CN114184544A - 用于纸基材料剥离强度测试的样件、制作方法及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种用于纸基材料剥离强度测试的样件，包括：第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料；第一基体材料和第二基体材料分别与纸基材料主体通过粘接层连接，且粘接层、第一基体材料和第二基体材料均覆盖纸基材料主体；第一基体材料和第二基体材料中至少其一为可挠性材料，可挠性材料相对于纸基材料主体设置有引出端。本发明中提供了适用于纸基材料剥离强度测试的样件，通过双侧基体材料的设置，对测试中的纸基材料主体起到保护的作用，避免了测试过程中纸基材料主体可能发生的破损或折断，从而准确测试产品整体的性能指标。本发明中还请求保护用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法和测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种用于纸基材料剥离强度测试的样件、制作方法及测试方法。
背景技术
剥离强度是一种衡量指标，在不同物品中均有体现，具体到对涂附磨具中如砂布、砂纸、塑料膜和百洁布等多种基体产品和组合的各种加工产品进行衡量时，需要针对性的方法或工具。
例如，针对砂布产品，目前具有“剥离强度”的测评方法，其原理是采用胶粘剂对砂布进行平面粘接后，测量剥离所用的力；再例如，钢纸具有“T形剥离”的方法，测量多层纸之间的剥离强度。但无论是上述的哪种方式，均要求基体具有一定的强度和厚度，在测试中基体一般不会发生破坏，其中基体包括布、纤维、混纺纤维和PET等材料。
而当基体为纸基主体时，包括单纯的纸基，特别是克重小于500g/m2或厚度小于0.5mm的纸基，以及对应加工的制品材料时，运用目前已知的标准方法测量时，基体会发生破损或折断，无法准确测试产品整体的性能指标。
发明内容
本发明中提供了一种用于纸基材料剥离强度测试的样件，可有效解决背景技术中的问题，同时，本发明中还提供了一种用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法及用于纸基材料的剥离强度测试方法，具有同样的技术效果。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
用于纸基材料剥离强度测试的样件，包括：依次层叠设置的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料；
所述第一基体材料和第二基体材料分别与所述纸基材料主体通过粘接层连接，且所述粘接层、第一基体材料和第二基体材料均覆盖所述纸基材料主体；
其中，所述第一基体材料和第二基体材料中至少其一为可挠性材料，且所述可挠性材料相对于所述纸基材料主体设置有引出端，用于测试过程中的施力。
进一步地，所述第一基体材料和第二基体材料均为可挠性材料。
进一步地，所述第一基体材料为可挠性材料，所述第二基体材料为刚性材料。
进一步地，所述刚性材料为金属板、木板或塑料板体中的一种。
进一步地，所述可挠性材料为布、纤维、塑料薄膜或复合材料中的一种，或者为强度较所述纸基材料主体中纸基强度更大的纸基。
进一步地，所述粘接层与至少位于一侧的可挠性材料为预成型的胶带。
进一步地，所述胶带为布胶带、纤维胶带或塑料薄膜胶带中的一种。
进一步地，所述第一基体材料和第二基体材料为同种材料。
进一步地，所述粘接层所采用的粘接剂为水性、油性或热熔性粘接剂中的一种。
用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，包括以下步骤：
在纸基材料主体两侧分别覆盖第一基体材料和第二基体材料；
且通过覆盖所述纸基材料主体的粘接剂分别建立所述第一基体材料和纸基材料主体的连接，以及，所述第二基体材料和纸基材料主体的连接；
对连接完成的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料进行裁切获得所需尺寸的样件；
其中，所述第一基体材料和第二基体材料中至少其一为可挠性材料，且所述可挠性材料相对于所述纸基材料主体边缘引出，形成测试过程中的施力位置。
进一步地，当所述第一基体材料和第二基体材料均为可挠性材料时，对所述粘接剂进行固化，所述粘接剂的固化温度小于120℃。
