Độ giãn dài phải được tính từ sự thay đổi khoảng cách giữa các ngàm kẹp, hoặc bằng cách sử dụng một giãn kế.

Hình 1 – Mối liên quan giữa đường kẹp và mẫu thử

CHÚ THÍCH 3: Nếu độ giãn dài được tính từ chuyển động của ngàm kẹp di động thì độ lệch của đầu đo lực và của thiết bị thử phải được xem xét đến và điều chỉnh.

5.2. Dụng cụ cắt mẫu, để cắt được mẫu thử theo kích thước yêu cầu (xem 7.3).

6. Hiệu chuẩn và điều chỉnh thiết bị đo

Thiết bị phải được hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Bảo đảm đáp ứng đầy đủ các tiêu chí cho trong Bảng ở 5.1.

Điều chỉnh vị trí của ngàm kẹp sao cho khoảng thử là (100 ± 0,5) mm. Kiểm tra chính xác khoảng thử bằng cách đo khoảng cách giữa hai đường hằn tạo nên khi kẹp, ví dụ bằng cách kẹp một dải nhôm mỏng vào vị trí kẹp.

Điều chỉnh tốc độ chuyển động của hai kẹp đến (100 ± 10) mm/min. Điều chỉnh lực kẹp sao cho không gây trượt hoặc làm hỏng mẫu trong quá trình thử.

...

...

...

7.1. Lấy mẫu

Nếu phép thử tiến hành để đánh giá cho một lô, thì mẫu phải được lấy theo TCVN 3649 (ISO 186). Nếu các phép thử được tiến hành trên một loại mẫu khác thì phải đảm bảo các mẫu thử được lấy đại diện cho các mẫu đã có.

7.2. Điều hòa mẫu

Điều hòa mẫu thử giấy và cáctông theo quy định của TCVN 6725 (ISO 187). Giữ mẫu thử trong môi trường điều hòa trong suốt quá trình thử.

Giống như các phép thử cơ lý khác, phép thử này rất nhạy cảm đối với sự thay đổi hàm lượng ẩm của mẫu thử. Cẩn thận khi cầm mẫu thử, tránh để tay trần tiếp xúc với phần mẫu thử ở giữa các ngàm kẹp. Tránh để mẫu thử tiếp xúc với hơi ẩm, nhiệt và các yếu tố ảnh hưởng khác mà có thể làm thay đổi hàm lượng ẩm của mẫu thử.

7.3. Chuẩn bị mẫu thử

Nếu có yêu cầu xác định chỉ số độ bền kéo, chỉ số độ cứng kéo hoặc chỉ số năng lượng kéo hấp thụ, thì xác định định lượng của mẫu thử theo TCVN 1270 (ISO 536). Nếu có yêu cầu xác định môđun đàn hồi, thì phải xác định độ dày của mẫu thử theo TCVN 3652 (ISO 534).

Từ các mẫu giấy và cáctông không bị hỏng, cắt các mẫu thử có chiều rộng (15,0 ± 0,1) mm và chiều dài đủ để kẹp trong ngàm kẹp. Tránh tiếp xúc tay trần với phần mẫu thử ở giữa các ngàm kẹp và bảo đảm phần mẫu thử không có hình bóng nước, bị gấp hoặc có nếp nhăn. Phải đảm bảo sao cho các mẫu thử này phải đại diện được cho mẫu cần thử. Các cạnh dài của mẫu thử phải thẳng, song song với nhau trong khoảng ± 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài kẹp, vết cắt phải sắc gọn và không nham nhở. Cắt số lượng mẫu thử đủ để đảm bảo đo được ít nhất mười giá trị theo mỗi chiều (chiều dọc, chiều ngang).

CHÚ THÍCH: Một số mẫu thử có thể được cắt đồng thời, miễn là các mẫu thử thu được phải đáp ứng các yêu cầu ở trên và các mẫu thử này phải cho cùng kết quả như khi mẫu thử được cắt riêng rẽ.

...

...

...

8. Cách tiến hành

Bảo đảm thiết bị đo độ bền kéo phải được hiệu chuẩn theo Điều 6. Đặt mẫu thử vào trong ngàm kẹp sao cho mẫu không bị chùng nhưng không được kéo căng mẫu. Tránh tiếp xúc các ngón tay với phần mẫu thử ở giữa các ngàm kẹp. Kẹp thẳng và chặt mẫu thử, sau đó tiến hành thử.

Thử ít nhất 10 mẫu, theo mỗi chiều (chiều dọc, chiều ngang). Loại bỏ tất cả các giá trị đọc được đối với mẫu thử bị đứt cách các đường kẹp nhỏ hơn 2 mm.

CHÚ THÍCH: Nếu có nhiều hơn 20% mẫu thử bị đứt cách các đường kẹp nhỏ hơn 2mm thì phải kiểm tra sự phù hợp của thiết bị đo với các quy định và thực hiện các phép đo điều chỉnh thích hợp. Chấp nhận các kết quả đo nếu thiết bị đo phù hợp với các quy định trong 5.1. Ngược lại, phải loại bỏ tất cả các kết quả đo nhận được đối với mẫu thử đó.

