CN104251816A - 镀铝纸张铝层附着力的测试方法 - Google Patents

Abstract

一种镀铝纸张铝层附着力的测试方法，包括如下步骤：提供待测纸张，且待测纸张的表面镀有铝层；将胶带粘着在铝层上，再以恒定的速度将胶带从铝层上剥离，铝层的至少一部分因胶带的粘着跟随被剥离的胶带而从待测纸张的表面脱落，铝层的另一部分保留完好；将油墨涂布在待测纸张的剥离了胶带的铝层的表面上，保留特定时间后再擦拭去除铝层上的油墨，其中待测纸张的铝层脱落部分吸收有油墨；对铝层进行图像处理，通过得出铝层保留完好的部分所占像素以及整个测试区域所占像素的比值，得到该待测纸张的铝层附着力。本发明提供的镀铝纸张对于铝层的附着力的测试方法快速便捷，成本低，能准确客观地对纸张的镀铝牢度进行评价。

Description

镀铝纸张铝层附着力的测试方法

技术领域

本发明涉及一种纸张表面附着力的测试方法，特别涉及一种纸张对于铝层的附着力的定量测试方法。

背景技术

造纸所选用的化学材料、施胶材料及造纸工艺的不同，所形成的纸张表面状况（涂层平整性、涂层吸收性等）也不尽相同。在进行镀铝加工时选用同样的工艺参数，虽然所得的镀铝纸张从外观可能无法区分不同纸张之间的差异，但其中某些镀铝纸张制作成烟标后可能会带来一系列的问题，例如牢度不足、掉墨、耐摩擦性差等。也就是说，纸张本身的差异性对于镀铝纸张的这些性能有很大影响。

为了提升镀铝纸张的品质，需要评估纸张对于铝层的附着力，以选择合适的造纸工艺，从而提供适合用于镀铝的纸张。一般的镀铝厂对于纸张镀铝后，只能通过手工贴、撕胶带，然后以目测的方法观察铝层在纸张上的保留情况，以对铝层的牢度，也即附着力的好坏作出评价。牢度测试过程中，每个操作人员所用的剥离速度是否相同，撕胶带时的角度是否相同，这些因素都可能对最终的牢度评价结果产生影响。该种评估方法较为粗放，结果的重复性及再现性受人为因素的干扰较大，同时也无法对于牢度给出定量的评价。

业界也有采用机器剥离粘着在镀铝层上的胶带，再对镀铝纸张上的镀铝层的保留情况进行评估，但是该种方法仍然不能做到对于铝层附着力的定量评估。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其不但重复性、再现性好，而且可以准确定量的评估纸张对于铝层的附着力。

一种镀铝纸张铝层附着力的测试方法，包括如下步骤：

提供待测纸张，且待测纸张的表面镀有铝层；

将胶带粘着在铝层上，再以恒定的速度将胶带从铝层上剥离，铝层的至少一部分因胶带的粘着跟随被剥离的胶带而从待测纸张的表面脱落，铝层的另一部分保留完好；

将油墨涂布在待测纸张的剥离了胶带的铝层的表面上，保留特定时间后再擦拭去除铝层上的油墨，其中待测纸张的铝层脱落部分吸收有油墨；

对铝层进行图像处理，通过得出铝层保留完好的部分所占像素以及整个测试区域所占像素的比值，得到该待测纸张的铝层附着力。

与现有技术相比，本发明提供的镀铝纸张对于铝层的附着力的测试方法通过对胶带的剥离速度的精确控制，使测试过程免受人为因素干扰，并且利用待测纸张的不同区域具有不同的油墨吸收性能，使油墨吸收特定时间后，再擦拭并得到其图像，对该图像的像素数据分析即可得到待测纸张镀铝牢度的定量数据。该测试方法快速便捷，成本低，能准确客观地对纸张的镀铝牢度进行评价。

具体实施方式

本发明提供的镀铝纸张铝层附着力的测试方法的具体步骤如下。

第一步骤：提供待测纸张，且待测纸张的表面镀有铝层。

待测纸张的镀铝可以采用目前应用较为广泛的真空镀铝工艺而得，例如可以采用直接蒸镀或者转移蒸镀等方法将铝层镀在待测纸张的表面。镀铝的具体工艺要求视纸张的最终用途而定，例如镀铝纸可用于烟草、酒类的包装、化妆品的包装、食品的包装等等。本发明中的纸张应用于烟草的包装，作为烟标镀铝纸使用。

