双面样品胶带和压制装置是确保Z向拉伸强度测试准确性的基本工具。胶带作为粘合剂，将纸张样品固定在两个金属压板之间，而压制装置则施加均匀的力来固化该粘合。它们共同确保物理测试隔离的是纸张的内部结构，而不是测试设备本身的粘合强度。
通过在样品和测试仪之间创建牢固且均匀的界面，这些组件可确保所测量的力反映纤维网络的真实层间粘合，从而消除因粘合剂失效引起的错误结果。
样品制备的力学原理
双面胶带的功能
强力双面胶带的主要作用是创建一个刚性固定点。它将纸张样品牢固地粘附在测试机的上下金属压板上。
如果没有这种专用胶带，纸张将无法足够稳定地保持，以承受垂直拉伸。胶带充当将机械载荷从机器传递到纸张的桥梁。
压制装置的作用
仅使用胶带通常不足以进行高精度测试。压制装置用于对粘有胶带的样品的整个表面区域施加均匀压力。
此步骤可确保纸张、胶带和金属压板之间牢固、一致的粘合。它消除了可能导致测试期间应力分布不均的气隙或薄弱点。
确保数据完整性
施加垂直应力
强力胶带和均匀压制的组合使测试机能够严格地在Z向施加应力。这意味着力被精确地拉伸垂直于纸张平面。
如果粘合松动或不均匀，力可能会以一定角度施加（剪切力），这将扭曲数据并误判纸张的拉伸强度。
测量真实的纤维粘合
使用这些装置的最终目标是隔离正在测试的特定变量：内部层间粘合力。
由于胶带和压制装置可防止样品从压板上剥离，因此断裂点被迫发生在纸张的纤维网络内部。这确保了数据反映了纤维接头的实际质量。
应避免的常见陷阱
粘合剂失效的风险
如果胶带太弱或压制装置使用不当，测试可能会导致“粘合剂失效”。当胶带在纸张本身撕裂之前从金属或纸张上剥离时，就会发生这种情况。
在这种情况下，测试测量的是胶水的强度，而不是纸张的强度。这使得数据对于质量控制目的毫无用处。
不均匀的压力施加
忽视压制装置可能导致局部应力集中。如果样品的某个边缘比另一个边缘粘合得更紧，纸张将在该特定区域过早撕裂。
这会产生错误的读数，表明纸张比实际强度弱。均匀压力是确保整个样品承受相同载荷的唯一方法。
如何将此应用于您的测试规程
为了确保您的Z向拉伸强度测试产生有效、可操作的数据，请关注您的样品制备质量。
- 如果您的主要关注点是数据准确性：请验证您的双面胶带的粘合强度等级是否显著高于纸张的预期强度。
- 如果您的主要关注点是可重复性：请实施严格的规程，使用压制装置在每个样品上施加相同持续时间的相同压力。
正确使用这些粘合工具可将简单的拉伸测试转化为对内部纤维网络质量的精确分析。
摘要表：
| 组件 | 主要功能 | 对测试数据完整性的影响 |
|---|---|---|
| 双面胶带 | 将纸张样品固定在金属压板上 | 将机械载荷直接传递到纸张纤维 |
| 压制装置 | 对粘合处施加均匀压力 | 消除气隙并确保均匀的应力分布 |
| 组合系统 | 隔离内部层间粘合 | 防止过早剥离和错误的低强度读数 |
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参考文献
- Nadia Asta, Lars Wågberg. Model systems for clarifying the effects of surface modification on fibre–fibre joint strength and paper mechanical properties. DOI: 10.1007/s10570-024-06103-4
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
