ISO 15359 og friksjonstesting av papir
ISO 15359 vurderer friksjonsoppførselen ved å måle kraften som kreves for å sette i gang bevegelse og opprettholde glidning mellom to overflater av papir eller papp under en spesifisert belastning. Standarden vurderer også på en unik måte friksjonsoppførselen etter gjentatte glidesykluser, noe som hjelper laboratorier med å forstå hvordan slitasje på overflaten påvirker friksjonsegenskapene.
Friksjonsegenskaper spiller en avgjørende rolle innen papirforedling, trykking, emballasjeproduksjon, transport og automatiserte håndteringssystemer. For høy friksjon kan føre til problemer med matingen, mens for lav friksjon kan føre til ustabilitet i stablingen, glidning og ineffektivitet i produksjonen. Derfor er nøyaktig COF-måling har blitt en uunnværlig del av kvalitetskontrollen for papirprodusenter, foredlingsbedrifter, emballasjeleverandører og testlaboratorier.
ISO 15359 – Testprinsipp
ISO 15359 bruker metoden med horisontalt plan.
To prøveeksemplarer plasseres i overflatekontakt:
- Ett eksemplar er festet til et fast bord.
- Det andre prøveeksemplaret er festet til en vektet slede.
- Det påføres en trekkraft på en kontrollert måte.
- Kraften som kreves for å sette bevegelsen i gang og opprettholde den, registreres.
Testen måler:
- Statisk friksjonskoeffisient ved første glidning (μS1)
- Statisk friksjonskoeffisient ved tredje glideflate (μS3)
- Kinetisk friksjonskoeffisient (μK)
I motsetning til enkelte friksjonsstandarder som kun vurderer den innledende glideegenskapen, vurderer ISO 15359 friksjonen etter gjentatte slitasjesykluser, noe som gir verdifull informasjon om overflatens holdbarhet og friksjonsstabilitet.
ISO 15359 Testprosedyre
Statisk COF ved første glideflate
For å bestemme den statiske startfriksjonen:
- Fest papirprøvene på glidebrettet og testbordet.
- Sørg for at retningene i maskinretningen (MD) og tverrretningen (TD) er riktig innrettet.
- Senk sleden til omtrent 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- La sleden stå i ro i 1–20 sekunder.
- Øk kraften gradvis til det begynner å gli.
- Mål kraften som kreves for å sette bevegelsen i gang (FS1).
- Gjenta dette til du har oppnådd minst seks gyldige målinger.
Statisk og kinetisk friksjonskoeffisient etter slitasje
Ved vurdering av friksjon etter gjentatt glidning:
- Gjennomfør den innledende glidningen og registrer FS1.
- Fortsett bevegelsen i henhold til den foreskrevne kjøreprofilen.
- Gjenta glideprosessen tre ganger med det samme prøveparet.
- Oppføring:
- Statisk kraft på tredje glideflate (FS3)
- Gjennomsnittlig kinetisk friksjonskraft (FK) i løpet av det angitte bevegelsesintervallet
- Sørg for å ha minst seks gyldige replikattester.
Denne metoden gjør det mulig for laboratorier å vurdere hvordan friksjonsegenskapene endrer seg etter overflatekontakt og slitasje
Beregning av friksjonskoeffisienter
I henhold til ISO 15359 beregnes friksjonskoeffisientene ved å dividere den målte friksjonskraften med normalkraften som oppstår som følge av sledens vekt.
Statisk friksjonskoeffisient ved første glidning
Hvor:
- μS1 = Statisk friksjonskoeffisient ved første glidning
- FS1 = Gjennomsnittlig kraft som kreves for å sette bevegelsen i gang
- m = Sledens masse
- g = 9,81 m/s²
Statisk friksjonskoeffisient ved tredje glideflate
Kinetisk friksjonskoeffisient
Den kinetiske koeffisienten skal ikke oppgis dersom det observeres betydelig stick-slip-atferd under testingen.
Utstyr som kreves for testing i henhold til ISO 15359
En effektiv måleapparat for friksjonskoeffisient bør inneholde:
- Nøyaktig kraftmåling
- Jevn bevegelse av sleden
- Regulert kjørehastighet
- Jevn innretting av prøvene
- Automatisert datainnsamling
- Analyse av statisk og kinetisk friksjon
COF-01 Friksjonskoeffisientmåler
Den COF-01 Friksjonskoeffisientmåler er egnet for friksjonstesting av papir, papp, plastfilm, emballasjematerialer og belagte underlag.
Alternativ løsning: TST-01 strekkprøver med COF-feste
For laboratorier som ønsker større fleksibilitet i testingen, er TST-01 strekkprøvemaskin med COF-feste kombinerer strekkprøving og friksjonsprøving i én og samme plattform.
Fordeler
- Prøving av strekkegenskaper
- Måling av friksjonskoeffisienten
- Skrelltest
- Prøving av tetningsstyrke
- Rivestyrketest
- Kompatibilitet med flere armaturer
Denne løsningen er spesielt attraktiv for:
- Emballasjelaboratorier
- Produsenter av medisinsk emballasje
- Forskningsinstitusjoner
- Allsidige anlegg for kvalitetskontroll
Det justerbare hastighetsområdet på 1–500 mm/min gjør det mulig å tilpasse seg ulike krav til materialtesting utover standard friksjonsmålinger.
ISO 15359 sammenlignet med andre standarder for friksjon
| Standard | Fokus på materialer | Metode |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papir og papp | Horisontalt plan med slitasjevurdering |
| ISO 8295 | Plastfilmer og -plater | Horisontalt plan |
| ASTM D1894 | Plastfilm og plastark | Horisontalt plan |
| TAPPI T549 | Papir og papp | Horisontalt plan |
| DIN 53119 | Papir og emballasjematerialer | Måling av friksjon |
| EN ISO 8295 | Plastmaterialer | Bestemmelse av COF |
Det som kjennetegner ISO 15359 er vurderingen av friksjonsoppførselen før og etter gjentatte glidesykluser, noe som gir innsikt i slitasjerelaterte endringer i friksjonen.