ISO 15359 og friktionstest af papir
ISO 15359 vurderer friktionsadfærd ved at måle den kraft, der kræves for at igangsætte bevægelse og opretholde glidning mellem to papir- eller kartonoverflader under en specificeret belastning. Standarden vurderer desuden på en unik måde friktionsadfærd efter gentagne glidecyklusser, hvilket hjælper laboratorier med at forstå, hvordan overfladeslid påvirker friktionsegenskaberne.
Friktionsegenskaberne spiller en afgørende rolle inden for papirforarbejdning, trykning, emballageproduktion, transport og automatiserede håndteringssystemer. For høj friktion kan medføre problemer med fremføringen, mens for lav friktion kan føre til ustabil stabling, glidning og ineffektiv produktion. Derfor er det vigtigt med nøjagtige COF-måling er blevet en uundværlig del af kvalitetskontrollen for papirproducenter, forarbejdningsvirksomheder, emballageleverandører og testlaboratorier.
ISO 15359 – Prøvningsprincip
ISO 15359 anvender metoden med det vandrette plan.
To prøveemner anbringes i overfladekontakt:
- Et præparat er fastgjort til et stationært bord.
- Det andet prøveeksemplar er fastgjort til en slæde med vægt.
- Der påføres en trækkraft på en kontrolleret måde.
- Den kraft, der kræves for at sætte bevægelsen i gang og opretholde den, registreres.
Testen måler:
- Statisk friktionskoefficient ved første glidning (μS1)
- Statisk friktionskoefficient ved tredje glideflade (μS3)
- Kinetisk friktionskoefficient (μK)
I modsætning til visse friktionsstandarder, der udelukkende vurderer den indledende glideadfærd, vurderer ISO 15359 friktionen efter gentagne slidcyklusser, hvilket giver værdifuld information om overfladens holdbarhed og friktionsstabilitet.
ISO 15359-prøvningsprocedure
Statisk COF ved det første dias
Til bestemmelse af den indledende statiske friktion:
- Monter papirprøverne på slæden og testbordet.
- Sørg for, at retningerne i maskinretningen (MD) og tværretningen (TD) er korrekt justeret.
- Sænk slæden til ca. 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Lad slæden stå i ro i 1–20 sekunder.
- Påfør kraften gradvist, indtil det begynder at glide.
- Mål den kraft, der kræves for at sætte bevægelsen i gang (FS1).
- Gentag, indtil der er opnået mindst seks gyldige målinger.
Statisk og kinetisk friktionskoefficient efter slid
Ved vurdering af friktion efter gentagen glidning:
- Udfør det indledende glid og registrer FS1.
- Fortsæt bevægelsen i overensstemmelse med den foreskrevne køreprofil.
- Gentag glideprocessen tre gange med det samme prøvepar.
- Optegnelse:
- Statisk kraft på tredje glideflade (FS3)
- Gennemsnitlig kinetisk friktionskraft (FK) i det angivne bevægelsesinterval
- Der skal udføres mindst seks gyldige gentagne målinger.
Denne metode giver laboratorierne mulighed for at vurdere, hvordan friktionsegenskaberne ændrer sig efter interaktion med overfladen og slitage
Beregning af friktionskoefficienter
I henhold til ISO 15359 beregnes friktionskoefficienterne ved at dividere den målte friktionskraft med den normalkraft, der frembringes af slædens vægt.
Statisk friktionskoefficient ved første glidning
Hvor:
- μS1 = Statisk friktionskoefficient ved første glidning
- FS1 = Den gennemsnitlige kraft, der kræves for at sætte noget i bevægelse
- m = Slædens masse
- g = 9,81 m/s²
Statisk friktionskoefficient ved tredje glideflade
Kinetisk friktionskoefficient
Den kinetiske koefficient bør ikke angives, hvis der under prøvningen observeres en markant stick-slip-adfærd.
Udstyr, der kræves til ISO 15359-prøvning
En effektiv måleapparat til måling af friktionskoefficienten bør indeholde:
- Præcis kraftmåling
- Stabil bevægelse af slæden
- Reguleret kørehastighed
- Ensartet placering af prøverne
- Automatiseret dataindsamling
- Analyse af statisk og kinetisk friktion
COF-01 Friktionskoefficientmåler
Den COF-01 Friktionskoefficientmåler er velegnet til friktionstest af papir, pap, plastfolier, emballagematerialer og belagte underlag.
Alternativ løsning: TST-01 trækprøvemaskine med COF-fastspændingsanordning
For laboratorier, der ønsker større fleksibilitet i forbindelse med testning, er TST-01 Trækprøvemaskine med COF-fastspændingsanordning kombinerer trækprøvning og friktionsprøvning på én og samme platform.
Fordele
- Prøvning af trækegenskaber
- Måling af friktionskoefficienten
- Afskrabningstest
- Prøvning af tætningsstyrke
- Tåreprøve
- Kompatibilitet med flere armaturer
Denne løsning er især attraktiv for:
- Emballagelaboratorier
- Producenter af medicinsk emballage
- Forskningsinstitutioner
- Alsidige faciliteter til kvalitetskontrol
Det indstillelige hastighedsområde på 1–500 mm/min gør det muligt at tilpasse sig forskellige krav til materialetestning, der går ud over standardfriktionsmålinger.
ISO 15359 sammenlignet med andre standarder for friktion
| Standard | Materialefokus | Metode |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papir og pap | Horisontalt plan med slidvurdering |
| ISO 8295 | Plastfolier og -plader | Horisontalt plan |
| ASTM D1894 | Plastfolie og -plader | Horisontalt plan |
| TAPPI T549 | Papir og pap | Horisontalt plan |
| DIN 53119 | Papir og emballagematerialer | Måling af friktion |
| EN ISO 8295 | Plastmaterialer | Bestemmelse af COF |
Det karakteristiske træk ved ISO 15359 er dens vurdering af friktionsadfærd før og efter gentagne glidecyklusser, hvilket giver indsigt i slidrelaterede ændringer i friktionen.