ISO 15359

Co je norma ISO 15359?

ISO 15359 je mezinárodní norma, která specifikuje metoda zkoušky koeficientu tření pro papír a lepenku s využitím principu horizontální roviny. Norma hodnotí jak statický koeficient tření a kinetický koeficient tření mezi dvěma papírovými nebo lepenkovými povrchy za kontrolovaných laboratorních podmínek.

U výrobců papírových obalů, skládacích krabic, etiket, výrobků z vlnité lepenky a speciálních papírů mají třecí vlastnosti přímý vliv na manipulaci s materiálem, výkon podávání, chování při stohování, tiskové operace a efektivitu balicí linky. Norma ISO 15359 poskytuje standardizovaný přístup ke kvantifikaci těchto třecích vlastností a k zajištění konzistentního výkonu výrobků.

Na rozdíl od mnoha zkoušek tření, které měří pouze počáteční odpor klouzání, norma ISO 15359 hodnotí také chování tření po řízených cyklech opotřebení, čímž poskytuje realističtější posouzení toho, jak se povrchy papíru chovají při skutečných procesech zpracování a balení.

Proč je koeficient tření papíru důležitý?

Na stránkách koeficient tření papíru významně ovlivňuje efektivitu výroby a výkonnost výrobků v rámci celého dodavatelského řetězce.

Hlavní aspekty týkající se kvality

Pokud je tření příliš velké:

• Listy se mohou slepit
• V podávacích systémech může docházet k uvíznutí materiálu
• Účinnost stroje se může snížit

Pokud je tření příliš nízké:

• Stohy se mohou stát nestabilními
• Prádlo se může nadměrně posouvat
• Mohou nastat problémy s manipulací a přepravou

Sledování koeficientu tření je proto pro výrobce papíru a lepenky důležitým parametrem kontroly kvality.

Princip zkušební metody podle normy ISO 15359 pro stanovení koeficientu tření

Na stránkách metoda zkoušky koeficientu tření popsaná v normě ISO 15359 využívá uspořádání typu „sáně a kluzák“.

Jsou upevněny dva zkušební vzorky:

• Jeden vzorek je upevněn na vodorovném stole
• Druhý vzorek je připevněn k saním se známou hmotností

Tento test měří:

1. Síla potřebná k zahájení pohybu (síla statického tření)
2. Síla potřebná k udržení pohybu (kinetická třecí síla)

Koeficient tření se vypočítá vydělením naměřené třecí síly normálovou silou vyvolanou hmotností saní.

Princip testu

Povrch papíru se přiloží k povrchu jiného papíru pod kontrolovaným tlakem. Přístroj zaznamenává:

• Počáteční špičková síla před pohybem
• Maximální síla při opakovaném klouzání
• Průměrná síla při nepřetržitém klouzání

Tyto naměřené hodnoty se poté převedou na koeficienty tření podle vzorců normy ISO 15359.

Typy hodnot tření měřených podle normy ISO 15359

Norma ISO 15359 hodnotí tři různé charakteristiky tření.

Statický koeficient tření při prvním sklouznutí (μ_s1)

Tato hodnota vyjadřuje třecí odpor předtím, než dojde k opotřebení povrchů.

To odráží:

• Počáteční jízdní vlastnosti
• Účinnost oddělování listů
• Chování při podávání materiálu v tiskových a balicích zařízeních

Statický koeficient tření na třetím skluzu (μ_s3)

Po opakovaných cyklech klouzání dochází na povrchu papíru k mírnému opotřebení a změnám povrchu.

Měření na třetím snímku hodnotí:

• Stabilita při tření
• Odolnost povrchu
• Výkonnost po opakovaném kontaktu

Kinetický koeficient tření (μ_k)

Kinetický koeficient měří odpor při plynulém kluzném pohybu.

Tento parametr je obzvláště důležitý pro:

• Vysokorychlostní zpracovatelské operace
• Výkon balicího stroje
• Systémy pro nepřetržitý transport pásového materiálu

Zkušební postup podle normy ISO 15359

Zkouška statického tření na prvním skluzu

Pro měření μS1:

1. Upevněte vzorky na stůl a saně.
2. Srovnejte směr stroje (MD) nebo příčný směr (TD) se směrem tahu.
3. Spusťte saně na zkušební plochu rychlostí přibližně 3 mm/s.
4. Nechte saně v kontaktu po dobu 1–20 sekund.
5. Tahovou sílu zvyšujte postupně.
6. Zaznamenejte sílu potřebnou k zahájení pohybu (FS1).
7. Opakujte, dokud nezískáte alespoň šest platných výsledků.

Zkouška statického a kinetického tření – třetí snímek

Pro měření μ_s3 a μ_k:

1. První posun proveďte tak, jak je popsáno výše.
2. Pokračujte v pohybu saní v souladu s požadavky na pojezd stanovenými normou ISO 15359.
3. Vraťte vzorky do výchozí polohy.
4. Tento cyklus posouvání zopakujte ještě dvakrát.
5. Záznam:
   • Iniciační síla třetího kluzu (FS3)
   • Průměrná kinetická třecí síla (FK) při zdvihu mezi 40 mm a 60 mm
6. Proveďte alespoň šest platných opakovaných testů.

Tento přístup umožňuje posoudit jak počáteční, tak i charakteristiky tření opotřebovaného povrchu.

Zařízení používané pro zkoušky podle normy ISO 15359

Vhodný ISO 15359 Testovací systém by měl zajistit:

• Přesné měření síly
• Řízený pohyb saní
• Nastavitelné rychlosti testování
• Stabilní vodorovná zkušební rovina
• Sběr dat a statistická analýza
• Řízení opakovatelných pohybů

Doporučené řešení: COF-01 – přístroj pro měření koeficientu tření

Na stránkách Tester koeficientu tření COF-01 je určen k posouzení tření u:

• Papír a lepenka
• Plastové fólie
• Materiály pro flexibilní obaly
• Štítky
• Povlakované podklady

Mezi klíčové schopnosti patří:

• Měření statického a kinetického koeficientu tření (COF)
• Provoz řízený programovatelným logickým automatem (PLC)
• Dotykové rozhraní HMI
• Přesný pohonný systém s kuličkovým šroubem
• Automatizovaný sběr dat
• Vlastní konfigurace saní
• Volitelná integrace softwaru

Tento přístroj splňuje požadavky na zkoušky tření, které se běžně používají v normách ISO a ASTM týkajících se tření.

Alternativní řešení: Zkušební stroj na tah TST-01 s upínacím zařízením COF

Pro laboratoře, které hledají multifunkční testovací možnosti, je TST-01 – zařízení pro měření koeficientu tření (COF) a pevnosti v tahu s upínacím zařízením pro měření koeficientu tření spojuje:

• Zkouška koeficientu tření
• Zkouška tahem
• Zkouška odlupování
• Zkouška odolnosti proti roztržení
• Zkouška pevnosti těsnění

Mezi výhody patří:

• Nastavitelná rychlost v rozmezí 1–500 mm/min
• Kompatibilita s více typy upínacích zařízení
• Vysoce přesné měření síly
• Flexibilní využití laboratoří

Toto řešení je obzvláště atraktivní pro výzkumné a vývojové laboratoře a oddělení kontroly kvality, která provádějí řadu materiálových zkoušek na jedné platformě.