	TAPPI T 1200 sp-07 Interlaboratory Evaluation of Test Methods to Determine TAPPI Repeatability and Reproducibility