ISO 15359

Mikä on ISO 15359?

ISO 15359 on kansainvälinen standardi, jossa määritellään kitkakerroinmääritysmenetelmä paperille ja kartongille vaakatasoperiaatetta soveltaen. Standardissa arvioidaan sekä staattinen kitkakerroin ja kineettinen kitkakerroin kahden paperin tai pahvin pinnan välillä kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa.

Paperi- ja kartonkipakkausten, taittokoteloiden, etikettien, aaltopahvituotteiden sekä erikoispapereiden valmistajille kitkaominaisuudet vaikuttavat suoraan materiaalin käsittelyyn, syöttötehoon, pinoamisominaisuuksiin, painatusprosesseihin ja pakkauslinjan tehokkuuteen. ISO 15359 -standardi tarjoaa standardoidun menetelmän näiden kitkaominaisuuksien mittaamiseen ja tuotteiden tasaisen suorituskyvyn varmistamiseen.

Toisin kuin monet kitkatestit, joissa mitataan ainoastaan alkuvaiheen liukukitkaa, standardissa ISO 15359 arvioidaan myös kitkan käyttäytymistä hallittujen kulumisjaksojen jälkeen, mikä tarjoaa realistisemman arvion paperipintojen käyttäytymisestä todellisissa jalostus- ja pakkausprosesseissa.

Miksi paperin kitkakerroin on tärkeä?

The paperin kitkakerroin vaikuttaa merkittävästi tuotannon tehokkuuteen ja tuotteiden suorituskykyyn koko toimitusketjussa.

Tärkeimmät laatuun liittyvät näkökohdat

Kun kitka on liian suuri:

• Lakana voi tarttua toisiinsa
• Syöttöjärjestelmissä voi esiintyä tukoksia
• Koneen tehokkuus saattaa heikentyä

Kun kitka on liian vähäistä:

• Pinot voivat muuttua epävakaiksi
• Lakana voi liukua liikaa
• Käsittelyssä ja kuljetuksessa voi ilmetä ongelmia

Siksi kitkakertoimen seuranta on tärkeä laadunvalvontaparametri paperin ja kartongin valmistajille.

ISO 15359 -standardin mukaisen kitkakerrointestausmenetelmän toimintaperiaate

The kitkakerroinmääritysmenetelmä ISO 15359 -standardissa kuvattu menetelmä perustuu kelkka- ja liukukokoonpanoon.

Kaksi koekappaletta on kiinnitetty:

• Yksi näyte on kiinnitetty vaakasuoraan pöytään
• Toinen koe-esine on kiinnitetty kelkkaan, jonka massa on tiedossa

Testillä mitataan:

1. Liikkeen aloittamiseen tarvittava voima (staattinen kitkavoima)
2. Liikkeen ylläpitämiseen tarvittava voima (kineettinen kitkavoima)

Kitkakerroin lasketaan jakamalla mitattu kitkavoima kelkan painon aiheuttamalla normaalivoimalla.

Testin periaate

Paperipinta asetetaan kosketukseen toisen paperipinnan kanssa hallitun paineen alaisena. Laite tallentaa seuraavat tiedot:

• Liikkeen alkamista edeltävä alkuperäinen huippuvoima
• Suurin voima toistuvassa liukumisessa
• Keskimääräinen voima jatkuvan liukumisen aikana

Nämä mittaustulokset muunnetaan sitten kitkakertoimiksi ISO 15359 -standardin kaavojen mukaisesti.

ISO 15359 -standardissa mitatut kitkakertoimien tyypit

ISO 15359 -standardissa arvioidaan kolmea erilaista kitkaominaisuutta.

Ensimmäisen liukumisen staattinen kitkakerroin (μ_s1)

Tämä arvo kuvaa kitkavastusta ennen kuin pintojen välillä ilmenee kulumista.

Siinä kuvataan:

• Alkuvaiheen ajokäyttäytyminen
• Arkkien erottelukyky
• Syöttökäyttäytyminen paino- ja pakkauslaitteissa

Kolmannen liukukappaleen staattinen kitkakerroin (μ_s3)

Toistuvien liukukierrosten jälkeen paperin pinnat kuluvat hieman ja niiden rakenne muuttuu.