第二步骤：将胶带粘着在铝层上，再以恒定的速度将胶带从铝层上剥离，铝层的至少一部分因胶带的粘着跟随被剥离的胶带而从待测纸张的表面脱落，铝层的另一部分保留完好。

可以通过人工操作的方式将胶带粘着在铝层上。胶带粘着在铝层上应保证粘连紧密，没有气泡，以提升测试的准确度。可以采用仪器设备提供恒定的速度和拉力以对胶带进行剥离，避免人工操作时剥离速度和拉力的不稳定性。例如，业界多采用圆盘剥离机对胶带进行剥离。在本发明的一实施例中，利用印刷适性仪对粘连在待测纸张上的胶带进行剥离。印刷适性仪是参照印刷设备原理设计的，用于对纸张的印刷性能进行综合试验的仪器。生产用于印刷的纸张的厂商均需要采用该仪器对于纸张的印刷适性进行测试，本发明利用该一仪器，可以降低相关仪器设备的闲置率，也可以避免对于其他设备的多余购置的浪费。

众所周知，各类印刷适性仪均具有用于印刷的印刷辊和用于固定待测纸张的固定辊，通过将待测纸张固定在固定辊上，再使印刷辊与固定辊接触，以使待测纸张在印刷辊与固定辊之间受到一定压力，接着以一定速度转动印刷辊和固定辊，使印刷辊完成对固定辊上的待测纸张的印刷。本发明可利用印刷适性仪能提供的相对恒定的转速，以及印刷辊与固定辊相对的精确位置，来保证剥离胶带时的恒定剥离速度以及恒定剥离角度等参数。因此将具有粘着胶带的镀铝纸张固定在固定辊上，再将胶带的一端固定在印刷辊上，调节相应的印刷压力和速度后，启动印刷适性仪，即可通过相对转动印刷辊和固定辊，使胶带从镀有铝层的待测纸张表面剥离开来，并剥离带走至少部分的铝层。

此外，印刷适性仪在印刷时，印刷辊和固定辊之间具有一定压力。因此选用印刷适性仪作为剥离胶带的器具，其带来的一个附加效果是，位于印刷辊和固定辊之间的胶带和铝层受到一恒定压力的挤压。也就是说，在胶带被从铝层上剥离下来之前，会受到印刷辊和固定辊的恒定压力的挤压。该挤压的作用可以使先前已经粘合胶带的铝层，再一次经历完整且均匀的按压，使得胶带与铝层的粘合可更加平整，防止因粘合不平的因素而导致实验结果的差异。

由于胶带对铝层具有粘连效果，通过对胶带的剥离速度和所受压力的调整，可使至少部分的铝层受到胶带粘连的破坏，而跟随被剥离的胶带从待测纸张的表面脱落。由于不同的纸张对于铝层的附着力不同，因此即使采用相同的胶带，以及相同的速度、压力等剥离参数，待测纸张不同时，在待测纸张上的铝层的保留程度以及保留样貌均有不同。本发明即旨在得出待测纸张对于铝层的附着力的定量数据，以评价待测纸张是否适合用于镀上铝层，以及为制造出适合用于镀铝的纸张提供实验依据。

第三步骤：将油墨涂布在待测纸张的剥离了胶带的铝层的表面上，保留特定时间后再擦拭去除铝层上的油墨，其中待测纸张的铝层脱落部分吸收有油墨。

在本发明的一实施例中，也可优选利用印刷适性仪将油墨印刷在待测纸张的具有铝层的表面上。作为备选的，也可人工操作将油墨涂抹在剥离胶带后的待测纸张的铝层上。

由于铝层经胶带的粘连和剥离，部分受到破坏，铝层受破坏的部分或多或少的露出待测纸张的表面，油墨可以直接浸润到该露出的表面，而铝层保留完好的部分，油墨则是与铝层直接接触。因此油墨在铝层受破坏的部分的被吸收能力明显强于铝层保留完好的部分。本发明利用该一现象，使油墨保留一定时间后再擦拭，则铝层完好的部分上的油墨去除，而铝层受破坏的部分上则被吸收而保留在待测纸张上。通过油墨的分布，可为后续图像处理提供便利，使铝层完好部分能更好的区分于铝层受破坏的部分，从而能得到更准确的附着力数据。

油墨涂布在待测纸张上保留的时间，会因采用的油墨的种类不同而异。本发明优选是以油墨能够被铝层受破坏的部分所吸附，而铝层完好的部分没有浸润油墨为准则，可通过多次实验的方法得出具体的油墨类型对应的保留时间。

第四步骤：对铝层进行图像处理，通过得出铝层保留完好的部分所占像素以及整个测试区域所占像素的比值，得到该待测纸张的铝层附着力。通常业界以下式对铝层的附着力进行定量表达：

