一、紙與紙板定量、厚度、緊度和松厚度的測定
(一)定量
定量是指紙或紙板每平方米的重量，以g／m2表示。定量是紙和紙板重要的指標(biāo)之一，定量的大小會影響紙張的技術(shù)性能，但為了節(jié)約原料，增加單位使用由積，在保證使用性能的前提下，應(yīng)盡量降低紙張的定量。
1．儀器
用感量為0.01g的天平進(jìn)行稱量。天平要每隔半年用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校對一次。
2．測定步驟
從每張?jiān)嚇由锨腥?00×100mm的試樣至少5張為一組，一并稱量；寬度在106mm以下的盤紙應(yīng)按卷盤全寬切取5條長300mm的紙條，一并稱量。并測量紙條的長、短邊 (準(zhǔn)確至0.1mm)，計算面積。
3. 結(jié)果計算
定量按下式計算：
式中 G —試樣的定量，g／m2；
M —試樣總重量, g；
A —試樣總面積，m2；
a---單張?jiān)嚇用娣e，m2；
n --試樣張數(shù)。
以所有測定值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值。計算結(jié)果取三位有效數(shù)字。
(二)厚度
厚度是指紙樣在測量板間經(jīng)受一定壓力所測得的紙樣兩面之間的垂直距離，其結(jié)果以mm表示。
厚度能影響紙和紙板的很多技術(shù)性能，要求一批產(chǎn)品各張紙之間的厚度應(yīng)趨一致，同一張紙不同部位之間的厚度亦應(yīng)一致，以保證使用效果。
1．儀器及工作原理
厚度測定儀(厚度計)有電動和手動兩種形式。
(1)儀器結(jié)構(gòu)
包括四部分：
①測量機(jī)構(gòu)：由重錘、測量頭和量砧組成。規(guī)定測量面積為0.05cm2，測量壓力為100±10kPa(1±0.1kg／cm。)。
②指示機(jī)構(gòu)：為一標(biāo)準(zhǔn)型百分表或干分表，用以記錄厚度數(shù)值。其刻度的**度在0.005mm之內(nèi)。
③提升機(jī)構(gòu)：用以升降測量頭，以取放紙樣。座體：由底座與上述三部分機(jī)構(gòu)連接構(gòu)成儀器的整體。
(2)工作原理
置紙樣于測量頭與量砧間，并受重錘—定的壓力，紙樣所占居的厚度通過測量桿的位移傳遞給量表內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)，使表針轉(zhuǎn)動一個角度而得到厚度的讀數(shù)。
2．儀器的校準(zhǔn)
(1)測量面平行度的校準(zhǔn)
將直徑1.5mm左右的鋼珠，夾持于金屬薄片上，置于兩測量面間，在測量面的5個不同位置測量其厚度，各點(diǎn)所測結(jié)果相差不得超過0.005mm。
(2)測量面單位壓力的校準(zhǔn)
用一根金屬絲，一端系在厚度計壓力桿的頂部，另一端連在事先校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度不小于100mN(10g)的天平上，測定拉力測量板所需的力，將其換算成測量板上的單位壓力應(yīng)為l 00±10kPa(1±0.1kg／cm2)。
(3)刻度值的校準(zhǔn)：將指針調(diào)至零點(diǎn)，然后用精度0.001mm的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊規(guī)，或經(jīng)校難的塞縫尺，在全部測量范圍內(nèi)校準(zhǔn)若干點(diǎn)的刻度值。
3．測定步驟
(1)按標(biāo)難規(guī)定采取試樣，以每張紙樣上切取100×100mm的試樣至少5張。