进一步地，当所述第一基体材料为可挠性材料，所述第二基体材料为刚性材料时，对所述粘接剂进行固化，所述粘接剂的固化温度小于80℃。
进一步地，在所述粘接剂的固化过程中，固化环境中温度的变化为±2℃。
进一步地，在所述粘接剂的固化过程中，对层叠设置的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料进行施压。
用于纸基材料的剥离强度测试方法，对如上所述的样件进行剥离强度测试，保持样件的粘接面在设定的平面内，对所述引出端进行夹持，且按照设定角度对所述引出端进行拉伸，保持拉伸动力端的运动速度，执行剥离过程，建立拉伸力随时间的变化曲线，且以所述变化曲线评价所述样件的剥离强度。
通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
本发明中提供了适用于纸基，尤其是克重小于500g/m2或者厚度小于0.5mm的纸基及相关纸基产品测试的样件，通过双侧基体材料的设置，对测试中的纸基材料主体起到保护的作用，从而避免了在测试过程中纸基材料主体可能发生的破损或折断，从而准确测试产品整体的性能指标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为用于纸基材料剥离强度测试的样件中，第一基体材料和第二基体材料均为可挠性材料时，均受到拉伸力的示意图；
图2为用于纸基材料剥离强度测试的样件中，第一基体材料为可挠性材料，第二基体材料均为刚性材料时，第一基体材料受到拉伸力的示意图；
图3为图1中的样件，第一基体材料、粘接层、纸基材料主体和第二基体材料均为独立的层级时的分解示意图；
图4为图2中的样件，第一基体材料、粘接层、纸基材料主体和第二基体材料均为独立的层级时的分解示意图；
图5为图1中的样件，第一基体材料和粘接层为胶带，而第二基体材料、另一粘接层和纸基材料主体为独立的层级时的分解示意图；
图6为图1中的样件，第一基体材料和粘接层为胶带，第二基体材料和另一粘接层也为胶带，两层胶带和纸基材料主体的分解示意图；
图7为图2中的样件，第一基体材料和粘接层为胶带，而第二基体材料、另一粘接层和纸基材料主体为独立的层级时的分解示意图；
图8为图2中样件的第二基体材料被固定后，第一基体材料受到拉伸力的示意图；
附图标记：1、第一基体材料；2、第二基体材料；3、纸基材料主体；4、粘接层；5、引出端；6、胶带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
用于纸基材料剥离强度测试的样件，包括：依次层叠设置的第一基体材料1、纸基材料主体3和第二基体材料2；第一基体材料1和第二基体材料2分别与纸基材料主体3通过粘接层4连接，且粘接层4、第一基体材料1和第二基体材料2均覆盖纸基材料主体3；其中，第一基体材料1和第二基体材料2中至少其一为可挠性材料，且可挠性材料相对于纸基材料主体3设置有引出端5，用于测试过程中的施力。
本发明中提供了一种适用于纸基，尤其是克重小于500g/m2或者厚度小于0.5mm的纸基及相关纸基产品测试的样件，通过双侧基体材料的设置，对测试中的纸基材料主体3起到了保护的作用，从而有效的避免了在测试过程中纸基材料主体3可能发生的破损或折断，从而准确测试产品整体的性能指标。其中，本发明中所指的纸基材料主体3包括单纯的纸基，以及以纸基作为基础材料而对应加工获得的含有磨料等的制品材料，当纸基表面覆盖有如磨料等实现多种产品形式的额外材料时，本发明中所指的第一基体材料1或第二基体材料2与纸基材料主体3的粘接是通过与上述额外材料的连接而实现的，即，本发明中第一基体材料1和第二基体材料2与纸基材料主体3的连接可以是直接的，也可以是间接的，均以测试纸基材料内聚破损时的力为最终目的，且最终的测试结果并不因纸基表面是否覆盖额外材料，以及覆盖何种额外材料而受到影响。
在实施过程中，引出端5用于设备的夹持及施力，其中夹持位置需要保证的是：当带动其中至少一侧的基体材料运动，从而对纸基材料主体3产生作用力时，需要保证纸基材料主体3的边缘受力是全范围且均匀的，即不能够仅仅对纸基材料主体其中的一段宽度进行施力，此种方式下会使得所测的力不仅仅包括纸基材料主体3剥离所需的力，还包括纸基材料主体3撕裂所需的力，从而造成测试结果的不准确性。