9. Tính toán và báo cáo kết quả

Tính toán và báo cáo kết quả riêng rẽ theo chiều dọc và chiều ngang.

Để chỉ rõ loại kết quả được báo cáo, sử dụng chữ viết tắt MD và CD để biểu thị chiều dọc và chiều ngang. Ví dụ: biểu thị chỉ số độ bền kéo theo chiều dọc của mẫu thử, biểu thị chỉ số độ bền kéo theo chiều ngang của mẫu thử và biểu thị chỉ số độ bền kéo trung bình hình học của mẫu thử.

Đường cong lực kéo-độ giãn dài điển hình được nêu trong Hình 2.

...

...

...

F Lực kéo, tính bằng niutơn.

d Độ giãn dài, tính bằng milimét.

z điểm mà tại đó tiếp tuyến với đường cong, với độ dốc bằng độ dốc lớn nhất của đường cong, cắt trục độ giãn dài.

F_T Lực kéo lớn nhất, tính bằng niutơn.

d_T Độ giãn dài khi đứt, tính bằng milimét.

U_T Diện tích bên dưới đường cong lực kéo-độ giãn dài, tính bằng milijun.

Đối với các ký hiệu khác, xem Công thức 6.

Hình 2 – Các đại lượng đo được dùng để tính toán các tính chất bền kéo

9.1. Độ bền kéo

...

...

...

                  (1)

Trong đó:

 là độ bền kéo, tính bằng kilôniutơn trên mét;

 là lực kéo lớn nhất trung bình, tính bằng niutơn;

b là chiều rộng của mẫu thử, tính bằng milimét (thông thường là 15 mm).

Báo cáo độ bền kéo đến ba chữ số có nghĩa.

9.2. Chỉ số độ bền kéo

Tính chỉ số độ bền kéo theo công thức:

        (2)

...

...

...

 là chỉ số độ bền kéo, tính bằng kilôniutơn mét trên kilôgam;

 là độ bền kéo, tính bằng kilôniutơn trên mét;

w là định lượng, tính bằng gam trên mét vuông.

Báo cáo chỉ số độ bền kéo đến ba chữ số có nghĩa.

9.3. Độ căng khi đứt

Tất cả các giá trị độ giãn dài phải được tính từ điểm z, điểm mà tại đó tiếp tuyến với đường cong, với độ dốc bằng độ dốc lớn nhất của đường cong, cắt trục độ giãn dài, xem Hình 2.

Đánh giá độ giãn dài khi đứt đối với mỗi mẫu thử từ đường cong lực kéo-độ giãn dài từ điểm z đến độ giãn dài tương ứng với giá trị lực kéo lớn nhất, xem Hình 2. Tính giá trị trung bình độ giãn dài khi đứt và sau đó tính độ căng khi đứt từ công thức sau:

        (3)

Trong đó:

...

...

...

là độ giãn dài khi đứt trung bình, tính bằng milimét;

l là chiều dài thử ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimét (100 mm).

Nếu phép đo độ giãn dài có độ chính xác cao hơn, độ căng khi đứt phải được báo cáo đến hai chữ số sau dấu phẩy. Nếu phép đo độ giãn dài có độ chính xác thấp hơn thì báo cáo độ căng khi đứt đến một chữ số sau dấu phẩy.

9.4. Năng lượng kéo hấp thụ

Đối với từng mẫu thử, xác định diện tích bên dưới đường cong lực kéo-độ giãn dài từ điểm z đến điểm có lực kéo lớn nhất, xem Hình 2. Tính diện tích trung bình, và sau đó tính năng lượng kéo hấp thụ theo công thức sau:

             (4)

Trong đó:

là năng lượng kéo hấp thụ (TEA), tính bằng jun trên mét vuông;

là diện tích trung bình bên dưới đường cong lực kéo-độ giãn dài, tính bằng milijun;

...

...

...

là chiều dài thử ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimét (100 mm).

Báo cáo năng lượng kéo trung bình đến ba chữ số có nghĩa.

9.5. Chỉ số năng lượng kéo hấp thụ

Tính chỉ số năng lượng kéo hấp thụ, theo công thức sau:

           (5)

Trong đó:

là chỉ số năng lượng kéo hấp thụ, tính bằng jun trên kilôgam;

là năng lượng kéo hấp thụ, tính bằng jun trên mét vuông;

w là định lượng, tính bằng gam trên mét vuông.

...

...

...

9.6. Độ cứng kéo

Sử dụng máy tính để xác định độ dốc lớn nhất của đường cong lực kéo-độ giãn dài đối với mỗi mẫu thử bằng cách phân tích hồi quy tuyến tính với một số giá trị lực và độ giãn dài tương ứng, xem Hình 2.

                     (6)

Trong đó:

S_max là độ dốc lớn nhất của đường cong lực kéo-độ giãn dài, tính bằng niutơn trên milimét;

DF là số gia của lực kéo, tính bằng niutơn;

Dd là số gia của độ giãn dài, tính bằng milimét.

