ISO 15359 Coefficient of Friction Test for Paper and Board

Що таке ISO 15359?

ISO 15359 є міжнародним стандартом, який визначає метод визначення коефіцієнта тертя для паперу та картону з використанням принципу горизонтальної площини. Цей стандарт оцінює як статичний коефіцієнт тертя і кінетичний коефіцієнт тертя між двома поверхнями з паперу або картону в контрольованих лабораторних умовах.

Для виробників паперової упаковки, складних картонних коробок, етикеток, виробів з гофрованого картону та спеціального паперу характеристики тертя безпосередньо впливають на обробку матеріалу, ефективність подачі, властивості укладання в стоси, процеси друку та ефективність роботи пакувальної лінії. Стандарт ISO 15359 передбачає стандартизований підхід до кількісної оцінки цих властивостей тертя та забезпечення стабільної експлуатаційної характеристики продукції.

На відміну від багатьох випробувань на тертя, які вимірюють лише початковий опір ковзанню, стандарт ISO 15359 також оцінює характеристики тертя після контрольованих циклів зносу, що дозволяє отримати більш реалістичну оцінку поведінки поверхні паперу під час реальних операцій з переробки та пакування.

Чому коефіцієнт тертя паперу є важливим?

У "The коефіцієнт тертя паперу значно впливає на ефективність виробництва та експлуатаційні характеристики продукції на всьому ланцюгу постачання.

Основні аспекти якості

Заявка	Вплив тертя
Операції з друку	Надійність подачі аркушів
Виробництво картонної тари	Характеристики складання та переробки
Пакувальні лінії	Транспортування та обробка продукції
Виготовлення етикеток	Стабільність дозування
Укладання паперу	Стійкість під час зберігання та транспортування
Високошвидкісна обробка	Зменшення кількості застрягань та збоїв у подачі паперу

Коли тертя занадто велике:

Листи можуть злипатися
У системах подачі може відбуватися застрягання
Ефективність роботи машини може знизитися

Коли тертя занадто мале:

Стіжки можуть стати нестійкими
Простирадла можуть надмірно ковзати
Можуть виникнути проблеми з обробкою та транспортуванням

Тому контроль коефіцієнта тертя є важливим параметром контролю якості для виробників паперу та картону.

Принцип дії методу випробування коефіцієнта тертя згідно з ISO 15359

У "The метод визначення коефіцієнта тертя описана в стандарті ISO 15359, використовує конфігурацію «сани-рубанок».

Встановлено два випробувальні зразки:

Один зразок закріплено на горизонтальному столі
Другий зразок прикріплений до санок відомої маси

Цей тест оцінює:

Сила, необхідна для початку руху (сила статичного тертя)
Сила, необхідна для підтримання руху (кінетична сила тертя)

Коефіцієнт тертя обчислюється шляхом ділення виміряної сили тертя на нормальну силу, що створюється вагою санок.

Принцип тестування

Поверхня аркуша паперу притискається до іншої поверхні аркуша паперу під контрольованим тиском. Прилад реєструє:

Початкова пікова сила перед рухом
Пікове значення сили під час багаторазового ковзання
Середнє зусилля під час безперервного ковзання

Потім ці вимірювання перетворюються на коефіцієнти тертя за формулами стандарту ISO 15359.

Типи значень коефіцієнта тертя, що вимірюються згідно з ISO 15359

Стандарт ISO 15359 оцінює три різні характеристики тертя.

Коефіцієнт статичного тертя при першому ковзанні (μ_s1)

Це значення відображає опір тертя до того, як між поверхнями почнеться зношування.

У ньому зазначено:

Початкові ходові якості
Ефективність відокремлення аркушів
Поведінка при подачі матеріалу на друкарському та пакувальному обладнанні

Коефіцієнт статичного тертя на третьому схилі (μ_s3)

Після багаторазових циклів ковзання на поверхні паперу спостерігається незначний знос та зміни поверхні.

Вимірювання на третьому слайді дозволяє оцінити:

Стійкість до тертя
Зносостійкість поверхні
Ефективність після багаторазового контакту

Кінетичний коефіцієнт тертя (μ_k)

Кінетичний коефіцієнт вимірює опір під час безперервного ковзання.

Цей параметр є особливо важливим для:

Високошвидкісні операції з переробки
Продуктивність пакувальної машини
Системи безперервного транспортування рулонного матеріалу

Процедура випробувань згідно з ISO 15359

Випробування на статичне тертя на першому слайді

Для вимірювання μS1:

Закріпіть зразки на столі та супортах.
Вирівняйте машинний напрямок (MD) або поперечний напрямок (TD) з напрямком тяги.
Опустіть сани на випробувальну поверхню зі швидкістю приблизно 3 мм/с.
Залиште сани в контакті на 1–20 секунд.
Поступово збільшуйте силу тяги.
Запишіть величину сили, необхідної для початку руху (FS1).
Повторюйте, доки не буде отримано щонайменше шість достовірних результатів.

Дослідження статичного та кінетичного тертя на третьому слайді

Для вимірювання μ_s3та μ_k:

Виконайте перший слайд, як описано вище.
Продовжуйте рух саней відповідно до вимог стандарту ISO 15359 щодо переміщення.
Поверніть зразки у вихідне положення.
Повторіть цикл ковзання ще двічі.
Запис:
- Сила ініціювання на третьому слайді (FS3)
- Середня сила кінетичного тертя (FK) при ході від 40 мм до 60 мм
Провести щонайменше шість дійсних повторних випробувань.

Такий підхід дає змогу оцінити характеристики тертя як початкової, так і зношеної поверхні.

Обладнання, що використовується для випробувань згідно з ISO 15359

Відповідний ISO 15359 Система тестування повинна забезпечувати:

Точне вимірювання сили
Керований рух саней
Регульовані швидкості випробувань
Стабільна горизонтальна площина випробувань
Збір даних та статистичний аналіз
Управління повторюваними рухами

Рекомендоване рішення: Прилад для вимірювання коефіцієнта тертя COF-01

У "The COF-01 Тестер коефіцієнта тертя призначений для оцінки тертя:

Папір та картон
Поліетиленові плівки
Матеріали для гнучкої упаковки
Етикетки
Основи з покриттям

Основні можливості включають в себе:

Вимірювання статичного та кінетичного коефіцієнта тертя (COF)
Робота під керуванням ПЛК
Інтерфейс HMI з сенсорним екраном
Система приводу з прецизійним кульковим гвинтом
Автоматизований збір даних
Індивідуальні конфігурації саней
Можливість інтеграції додаткового програмного забезпечення

Цей прилад відповідає вимогам щодо випробувань на тертя, що зазвичай застосовуються у стандартах ISO та ASTM щодо тертя.

Альтернативне рішення: випробувальна машина на розтяг TST-01 з кріпленням COF

Для лабораторій, яким потрібні можливості багатофункціонального тестування, TST-01 — прилад для випробування коефіцієнта тертя (COF) та розтягування з кріпленням для вимірювання коефіцієнта тертя поєднує:

Випробування коефіцієнта тертя
Випробування на розтяг
Випробування на відшарування
Випробування на розрив
Випробування міцності ущільнення

До переваг належать:

Регульована швидкість у діапазоні від 1 до 500 мм/хв
Сумісність з різними кріпленнями
Високоточне вимірювання сили
Гнучке використання лабораторії

Це рішення є особливо привабливим для науково-дослідних лабораторій та відділів контролю якості, які проводять численні випробування матеріалів на єдиній платформі.