L&W抗张强度测试仪：高精度可靠的实验设备

（一）仪器

1.L&W抗张强度测试仪简介

L&W抗张强度测试仪用于测量和记录纸和纸板的抗张强度、裂断时伸长率、抗张能量吸收和抗张挺度，其外形如图5-2和图5-3所示。键区用于选择菜单选项，输入和删除字母、数字以及特殊字符。显示器为具有背光的LCD型，其分辨率为240×128像素，排成16排，每排40个字符；显示器装置的角度可机械调整，使其反射最小化。显示器电位计可调整字符的显示角度；长时间不使用测试仪时，背光将会自动关闭，按任意键将其重新打开。仪器可选用两种夹距（100mm和180mm）对三种不同宽度的测试条（15mm、25mm和50mm）进行测试。仪器可自动开始测量，也可通过按Enter或脚踏开关手动开始测量；在自动模式下，内置光学传感器测试到纸样时，每个夹头中的LCD即刻变亮，触发测试，并按照显示器上的文本指导来完成测试。内置打印机是使用热感纸的小型打印机，宽112mm；纸卷放置在盖子下面。仪器背面有夹持力控制器、电源插口和开关、气源接口、保险丝盒、RS-232接口、脚踏开关接口以及各种外部装置的接口。

图5-2 L&W抗张强度测定仪正面

A—键区 B—打印机 C—显示屏 D—显示屏电位计 E—样品夹 F—夹持力控制器

图5-3 L&W抗张强度测定仪反面

F—夹持力控制器 G—主电源插口和开关 H—保险丝盒I—气源接口 J—RS-232接口 K—脚踏开关接口 L—外接打印机接口 M—外接键盘接口

该仪器测试程序自动完成，可消除操作人员带来的误差。通过参数设定，可改变仪器程序，满足多种测试要求。仪器测量和记录测试过程中所用的力。同时监测夹头的运动状态。当达到最大力后，力会迅速地减少。当力已经减少到记录的最大力的一定比例时，即认为已经发生断裂。测试结果由集成计算机来收集和保存，并且可以在内置打印机或外围设备上打印出来，还可以将结果传输到外置计算机。从记录的数据中，计算可得抗张强度、断裂伸长率、抗张能量吸收和抗张挺度。

2.夹持力调节

压缩空气压力最低要求是0.6MPa。夹持力通过压缩空气调节器进行调整。压缩空气压力显示于测量菜单中。调整调节器便可得到所需压力。对于多数试样来说，推荐压力为200kPa。

3.测试条宽度调整

测试条宽度可通过测试条制动器调整，可调整为15mm、25mm和50mm。使用黑色的塑料钮来抬高制动器，将其置于所需测试条宽度位置上即可。之前的测试仪使用固定螺丝来固定测试条——要改变设置，把固定螺丝松开几圈，抬高固定器并移动它们到想要的宽度，重新拧紧固定螺丝。两个制动器所设置的测试条的宽度应保持一致。

（二）试验步骤

① 按标准规定取样，将试样在标准温湿度条件下进行处理（见本章第一节），并在同样大气条件下进行后续操作。

② 切取宽（15±0.1）mm、长度足够夹持在两夹头之间的试样。试样的数量保证在纵向和横向的情况下各有10个有效的测定结果。《GB/T 12914—2018纸和纸板 抗张强度的测定》要求试验长度（即两夹持线间距离）为（180±1）mm。在某些情况下可使用较小的试验长度。

③ 进入仪器测试界面，选择测试程序，输入需要的参数（如厚度、定量、测试样品数量等）。GB/T 12914—2018要求试样拉伸速度为（20±5）mm/min，但是如果试验长度小于180mm时，建议将拉伸速度数值调节到初始试验长度的（10±2.5）%，并在试验报告中注明所采用的试验长度和拉伸速度，或如果试样很快断裂（如5s内）或者需要较长时间才断裂（如超过30s），可使用不同的拉伸速度，并在实验报告中注明该速度。

④ 按照显示器上的提示，一个接一个地插入试样。当试样插入时，仪器自动开始测试，或在按下脚踏开关或点击Enter时开始测试（手动模式下）。结果会被计算出来，并显示在显示屏上，需要时还可以打印出来。对于不正确的测试结果，通过使用编辑测量（EDIT-MEASUREMENT）功能将相应结果删除。在距离夹持线10mm之内断裂试样，其结果均须删除。在试验报告中注明在距夹持线10mm范围内断裂的试验数量。

（三）数据处理及结果计算

我国国家标准GB/T 12914—2018给出了抗张强度、裂断长、抗张指数及裂断时伸长率的数据处理及计算方法。

1.抗张强度

抗张强度按式（5-4）计算：

式中 γ——抗张强度，kN/m（低定量的试样，如薄页纸可用N/m表示）

——最大抗张力的平均值，N

b_i——试样的初始宽度，mm

取三位有效数字。

2.裂断长(www.xing528.com)

裂断长按式（5-5）和式（5-6）计算：

或

L_B也可按式（5-7）计算：

式中 L_B——裂断长，km

——平均抗张力，N

γ——抗张强度，kN/m

q——定量，g/m²

b_i——试样的初始宽度，mm

l_i——夹子间初始长度，mm

k——单位换算因子，1000km/10⁶m

m——夹子间纸条质量，mg

g——重力加速度，m/s²

取三位有效数字。

3.抗张指数

抗张指数按式（5-8）和式（5-9）计算：

或

式中 I——抗张指数，N·m/g

γ——抗张强度，kN/m

q——试样的定量，g/m²

F——平均抗张力，N

k——单位换算因子，1000N/（1kN）

b_i——试样的初始宽度，mm

取三位有效数字。

4.断裂时伸长率

如果需要，可由裂断时伸长对初始长度的百分数计算出断裂时伸长率。结果取至一位小数。