G=（X2/X1）×100%

其中G表示待测纸张的镀铝牢度值，也即待测纸张对于铝层的附着力，X1为测试区域的像素值，也即包括油墨的像素和保留完好的铝层的像素，X2为保留完好的铝层的像素值。

由于铝层脱落部分吸收有油墨，可以与铝层完好部分形成鲜明的对比，图像处理过程中也可以更为简单和精确地计算出油墨和保留完好的铝层各自所占的像素，因此更精确的得出上式中的G值。通常图像处理可采用图像处理软件并借助计算机辅助计算来完成。

下面再以一具体的实施例对于本发明提供的测试方法进行说明。

待测纸张的一表面被镀上铝层后，裁剪成条状带，以利于后续的测试。在该条带状的待测纸张上粘覆3M公司生产的810#胶带。该胶带粘连在待测纸张的铝层上。

使用型号为IGT AIC2-5的印刷适性仪对铝层上的胶带进行剥离。具体使用的参数为印刷压力为100N，印刷速度0.2-1m/s匀速，室温23±3℃，相对湿度为50±5%。该型号的印刷适性仪具有一扇形轮和印刷铝盘。扇形轮的作用相当于上述说明中的固定辊，用于固定待测纸张。印刷铝盘的作用相当于上述说明中的印刷辊，用于对待测纸张进行印刷，而本实验步骤中，则用于将胶带从镀有铝层的待测纸张上剥离下来。

具体的，待测纸张的一端固定在印刷适性仪的扇形轮上，胶带的同一端固定在印刷铝盘上，启动开关后，印刷铝盘与扇形轮相互抵触，形成压力，同时印刷铝盘与扇形轮相互之间形成转动，实现将胶带从待测纸张上剥离下来。

剥离胶带后，在待测纸张上会留下铝层至少部分的脱落后的不规则区域，可以理解的，待测纸张上也会有铝层保留完好的区域。

接着，再将Croda公司生产的测试用油墨涂抹待测纸张。同样可通过印刷适性仪将油墨印刷在待测纸张的镀有铝层的该表面上。印刷的方法与纸张的印刷适性试验方法相同。然后使油墨吸收一分钟后，擦拭待测纸张的该印刷有油墨的表面，利用铝层脱落区域与铝层保留完好区域的吸收性能的差异性，实现待测纸张的不同区域在后续图像处理视野下的区分。

使用扫描仪选择一定范围的测试区域，并在专业图像处理软件Photoshop下，测量待测纸张的镀铝牢度值。镀铝牢度性能表达式如下：

G=（X2/X1）×100%

其中G表示纸张的镀铝牢度值，X1为测试区域的像素值，包括该测试区域中的铝层脱落区域所吸收油墨的像素以及铝层保留完好区域铝层所占的像素，X2为铝层保留完好区域的铝层的像素值。

可以理解，上述G值应是在选定多个测试区域后，通过计算该多个测试区域所得的G值的平均值。另外，上述G值也可是通过重复上述各步骤，也即通过多次试验所得的G值的平均值。

本发明提供的镀铝纸张对于铝层的附着力的测试方法通过对胶带的剥离速度的精确控制，使测试过程免受人为因素干扰，并且利用待测纸张的不同区域具有不同的油墨吸收性能，使油墨吸收特定时间后，再擦拭并得到其图像，对该图像的不同区域的像素值分析即可得到待测纸张镀铝牢度的定量数据。该测试方法快速便捷，成本低，能准确客观地对纸张的镀铝牢度进行评价。

Claims (7)

1.一种镀铝纸张铝层附着力的测试方法，包括如下步骤：

提供待测纸张，且待测纸张的表面镀有铝层；

将胶带粘着在铝层上，再以恒定的速度将胶带从铝层上剥离，铝层的至少一部分因胶带的粘着跟随被剥离的胶带而从待测纸张的表面脱落，铝层的另一部分保留完好；

将油墨涂布在待测纸张的剥离了胶带的铝层的表面上，保留特定时间后再擦拭去除铝层上的油墨，其中待测纸张的铝层脱落部分吸收有油墨；

对铝层进行图像处理，通过得出铝层保留完好的部分所占像素以及整个测试区域所占像素的比值，得到该待测纸张的铝层附着力。

2.如权利要求1所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：利用印刷适性仪将胶带从铝层上剥离。

3.如权利要求2所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：胶带从铝层上剥离之前，胶带和铝层被恒定压力挤压。

4.如权利要求3所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：该恒定压力由印刷适性仪的印刷辊和固定辊提供。

5.如权利要求1所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：利用印刷适性仪将油墨涂布在待测纸张的具有铝层的表面上。

6.如权利要求1所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：该待测纸张的铝层附着力是多个测试区域及/或多次试验的平均值。

7.如权利要求1所述的镀铝纸张铝层附着力的测试方法，其特征在于：所述待测纸张为条带状。