(2)按下?lián)軛U，抬起測量頭至足以放入紙樣的高度(若為電動的則由儀器自動控制高度)。置紙樣于測量頭與量砧之間。
(3)緩慢放松拔桿，使測量頭與紙樣接觸(若為電動的，則自動下降接觸紙樣)．待指針穩(wěn)定后讀數(shù)。在紙樣的不同位置測量厚度，至少兩處。
(4)寬度在100mm以下的盤紙，應(yīng)按全寬切取5條長300mm的紙條，在每條不同位置測量其厚度，至少兩處。
4．結(jié)果計算
以所有測定值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值。厚度小于0.05mm的紙準(zhǔn)確至0.001mm。厚度小于0.2mm的紙，準(zhǔn)確至0.005mm。原度在0.2mm以上的紙，推確至0.01mm。
(三)緊度和松厚度
緊度又稱表觀密度，是指每立方厘米的紙或紙板的重量。它是由定量和厚度計算而得，單位為g／cm3。緊度與紙漿品種、打漿狀況以及抄造條件有關(guān)。它是衡量紙或紙板組織結(jié)構(gòu)緊密程度的指標(biāo)，它決定著紙張的透氣度、吸收性、剛性和強(qiáng)度性能等。因此，緊度是紙或紙板很重要的性能指標(biāo)之一。緊度按下式計算：
式中 D ——緊度，g／cm3 ;
G ——定量，g／m2；
t——厚度，mm。
計算結(jié)果準(zhǔn)確至0.01g／cm3。松厚度為緊度的倒數(shù)，單位為cm3／g。
二、水分的測定
1.定義
水分是指紙或紙板在規(guī)定的烘干溫度下，烘至恒重時，所減少的質(zhì)量與試樣原質(zhì)量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。
2.儀器
(1)天平 感量0.001g。
(2)試樣容器
裝試樣及稱重用，要求密封性好。
(3)干燥器。
(4)溫度可以控制在105土2℃的烘箱。
3.試樣的選取、制備和稱量
(1)當(dāng)單位是令或包時
a．紙或紙板的定量小于或等于225g／m2；
從每令或每包的中央至少連續(xù)取4張?jiān)嚇?，將試樣快速折疊或切開，裝入容器中，容器內(nèi)裝的試樣質(zhì)量至少為50g，稱量裝有試樣的容器，并計算試樣的質(zhì)量。
b．紙或紙板的定量大于225g／m2；
從每包或每令的中部取一張或多張?jiān)嚇?。取寬?0-75mm，長度不小于150mm的樣品條。其總質(zhì)量至少為50g，立即裝入容器中，稱量裝有試樣的容器，并計算試樣的質(zhì)量。
從每令或每包的中部，連續(xù)取若干張樣品，將這些樣品按下圖切成50-75mm試樣條，并切取距離原樣品頁邊150mm以內(nèi)的紙或紙板，切好后去掉頂層和底層試樣條，將中間的兩組合并成一種試樣，從邊上切取的兩組試樣組成另外兩種試樣，每種要有兩份試樣，每份試樣質(zhì)量至少為50g，立即將各份試樣放入容器中，分別稱量裝有試樣條的各容器，計算出每個試樣的質(zhì)量。
(2)當(dāng)單位是卷筒時
將卷筒外部的損壞層全部取下棄去，如果定量小于225g／m2，至少再去三層末損壞層。如果定量大于225g／m2，至少再去一層末損壞層。將卷筒按橫向切取至少厚5mm的樣品層，然后將樣品層鋪平，技縱向切取寬50一75mm的試樣組條，從靠近卷筒兩邊上各切取一組試樣條，在兩邊之間的中部處切取另一組試樣條，或從卷筒上整幅切取。試樣切樣時注意不要使一疊樣品中的紙頁或一組樣品中的紙條分開。棄去每組試樣條的上層和底層紙頁，將余下的試樣條合并在一起組成試樣，并將不少于50g的試樣裝入容器中。若50g試樣體積過大，可用較少量試樣，但應(yīng)在試驗(yàn)報告中說明。??