Chọn số gia độ giãn dài, Dd, là 0,1mm. Việc phân tích tuyến tính sẽ gồm ít nhất 10 giá trị lực kéo-độ giãn dài.

Tính giá trị trung bình độ dốc lớn nhất,, và sau đó tính độ cứng kéo theo công thức sau:

...

...

...

Trong đó:

E^b là độ cứng kéo, tính bằng kilôniutơn trên mét;

là trung bình độ dốc lớn nhất, tính bằng niutơn trên milimét;

b là chiều rộng ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimét (thông thường là 15 mm);

l  là chiều dài thử ban đầu của mẫu thử, tính bằng milimét (100 mm).

Tính và báo cáo độ cứng kéo đến ba chữ số có nghĩa.

CHÚ THÍCH: Do độ cứng (trong mặt phẳng của tờ giấy) tương tự như độ căng và nén, chỉ số T được bỏ qua trong công thức (7)

9.7. Chỉ số độ cứng kéo

Tính chỉ số độ cứng kéo theo công thức sau:

...

...

...

Trong đó:

E^w là chỉ số độ cứng kéo, tính bằng meganiutơn mét trên kilogam;

E^b là độ cứng kéo, tính bằng kilôniutơn trên mét;

w là định lượng, tính bằng gam trên mét vuông.

Báo cáo chỉ số độ cứng đến ba chữ số có nghĩa.

9.8. Môđun đàn hồi

Tính môđun đàn hồi theo công thức:

                          (9)

Trong đó:

...

...

...

E^b là độ cứng kéo, tính bằng kilôniutơn trên mét;

t là độ dày, tính bằng milimét.

Báo cáo môđun đàn hồi đến ba chữ số có nghĩa.

10. Độ chụm

10.1. Độ lặp lại

Kết quả thu được từ các phép đo lặp lại trong điều kiện phòng thí nghiệm thông thường sử dụng mẫu thử được lấy từ cùng một mẫu lớn, có hệ số biến thiên của độ bền kéo và độ cứng kéo nằm trong khoảng từ 3% đến 5%, phụ thuộc vào loại giấy, trong khi hệ số biến thiên của năng lượng kéo hấp thụ nằm trong khoảng từ 5% đến 10%.

10.2. Độ tái lập

Bảy phòng thí nghiệm (thuộc Ủy ban Thử nghiệm Bột giấy, Giấy và Cáctông Scandinavi) đã thử cùng một loại giấy và cáctông. Độ cứng kéo đã được đánh giá theo công thức (7). Độ tái lập được chỉ ra trong Bảng 1.

Bảng 1 – Các tính chất bền kéo và hệ số biến thiên giữa các phòng thí nghiệm đối với các loại giấy khác nhau (khoảng thử: 100 mm, tốc độ giãn dài: 100 mm/min)

...

...

...

Độ bền kéo

Độ căng khi đứt

Năng lượng kéo hấp thụ

Độ cứng kéo

kN/m

CV,%

%

CV,%

J/m²

...

...

...

kN/m

CV,%

Giấy in báo, MD

2,62

1,9

1,1

8,1

16,4

4,3

...

...

...

10,2

Giấy in báo, CD

1,09

3,3

1,9

8,7

12,8

7,8

152

...

...

...

Giấy làm túi, MD

8,34

4,3

2,4

6,4

131

8,5

888

6,0

...

...

...

4,88

1,9

6,9

3,4

231

3,5

422

14,2

Cáctông cứng, MD

...

...

...

1,7

1,7

9,3

212

8,8

2311

6,0

Cáctông cứng, CD

6,69

...

...

...

5,7

4,2

279

3,7

730

7,4

Cáctông nhiều lớp, MD

19,3

1,7

...

...

...

5,3

262

5,2

1948

6,0

Cáctông nhiều lớp, CD

7,27

2,2

5,1

...

...

...

264

4,7

682

7,7

CV Hệ số biến thiên

MD Chiều dọc

CD Chiều ngang

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

...

...

...

b) Thời gian và địa điểm thử;

c) tất cả các thông tin cần thiết để nhận dạng mẫu thử;

d) Môi trường điều hòa đã sử dụng;

e) Chiều thử mẫu;

f) Loại ngàm kẹp đã sử dụng;

g) Nếu xác định độ cứng kéo, báo cáo độ chính xác của máy ghi độ giãn dài (trong khoảng 0 mm đến 1mm);

h) Các kết quả yêu cầu, như quy định trong Điều 9;

i) Chiều rộng của mẫu thử, nếu khác 15 mm;

j) Hệ số biến thiên của các kết quả được yêu cầu;

...

...

...

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 8309-4 : 2010 (ISO 12625-4 : 2005), Tissue và các sản phẩm tissue – Phần 4: Xác định độ bền kéo, độ căng khi đứt và năng lượng kéo hấp thụ.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1862-3:2010 (ISO 1924-3 : 2005) về Giấy và cactông - Xác định tính chất bền kéo - Phần 3: Phương pháp tốc độ giãn dài không đổi (100mm/min)