ISO 15359 och friktionsprovning av papper
ISO 15359 utvärderar friktionsbeteendet genom att mäta den kraft som krävs för att sätta igång rörelsen och upprätthålla glidningen mellan två ytor av papper eller kartong under en specificerad belastning. Standarden utvärderar dessutom på ett unikt sätt friktionsbeteendet efter upprepade glidcykler, vilket hjälper laboratorier att förstå hur ytslitage påverkar friktionsegenskaperna.
Friktionsegenskaperna spelar en avgörande roll inom pappersbearbetning, tryckning, förpackningstillverkning, transport och automatiserade hanteringssystem. Alltför hög friktion kan orsaka matningsproblem, medan otillräcklig friktion kan leda till instabilitet i staplingen, glidning och ineffektivitet i produktionen. Därför är det viktigt att COF-mätning har blivit en viktig del av kvalitetskontrollen för papperstillverkare, förädlingsföretag, förpackningsleverantörer och provningslaboratorier.
ISO 15359 – Testprincip
I ISO 15359 används metoden med horisontella plan.
Två provkroppar placeras så att de ligger i ytkontakt:
- Ett prov är fäst vid ett fast bord.
- Det andra provstycket är fäst vid en tyngdspann.
- En dragkraft tillförs på ett kontrollerat sätt.
- Den kraft som krävs för att sätta igång och upprätthålla rörelsen registreras.
Testet mäter:
- Statisk friktionskoefficient vid första glidningen (μS1)
- Statisk friktionskoefficient vid tredje glidytan (μS3)
- Kinetisk friktionskoefficient (μK)
Till skillnad från vissa friktionsstandarder som endast utvärderar det initiala glidbeteendet, bedömer ISO 15359 friktionen efter upprepade slitagecykler, vilket ger värdefull information om ytans hållbarhet och friktionsstabilitet.
ISO 15359 – Provningsförfarande
Statisk COF vid den första glidytan
För att bestämma den initiala statiska friktionen:
- Fäst pappersproverna på släden och provbänken.
- Se till att orienteringen i maskinriktningen (MD) och tvärriktningen (TD) är korrekt inriktad.
- Sänk släden till ungefär 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Låt släden vila i 1–20 sekunder.
- Öka kraften gradvis tills det börjar glida.
- Mät den kraft som krävs för att sätta igång rörelsen (FS1).
- Upprepa tills minst sex giltiga mätningar har erhållits.
Statisk och kinetisk friktionskoefficient efter slitage
Vid bedömning av friktionen efter upprepad glidning:
- Utför den inledande glidningen och registrera FS1.
- Fortsätt förflyttningen enligt den föreskrivna rörelseprofilen.
- Upprepa glidförfarandet tre gånger med samma provpar.
- Post:
- Statisk kraft på tredje glidytan (FS3)
- Genomsnittlig kinetisk friktionskraft (FK) under det angivna körsträckan
- Se till att få minst sex giltiga replikat.
Med denna metod kan laboratorier utvärdera hur friktionsegenskaperna förändras efter ytkontakt och slitage
Beräkning av friktionskoefficienter
Enligt ISO 15359 beräknas friktionskoefficienterna genom att den uppmätta friktionskraften divideras med den normalkraft som uppstår till följd av slädens vikt.
Statisk friktionskoefficient vid första glidningen
Var:
- μS1 = Statisk friktionskoefficient vid den första glidningen
- FS1 = Genomsnittlig kraft som krävs för att sätta igång rörelsen
- m = Slädens massa
- g = 9,81 m/s²
Statisk friktionskoefficient vid den tredje glidbanan
Kinetisk friktionskoefficient
Den kinetiska koefficienten ska inte anges om ett tydligt stick-slip-beteende observeras under provningen.
Utrustning som krävs för provning enligt ISO 15359
En effektiv mätanordning för friktionskoefficient bör innehålla:
- Exakt kraftmätning
- Stabil rörelse hos släden
- Reglerad körhastighet
- Enhetlig inriktning av provbitarna
- Automatiserad datainsamling
- Analys av statisk och kinetisk friktion
COF-01 Friktionskoefficientmätare
Den COF-01 Friktionskoefficientmätare är lämplig för friktionsprovning av papper, kartong, plastfilmer, förpackningsmaterial och bestrukna underlag.
Alternativ lösning: Dragprovningsmaskin TST-01 med COF-fixtur
För laboratorier som eftersträvar större flexibilitet vid provtagningen är TST-01 Dragprovningsmaskin med COF-fixtur kombinerar dragprovning och friktionsprovning i en och samma plattform.
Fördelar
- Provning av draghållfasthet
- Mätning av friktionskoefficienten
- Skalprovning
- Provning av tätningsstyrka
- Rivstyrketest
- Kompatibilitet med flera armaturer
Denna lösning är särskilt attraktiv för:
- Förpackningslaboratorier
- Tillverkare av medicinska förpackningar
- Forskningsinstitutioner
- Anläggningar för mångsidig kvalitetskontroll
Det justerbara hastighetsområdet för 1–500 mm/min möjliggör anpassning till olika krav på materialprovning utöver standardmässiga friktionsmätningar.
ISO 15359 jämfört med andra standarder för friktion
| Standard | Materialfokus | Metod |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papper och kartong | Horisontellt plan med slitageutvärdering |
| ISO 8295 | Plastfilmer och plastark | Horisontellt plan |
| ASTM D1894 | Plastfilm och plastark | Horisontellt plan |
| TAPPI T549 | Papper och kartong | Horisontellt plan |
| DIN 53119 | Papper och förpackningsmaterial | Mätning av friktion |
| EN ISO 8295 | Plastmaterial | Bestämning av COF |
Det som utmärker ISO 15359 är dess utvärdering av friktionsbeteendet före och efter upprepade glidcykler, vilket ger insikt i slitagerelaterade förändringar i friktionen.