4. 試驗(yàn)步驟
取樣前，將足數(shù)潔凈、干燥的容器編上號，并在大氣中平衡，然后將每個容器稱重，并蓋好備用。
將試樣放入已烘干至恒重的容器中，打開容器的蓋子，連蓋一起放入105±2℃的烘箱中烘干，試樣也可以從容器內(nèi)取出來攤開烘，容器和蓋也在同一烘箱中烘干。當(dāng)烘干結(jié)束后，應(yīng)在烘箱內(nèi)將容器蓋好。如攤開烘，應(yīng)將紙條放回容器中蓋好。移入干燥器中，冷卻30min稱重，重復(fù)上述操作，直至兩次稱量相差不大于原試樣重的0.1％時，即可認(rèn)為達(dá)到恒重。
5.結(jié)果計算
水分X(％)按下式計算：
式中 m1——烘干前試樣質(zhì)量，g；
m2——烘干后試樣質(zhì)量，g。
測試結(jié)果準(zhǔn)確至0.1％。
三、抗張強(qiáng)度和伸長率的測定
抗張強(qiáng)度是指紙或紙板在一定條件下所能承受的最大張力。通常以下面幾種方式表示
(1)抗張強(qiáng)度
一定寬度的試樣斷裂時所承受的張力，以kN／m表示。
(2)裂斷長
一定寬度的試樣由本身重量將其拉斷時的長度，以m表示。
紙和紙板的抗張強(qiáng)度受纖維的結(jié)合力和纖維本身的強(qiáng)度影響，而纖維的結(jié)合力是影響抗張強(qiáng)度的決定因素?？箯垙?qiáng)度是很多紙種應(yīng)予測定的性能指標(biāo)，對于包裝紙和紙板尤為重要，是紙袋紙、包裝紙、紙繩紙．紗管紙、電纜紙等的重要指標(biāo)。
伸長率為紙條受張力至斷裂時所增加的長度對原試樣長度的百分率，伸長率是衡量紙張韌性的一項(xiàng)指際，其值越大越能減輕外力沖擊的破壞作用，對紙袋紙、包裝紙等都是重要的性能指標(biāo)。
(一)儀器及工作原理
測定紙與紙扳用的抗張強(qiáng)度測定僅有擺錘式、扭力棒式、電感應(yīng)式等。近年在儀器的更新中出現(xiàn)了自動記錄帶數(shù)字顯示測試結(jié)果的臺式抗張力測定儀。目前用的較多的還是擺錘式，即肖伯爾式抗張強(qiáng)度測定儀，下面介紹這種儀器。
1．儀器結(jié)構(gòu)
(1)傳動變速機(jī)構(gòu)
由電機(jī)通過皮帶、摩擦輪．蝸輪蝸桿系統(tǒng)，驅(qū)動試樣下夾頭升降。當(dāng)啟動電機(jī)后，右手操縱手柄，控制離合器，使下夾頭下降、停止或上升。下夾頭的行程為229mm，待達(dá)上、下限位時均能自動停機(jī)。轉(zhuǎn)動變速上的手柄，可進(jìn)行無級變速，變速范圍為40～500mm／min。
(2)抗張測量機(jī)構(gòu)
作用在下央頭上的牽引力，由試樣傳給上夾頭，再通過鏈條使用沿扇形板緩慢均勾地問左擺動一定角度至達(dá)到平衡。當(dāng)試樣被拉斷時，擺被刺動爪卡住，擺上的指針即在刻度盤上指示出拉力數(shù)值。刻度盤上的刻度有的分A、B兩檔，有的分A、B、C三檔，使用時可根據(jù)被測試樣執(zhí)張強(qiáng)度的大小選擇適宜的砝碼。
(3)伸長測量機(jī)構(gòu)
實(shí)際上是指示上下夾頭在測定過程中的位移之差。指示伸長的標(biāo)尺通過執(zhí)桿滑塊及掛鉤與下夾頭連接在一起，隨下夾頭做相對運(yùn)動，伸長指示牌與上頭夾固定在一起，當(dāng)試樣斷裂時，掛鉤脫開使標(biāo)尺不再隨下夾頭下降，這時指示牌在標(biāo)尺上即指示出試樣的伸長值和伸長率。
2．工作原理
是根據(jù)擺動平衡原理進(jìn)行測定的。儀器工作時，由下夾頭的運(yùn)動通過試樣、上夾頭，鏈條使擺沿刻度尺轉(zhuǎn)動一定角度而指示出試樣的抗張強(qiáng)度值。
