ISO 15359 en wrijvingsproeven op papier
ISO 15359 beoordeelt het wrijvingsgedrag door de kracht te meten die nodig is om beweging op gang te brengen en het glijden tussen twee papier- of kartonoppervlakken onder een gespecificeerde belasting in stand te houden. De norm beoordeelt bovendien op unieke wijze het wrijvingsgedrag na herhaalde glijcycli, waardoor laboratoria inzicht krijgen in de invloed van oppervlakteslijtage op de wrijvingsprestaties.
De wrijvingsprestaties spelen een cruciale rol bij de papierverwerking, het drukken, de productie van verpakkingen, het transport en geautomatiseerde verwerkingssystemen. Een te hoge wrijving kan problemen bij de toevoer veroorzaken, terwijl onvoldoende wrijving kan leiden tot instabiliteit bij het stapelen, wegglijden en inefficiëntie in de productie. Daarom is een nauwkeurige COF-meting is uitgegroeid tot een onmisbare activiteit op het gebied van kwaliteitscontrole voor papierfabrikanten, verwerkers, leveranciers van verpakkingsmaterialen en testlaboratoria.
ISO 15359: Testprincipe
ISO 15359 maakt gebruik van de methode van het horizontale vlak.
Twee proefstukken worden zo geplaatst dat ze elkaar raken:
- Eén exemplaar is aan een vaste tafel bevestigd.
- Het tweede exemplaar is bevestigd aan een verzwaarde slee.
- Er wordt op een gecontroleerde manier een trekkracht uitgeoefend.
- De kracht die nodig is om een beweging op gang te brengen en in stand te houden, wordt geregistreerd.
De test meet:
- Statische wrijvingscoëfficiënt bij de eerste glijbeweging (μS1)
- Statische wrijvingscoëfficiënt bij de derde glijbaan (μS3)
- Kinetische wrijvingscoëfficiënt (μK)
In tegenstelling tot sommige wrijvingsnormen die alleen het aanvankelijke glijgedrag beoordelen, wordt in ISO 15359 de wrijving na herhaalde slijtcycli beoordeeld, wat waardevolle informatie oplevert over de duurzaamheid van het oppervlak en de wrijvingsstabiliteit.
ISO 15359-testprocedure
Statische COF bij de eerste glijbaan
Voor het bepalen van de statische wrijving bij het begin:
- Bevestig de papieren monsters op de slede en de testtafel.
- Zorg ervoor dat de uitlijning in de machinerichting (MD) en de dwarsrichting (TD) correct is.
- Laat de slee zakken tot ongeveer 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Laat de slee 1–20 seconden rusten.
- Oefen geleidelijk kracht uit totdat het verschuiven begint.
- Noteer de kracht die nodig is om de beweging op gang te brengen (FS1).
- Herhaal dit totdat er ten minste zes geldige metingen zijn verkregen.
Statische en kinetische wrijvingscoëfficiënt na slijtage
Bij het beoordelen van de wrijving na herhaaldelijk glijden:
- Voer de eerste verschuiving uit en registreer FS1.
- Ga door met de beweging volgens het voorgeschreven bewegingsprofiel.
- Herhaal het schuifproces drie keer met hetzelfde paar proefstukken.
- Record:
- Statische kracht op de derde glijplaat (FS3)
- Gemiddelde kinetische wrijvingskracht (FK) tijdens het opgegeven verplaatsingsinterval
- Zorg voor ten minste zes geldige herhalingstests.
Met deze aanpak kunnen laboratoria nagaan hoe de wrijvingseigenschappen veranderen na interactie met het oppervlak en slijtage
Berekening van wrijvingscoëfficiënten
Volgens ISO 15359 worden wrijvingscoëfficiënten berekend door de gemeten wrijvingskracht te delen door de normaalkracht die door het gewicht van de slee wordt opgewekt.
Statische wrijvingscoëfficiënt bij de eerste glijbeweging
Waar:
- μS1 = Statische wrijvingscoëfficiënt bij de eerste glijbeweging
- FS1 = Gemiddelde kracht die nodig is om de beweging op gang te brengen
- m = massa van de slee
- g = 9,81 m/s²
Statische wrijvingscoëfficiënt bij de derde glijbaan
Kinetische wrijvingscoëfficiënt
De kinetische coëfficiënt mag niet worden gerapporteerd als er tijdens de test sprake is van significant stick-slip-gedrag.
Benodigde apparatuur voor ISO 15359-tests
Een effectieve meetapparaat voor de wrijvingscoëfficiënt zou het volgende moeten bieden:
- Nauwkeurige krachtmeting
- Stabiele beweging van de slee
- Geregelde rijsnelheid
- Consistente uitlijning van de monsters
- Geautomatiseerde gegevensverzameling
- Analyse van statische en kinetische wrijving
COF-01 Wrijvingscoëfficiëntmeter
De COF-01 Wrijvingscoëfficiëntmeter is geschikt voor wrijvingstests van papier, karton, plastic folies, verpakkingsmaterialen en gecoate substraten.
Alternatieve oplossing: TST-01 trekbank met COF-opspanning
Voor laboratoria die op zoek zijn naar meer flexibiliteit bij het uitvoeren van tests, is de TST-01 trekbank met COF-opspanning combineert trekproeven en wrijvingsproeven binnen één enkel platform.
Voordelen
- Beproeving van trekeigenschappen
- Meting van de wrijvingscoëfficiënt
- Afpeltest
- Tests op de hechtkracht van afdichtingen
- Scheurtest
- Compatibiliteit met meerdere armaturen
Deze oplossing is met name interessant voor:
- Verpakkingslaboratoria
- Fabrikanten van medische verpakkingen
- Onderzoeksinstellingen
- Veelzijdige faciliteiten voor kwaliteitscontrole
Het instelbare toerentalbereik van 1–500 mm/min maakt aanpassing mogelijk aan diverse eisen op het gebied van materiaaltesten, die verder gaan dan standaard wrijvingsmetingen.
ISO 15359 versus andere normen inzake wrijving
| Standaard | Materiaal in de schijnwerpers | Methode |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papier en karton | Horizontaal vlak met slijtagebeoordeling |
| ISO 8295 | Kunststoffolies en -platen | Horizontaal vlak |
| ASTM D1894 | Plastic folie en platen | Horizontaal vlak |
| TAPPI T549 | Papier en karton | Horizontaal vlak |
| DIN 53119 | Papier en verpakkingsmaterialen | Wrijvingsmeting |
| EN ISO 8295 | Kunststofmaterialen | Bepaling van de COF |
Het kenmerkende aspect van ISO 15359 is de beoordeling van het wrijvingsgedrag voor en na herhaalde glijcycli, wat inzicht biedt in slijtagegerelateerde veranderingen in de wrijving.