Kolmannen dian mittauksessa arvioidaan:

• Kitkan kestävyys
• Pinnan kestävyys
• Suorituskyky toistuvien kosketusten jälkeen

Kineettinen kitkakerroin (μ_k)

Kineettinen kerroin mittaa vastusta jatkuvan liukuliikkeen aikana.

Tämä parametri on erityisen tärkeä seuraavissa tapauksissa:

• Nopeat jalostusprosessit
• Pakkauskoneen suorituskyky
• Jatkuvatoimiset rainankuljetusjärjestelmät

ISO 15359 -testausmenettely

Ensimmäisen dian staattisen kitkan testi

μS1:n mittaamiseksi:

1. Kiinnitä näytteet pöytään ja liukukiskoon.
2. Suuntaa koneen pituussuunta (MD) tai poikittaissuunta (TD) vetosuuntaan.
3. Laske kelkka testipinnalle noin 3 mm/s:n nopeudella.
4. Anna kelkan olla kosketuksessa 1–20 sekuntia.
5. Lisää vetovoimaa vähitellen.
6. Kirjaa liikkeelle lähdön edellyttämä voima (FS1).
7. Toista, kunnes saadaan vähintään kuusi kelvollista tulosta.

Kolmannen dian staattinen ja kineettinen kitkatesti

μ:n mittaamiseksi_s3 ja μ_k:

1. Suorita ensimmäinen liuku edellä kuvatulla tavalla.
2. Jatka kelkan liikettä standardin ISO 15359 liikevaatimusten mukaisesti.
3. Palauta näytteet lähtöasentoon.
4. Toista liukutusjakso vielä kaksi kertaa.
5. Ennätys:
   • Kolmannen liukukappaleen liikkeellepanovoima (FS3)
   • Keskimääräinen kineettinen kitkavoima (FK) 40–60 mm:n liikealueella
6. Suorita vähintään kuusi pätevää toistokokeita.

Tämän menetelmän avulla voidaan arvioida sekä pinnan alkuperäisiä että kuluneen pinnan kitkaominaisuuksia.

ISO 15359 -testauksessa käytettävät laitteet

Sopiva ISO 15359 testausjärjestelmän tulisi tarjota:

• Tarkka voimanmittaus
• Kelkan hallittu liike
• Säädettävät testinopeudet
• Vakaa vaakasuora testitaso
• Tietojen keruu ja tilastollinen analyysi
• Toistettavien liikkeiden ohjaus

Suositeltu ratkaisu: COF-01-kitkakerroinmittari

The COF-01 Kitkakertoimen testaaja on suunniteltu seuraavien kitkan arviointiin:

• Paperi ja pahvi
• Muovikalvot
• Joustavat pakkausmateriaalit
• Tunnisteet
• Päällystetyt alustat

Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Staattisen ja kineettisen kitkakertoimen mittaus
• PLC-ohjattu toiminta
• Kosketusnäytöllinen HMI-käyttöliittymä
• Tarkkuusluokan palloruuvikäyttöjärjestelmä
• Automatisoitu tiedonkeruu
• Räätälöidyt kelkkakokoonpanot
• Valinnainen ohjelmistointegraatio

Laite täyttää ISO- ja ASTM-kitkastandardeissa yleisesti käytetyt kitkatestausvaatimukset.

Vaihtoehtoinen ratkaisu: TST-01-vetolujuustestauslaite COF-kiinnikkeellä

Laboratorioille, jotka kaipaavat monipuolisia testausmahdollisuuksia, TST-01 kitkakerroin- ja vetolujuustestauslaite, jossa on kitkakerroinmittauslaite yhdistää:

• Kitkakertoimen mittaus
• Vetolujuustestaus
• Kuorintatesti
• Repäisylujuustesti
• Tiiviyden lujuustestaus

Etuihin kuuluvat:

• Säädettävä nopeus 1–500 mm/min
• Yhteensopivuus useiden kiinnikkeiden kanssa
• Erittäin tarkka voimanmittaus
• Laboratorion joustava käyttö

Tämä ratkaisu on erityisen houkutteleva tutkimus- ja kehityslaboratorioille sekä laadunvalvontayksiköille, jotka hallinnoivat useita materiaalitestejä yhdellä alustalla.