(二)儀器的校準(zhǔn)
1．抗張力標(biāo)尺的校準(zhǔn)
又起擺上的制動爪，在上夾頭口懸掛一個已知重量的琺碼，讓擺慢慢達(dá)到平衡位置，讀出指示值，同砧碼比較，其誤差不應(yīng)超過土1％。
2．伸長標(biāo)尺的校準(zhǔn)
鎖住擺，使下夾頭升至開始測定時的位置，用內(nèi)卡尺測量兩夾頭間的距離。調(diào)節(jié)指針至伸長標(biāo)尺的零點(diǎn)，開動電機(jī)使下夾頭下降，測量下夾頭在任何一點(diǎn)停時兩夾頭的距離的增加值，應(yīng)與伸長標(biāo)尺的實(shí)際伸長值相符合，其誤差不應(yīng)超越0.5mm。
(三)測量步騾
(1)切取寬15mm、長約250mm縱、橫方向的試樣至少各5條，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件進(jìn)行處理。
(2)調(diào)節(jié)儀器各部件，使指針指零，下夾頭升至最高位置，夾距一般控制在180mm，若試樣較短，可用150或100mm夾距。
(3)分別按縱、橫向?qū)⒓垪l夾在上夾頭上(可同時夾10條，紙板應(yīng)逐條加入)。調(diào)節(jié)試樣至平行，擰緊．上夾頭，松開上夾頭固定螺絲，取一條紙樣于下夾生內(nèi)，用手輕輕拉直，然后夾緊下夾頭。根據(jù)試樣強(qiáng)度的情況，選擇適當(dāng)?shù)闹仨?，調(diào)節(jié)下夾頭下降速度，待下降速度能在20土5秒使試樣斷裂時，即可進(jìn)行正式測定。讀取試樣斷裂時的抗張強(qiáng)度至三位有效數(shù)字，伸長率準(zhǔn)確至0.2％。紙條若在夾頭內(nèi)部或距夾口10mm以內(nèi)斷裂時，該數(shù)據(jù)應(yīng)棄去不計。
根據(jù)特定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，測定厚紙板的抗張強(qiáng)度時，采用的寬度為50mm(若采用15mm寬度時，其結(jié)果應(yīng)乘以3.3)，夾距為100mm。
注：調(diào)節(jié)下夾頭下降速度可采用秒表測試外，還可以用2—3條試樣做試探性測定。為此，可將試樣斷裂時下夾頭下降距離(mm)乘以3，即可求得調(diào)速盤上每分鐘下夾頭應(yīng)該下降的速度．按此速度進(jìn)行測定，便可保證試樣斷裂時間在20土5s。
(四)結(jié)果計算
1．抗張強(qiáng)度
當(dāng)試樣斷裂時，由儀器上指示的數(shù)值計算，以kN／m表示。
式中 S—抗張強(qiáng)度，kN/m；
---平均抗張力，N；
LW ---試驗(yàn)紙條的寬度，mm。
結(jié)果取三位有效數(shù)字。
2．裂斷長
式中 LB---裂斷長，km；
---平均抗張力，N；
S ---抗張強(qiáng)度，kN/m；
G ---定量，g/m2；
LW ---試樣寬度，mm；
L1 ---夾子間初始長度，mm；
m---夾子間紙條的平均質(zhì)量，mg。
若試樣的定量波動較大和**度要求較高時，可由測定抗張強(qiáng)度的紙條本身的重量換算裂斷長
3．抗張指數(shù)
式中 Y —抗張指數(shù)，N·m／g ；
S —抗張強(qiáng)度，k N／m；
G —定量，g／m2。
4．伸長率
式中 ξ---伸長率，%；
Δl ---伸長，mm；
l ---試樣斷裂時試樣夾間距離，mm；
