iso 187检测

ISO 187检测技术体系：恒温恒湿条件下纸、纸板和纸浆的温湿度处理与物理性能测试

1. 检测项目：详细说明各种检测方法及其原理

ISO 187的核心是建立一种标准化的预处理、处理和测试的大气环境，确保在此环境下测得的纸、纸板和纸浆的物理性能具有可比性和复现性。其技术体系可分为温湿度处理与性能测试两大部分。

• 1.1 温湿度处理程序
  这是ISO 187标准的基础和关键前置步骤。其原理是通过精确控制的环境，使试样内的水分与周围空气达到吸湿或解湿平衡状态，从而消除试样因历史存储环境不同而导致的含水量差异。

  • 预处理：在较低相对湿度（通常不超过35%）和特定温度（如23±5°C）下进行。目的是消除试样初始高含水率对后续处理的影响，防止试样在进入高湿处理阶段时发生冷凝。处理时间通常要求试样质量变化不超过每小时0.1%或更长时间。

  • 处理：在标准大气条件下进行。标准条件通常包括23±1°C， 50±2% RH（温带气候）和27±1°C， 65±2% RH（热带气候）。试样需暴露在处理大气中，直至达到水分平衡，即连续称量间隔至少1小时，其质量变化不超过总质量的0.1%。此过程旨在让试样的含水量与标准大气建立稳定平衡，确保后续测试结果的一致性。

• 1.2 性能测试方法
  所有物理性能测试必须在与处理环境相同的标准大气下进行，或从处理环境快速转移到测试设备中完成。主要测试项目包括：

  • 抗张强度与伸长率：基于材料力学原理，使用抗张试验机以恒定拉伸速率对标准尺寸试样施加轴向拉力，直至断裂。记录最大力值（抗张强度）和断裂时的伸长百分比（伸长率）。

  • 耐破强度：依据流体静力学原理，使用耐破度仪将试样夹持在弹性胶膜上，匀速增加液压，使胶膜连同试样凸起，直至试样破裂。测得的最大压力即为耐破度。

  • 撕裂强度：应用撕裂能原理，使用撕裂度仪测量将预先切有切口的试样撕裂一定长度（通常为43mm）所需的力（爱利门道夫法）。结果以毫牛表示。

  • 挺度：基于材料弯曲刚度理论，使用挺度仪（如泰伯式、共振式或两点弯曲式）测量试样抵抗弯曲变形的能力。通常通过测量使试样弯曲一定角度所需的力或力矩来表征。

  • 定量与厚度：定量通过称量已知面积试样的质量计算得出；厚度使用测厚仪在静态负荷下测量。两者是计算抗张指数、撕裂指数等性能指标的基础。

  • 透气度：依据空气流动原理，使用透气度仪测量在一定压差下，单位时间内通过单位面积试样的空气体积。

  • 白度、不透明度与颜色：基于光谱光度学原理，使用分光光度计或特定光学仪器，在标准光源和观察条件下，测量试样对光的反射特性，从而获得白度值、不透明度及色度坐标。

2. 检测范围：列举不同应用领域的检测需求

ISO 187标准所规范的温湿度处理与测试方法，是造纸工业及其关联产业进行质量控制、产品研发和贸易仲裁的通用技术语言，应用范围极为广泛。

• 文化用纸与办公用纸：印刷纸、书写纸、复印纸、新闻纸等需检测抗张强度、挺度、不透明度、白度，以确保其在高速印刷、复印和书写过程中的运行适性和视觉表现。

• 包装材料：瓦楞纸板、箱纸板、白纸板、纸袋纸等需重点检测耐破强度、边压强度、平压强度、撕裂强度和抗张强度，以评估其制成包装箱、纸盒后的堆码强度、抗冲击和抗破裂能力。

• 生活与特种用纸：卫生纸、面巾纸、餐巾纸等需检测抗张强度（干/湿）、柔软度、吸收性；滤纸、砂纸原纸、绝缘纸等特种纸则需根据其用途检测相关特性，如透气度、电气强度、定量均匀性等。

• 纸浆贸易与评价：商品浆板作为原料，需在标准大气下处理并制备手抄片，系统检测其抗张指数、撕裂指数、耐破指数、白度及粘度等，作为贸易定价和造纸厂配浆工艺制定的核心依据。

• 研发与新材料：在开发新型纸张（如含无机纤维、合成纤维或生物基新材料）、功能性涂层纸或加工纸时，必须依据此标准进行性能评估，保证数据可比性。

3. 检测标准：引用国内外相关文献

ISO 187是国际通行的基础标准，与之等效或技术内容高度对应的各国标准共同构成了该领域的标准体系。国际标准化组织（ISO）发布了如《纸和纸板 — 温湿处理和试验的标准大气及其控制程序与试样温湿处理的方法》作为核心。中国国家标准《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》与之完全等同。此外，各国标准组织也发布了相应标准，例如欧洲标准化委员会（CEN）的标准、美国材料与试验协会（ASTM）的《纸、纸板、纸浆手抄片及有关产品的标准调节和测试大气环境实施规范》，以及日本工业标准（JIS）的《纸及纸板的试验用标准状态》等。这些文献共同确立了纸浆纸张物理检验的基础环境条件。

4. 检测仪器：介绍主要检测设备及其功能

• 恒温恒湿实验室/环境箱：核心设备，用于提供并维持ISO 187规定的标准大气条件。必须具备高精度、高稳定性的温度控制系统（通常采用制冷/加热机组）和湿度控制系统（通常采用蒸汽加湿与除湿机组），确保工作区域内温湿度均匀稳定。配备连续监测记录装置。

• 抗张强度试验机：用于测量抗张强度、伸长率和抗张能量吸收。具备恒速加载机构、精密力值传感器和伸长测量装置，数据采集系统可绘制力-伸长曲线并计算相关指标。

• 耐破度仪：由夹持系统、液压（或气压）发生系统、压力传感和记录系统组成。上夹盘为可施加规定压力的固定式，下夹盘为带弹性胶膜的可动式，液压系统能匀速增加压力。

• 撕裂度仪：通常指爱利门道夫型撕裂度仪，由摆锤、夹具、指针和刻度盘构成。其原理是将摆锤的势能转化为撕裂试样所做的功，通过校准将摆锤的初始势能与撕裂后剩余势能之差直接表示为撕裂力。

• 挺度仪：类型多样，常用泰伯挺度仪。通过一个可转动的摆，测量使试样从垂直位置弯曲一定角度（通常为15°）所需的力矩。其他类型还包括测量共振频率的共振式挺度仪和测量弯曲力的两点弯曲式挺度仪。

• 测厚仪：接触式测量仪器，配备两个平行的圆形测量面，可在规定的静态负荷下（如100 kPa）测量纸或纸板的厚度。读数精度通常达到微米级。

• 分光光度计/白度仪：用于测量光学性能。分光光度计测量试样在整个可见光谱范围内的反射率，可计算白度、不透明度、颜色坐标等。白度仪为滤光片式，使用特定光源和接收器模拟标准观察条件，直接读取蓝光白度值。

• 透气度仪：分为肖伯尔式、葛尔莱式、本特生式等不同类型。核心原理是测量在规定压差下，一定体积的空气通过规定面积试样所需的时间，或单位时间内通过试样的空气流量，从而计算透气阻力或透气量。