l0 ---試樣夾之間的起始長度，mm。
試樣的抗張強(qiáng)度和伸長率，按縱橫向進(jìn)行測定，分別以所有測定值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值。
計算結(jié)果準(zhǔn)確至三位有效數(shù)字。
5.抗張能量吸收的測定
破裂功是紙張強(qiáng)度和伸長率的綜合性函數(shù)，是紙張強(qiáng)韌性能的一項(xiàng)指標(biāo)。其數(shù)值等于紙張?jiān)诶箯堊饔孟聫拈_始到斷裂時所吸收的總能量，即外力對紙張所做的功，以J表示。紙張單位面積所吸收的能量稱為抗張能量吸收，以J／m2表示。
破裂功是包裝紙和紙袋紙的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。過去表示紙張抗破損性能好壞都用抗張強(qiáng)度、耐破度指標(biāo)表示，但這些指標(biāo)并不能確切地反映紙張?jiān)谑芡饬_擊后而破裂的動態(tài)狀況。實(shí)際上，往往抗張強(qiáng)度、耐破度大的紙張，在使用時其破損率不一定就低；而伸長率大的紙張即使其抗張強(qiáng)度、耐破度差一點(diǎn)，其破損率反倒小一些。以水泥裝袋運(yùn)搬為例，在此過程中，要受到一定沖擊力；當(dāng)紙袋紙的伸長率較高、柔韌性較好時，就能夠較多地吸收這種沖擊時的應(yīng)力，而使之迅速向周圍環(huán)境擴(kuò)散，因而就不易破損：而伸長率較小，柔韌性較差的紙袋紙，在受到外界沖擊力時，應(yīng)力不易迅速擴(kuò)散而集中在受力點(diǎn)，因而就容易破損。所以，對這類紙張僅要求抗張強(qiáng)度、耐破度幾項(xiàng)指標(biāo)是不行的，尚須引入反映紙張強(qiáng)韌性即破裂功這項(xiàng)性能指標(biāo)，才能更確切地指示出紙張的抗沖擊能力。
測定破裂功可采用專門設(shè)計的應(yīng)力一應(yīng)變儀，它可以通過自動積分器直接將破裂功計算出來。但為了簡便起見，目前國內(nèi)外多在拉力儀上進(jìn)行測定，通常采用自動記錄的電感式抗張儀或其他有自動記錄的抗張儀。
破裂功之值，即應(yīng)力—應(yīng)變曲線下邊的面積。求此面積，可用作圖方法或通過積分器求得．但實(shí)際上，許多國家通常用紙張斷裂時的拉力和伸長的乘積(拉伸積)乘以系數(shù)來近似表示。有的國家則不考慮系數(shù)，直接用拉伸積表示，在一定條件下，作為相對比較，仍能起到控制生產(chǎn)的目的。破裂功系數(shù)k之值，對通過實(shí)驗(yàn)而求得，其方法是，先在拉力儀上求得試樣拉伸過程中的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，并計算曲線下面的面積A(破裂功)：再由試樣斷裂的抗張力F和伸長值ξ求出試樣的拉伸積。在進(jìn)行破裂功研究時，聯(lián)邦德國測得的破裂功系數(shù)，橫向kc＝0.72，縱向km＝0.62。
輕工業(yè)部造紙研究所于1972年到1973年曾對全國用木漿生產(chǎn)紙袋紙的17個機(jī)臺進(jìn)行361次測定，由破裂功和拉伸積導(dǎo)出的平均破裂功系數(shù)，kc＝0.682，km＝0.582，與聯(lián)邦德國采用的系數(shù)接近。
（1）抗張能量吸收
抗張能量吸收是指紙張裂斷時的單位面積所吸收的能量，其值依下式計算：
式中 E—抗張能量吸收，J/m2；
k---破裂功系數(shù)；
---抗張力，N；
ξ—伸長，m；
LW—試樣寬度，m；
L0—試樣起始長度，m。
(2)抗張能量吸收指數(shù)
由抗張能量吸收除以定量可求得!其值按下式計算：
抗張能量吸收指數(shù)的單位為J／g。
按縱橫向至少各取5個試樣進(jìn)行測定，分別以縱、橫向所有測定值的算術(shù)平均值計算抗張能量吸收和抗張能量吸收指數(shù)，并報出最大值和最小值。計算結(jié)果取三位有效數(shù)字。
四、紙和紙板耐破度的測定
耐破度是指紙或紙板在單位面積上所能承受的均勻增加的最大壓力，以kPa表示。
耐破度測定簡單，廣泛用于生產(chǎn)中的測定。它是紙袋紙、包裝紙及紙板的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。耐破度與纖維長度和纖維結(jié)合力有關(guān)，纖維長度和結(jié)合力高的紙張其耐破度亦高。漿料的機(jī)械處理方式及打漿程度直接影響漿料纖維的平均長度及纖維的結(jié)合力，提高打漿度，則耐破度增加，但打漿度過高，反使耐破度下降。耐破度是紙張?jiān)S多強(qiáng)度性能的綜合反映，它與抗張強(qiáng)度、伸長率、撕裂強(qiáng)度都互有影響。
目前常用的為繆倫(Mullen)式耐破度儀，分油壓和氣壓兩種。油壓耐破度儀是以甘油為壓力傳遞介質(zhì)。氣壓耐破度儀是以壓縮空氣為壓力源傳遞壓力。
1．儀器結(jié)構(gòu)
紙與紙板所用耐破度儀的結(jié)構(gòu)基本相同。其組成包括壓緊機(jī)構(gòu)、傳動加壓機(jī)構(gòu)和指示機(jī)構(gòu)三部分。
試樣的壓緊采用凸輪杠桿機(jī)構(gòu)。在上、下壓環(huán)的接觸面上刻有V形同心槽，以壓緊試樣。壓緊杠桿一般儀器采用人工操作，新型儀器采用壓縮空氣或液壓裝置自動壓緊試樣。
由電機(jī)通過皮帶或聯(lián)軸器驅(qū)使蝸桿、蝸輪和齒輪系統(tǒng)運(yùn)動，并通過離合器帶動蝸桿軸作正反旋轉(zhuǎn)，使帶有皮碗的活塞在油缸內(nèi)作往復(fù)達(dá)動，從而通道油介質(zhì)對試樣進(jìn)行加壓和泄壓。
指示機(jī)構(gòu)為一與油缸相通的雙針壓力表。加壓時壓力表指針隨油缸的壓力增加而轉(zhuǎn)動。試樣破裂后，油缸泄壓，表的主針即退至零點(diǎn)．副針仍停留在破裂時所達(dá)到的壓力值位置上。我室耐破儀的指示系統(tǒng)由壓力傳感器、Ａ/D轉(zhuǎn)換器和光電顯示器等組成。
2．工作原理
儀器是根據(jù)壓力傳遞的原理設(shè)計的。開動電機(jī)，驅(qū)使活塞運(yùn)動，對介質(zhì)施加壓力，通過橡膠膜將壓力傳遞到壓環(huán)中間的試樣，使之逐漸凸起，直至破裂，試樣破裂時所能承受的最大壓力即為試樣的耐破度。
3．測定步驟
(1)切取70×70mm的試樣(紙板試樣為100×100mm)10張。
(2)置試樣子壓環(huán)間，并夾緊。
(3)啟動；由于壓力的逐漸增加，試樣破裂。
(4)記錄數(shù)值。
(5)提起上壓環(huán)，取出破裂的試樣，放入新的試樣，進(jìn)行下一個測定，正、反面各做五次。
4．結(jié)果計算
(1)耐破度
試樣破裂時，壓力表指示的數(shù)值耐破度，
(2)耐破指數(shù)
由耐破度除以定量而求得，以kPa.m2/g表示。以所有測定值的算術(shù)平均值表示結(jié)果，并報出最大值和最小值．計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字。