如图1所示，展示了第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料的第一种具体实施方式，此种方式下，图中位于顶层和底层的第一基体材料1和第二基体材料2均设置有引出端5，通过对二者的施力，使得纸基材料主体3的顶层和底层分别通过粘接层4而受到来自顶部和底部的力，从而到达剥离的目的；而在此过程中，由于第一基体材料1和第二基体材料2通过粘接层4与纸基材料主体3所建立的连接，从而使得纸基材料主体3的顶层和底层均获得稳定，从而避免了破损和折断，而仅仅实现剥离的状态。
或者，如图2所示，展示了第一基体材料1为可挠性材料，第二基体材料2为刚性材料的第二种具体实施方式，此种方式下，刚性材料为金属板、木板或塑料板体中的一种。
在此种方式中，第一基体材料1设置有引出端5，通过对其施力而使得纸基材料主体3的顶层通过粘接层4而受到来自顶部的力，从而到达剥离的目的，而在此过程中，由于第二基体材料2通过粘接层4与纸基材料主体3所建立的连接，从而使得纸基材料主体3的底层获得稳定，同样可在顶层剥离的过程中避免纸基材料主体3的破损和折断，而仅仅实现剥离的状态。
在以上的两种实施方式中，图中所展示的各层级的厚度均为示意性的，而并不代表各层级之间的厚度关系，其中，可挠性材料为布、纤维、塑料薄膜或复合材料中的一种，或者为强度较纸基材料主体3中纸基强度更大的纸基，需要确保的其具有足够的强度而避免在剥离强度测试过程中的破损。
如图3所示，展示了第一基体材料1、第二基体材料2、纸基材料主体3和两粘接层4均为独立层级的方式，其中，第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料；而如图4所示，同样展示了第一基体材料1、第二基体材料2、纸基材料主体3和两粘接层4均为独立层级的方式，而不同的是，第二基体材料2为刚性材料。
相对于上述方式，作为一种优选的实施方式，粘接层4与至少位于一侧的可挠性材料为预成型的胶带6。如图5所示，展示了两侧的基体材料均为可挠性材料时，其中一侧的粘接层和可挠性材料为预成型的胶带6的形式；而图6中则展示了两侧的基体材料均为可挠性材料时，两侧的粘接层和可挠性材料均为预成型的胶带6的形式；而图7中则展示了一侧的基体材料为可挠性材料时，该可挠性材料和粘接层4为预成型的胶带6的形式；以上各种形式均在本发明中的保护范围内。
其中，上述胶带6为布胶带、纤维胶带或塑料薄膜胶带中的一种。上述各种胶带6均可通过采购的方式获得，是一种较为便捷的实施方式，但必须确保对纸基材料主体3的粘接力较强，测试中不能发生明显的粘接面破损，且需保证与纸基材料主体3之间的平整贴合，不留存气泡或褶皱等即可。
作为上述实施例的优选，第一基体材料1和第二基体材料2为同种材料。此种方式可有效的降低材料的采购成本，且此种优化方式下必然会使得第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料，可使得纸基材料主体3的两侧在同等的条件下实现剥离过程。
作为上述实施例的优选，粘接层4所采用的粘接剂为水性、油性或热熔性中的一种，但要求粘接剂的使用不能影响纸基材料主体3本身的性能，具体地，粘接剂不能过多渗入纸基材料主体3内部对纸基材料主体3增强或者破坏纸基材料主体3的性能。当然，当采用上述粘接剂进行第一基体材料1和第二基体材料2分别和纸基材料主体3的粘接时，粘接剂可以通过独立的配制而获得，而作为独立的层级参与到样件的制作过程中，或者，可来自于通过采购而获得的胶带6之上。
实施例二
用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，包括以下步骤：在纸基材料主体3两侧分别覆盖第一基体材料1和第二基体材料2；且通过覆盖纸基材料主体3的粘接剂分别建立第一基体材料1和纸基材料主体3的连接，以及，第二基体材料2和纸基材料主体3的连接；对连接完成的第一基体材料1、纸基材料主体3和第二基体材料2进行裁切获得所需尺寸的样件。
其中，第一基体材料1和第二基体材料2中至少其一为可挠性材料，且可挠性材料相对于纸基材料主体3边缘引出，形成测试过程中的施力位置。
如上述实施例中所描述的，粘接剂可来自采购获得胶带，此种方式下可挠性材料相对于纸基材料主体3边缘引出的部分上也会设置有粘接剂；或者通过独立配制的粘接剂而实现，此种方式下，上述引出的部分上可省略粘接剂的设置，而仅仅将粘接剂涂附于纸基材料主体3上，在具体实施过程中，可具体按照以下方式：
情况一：双面粘接可挠性材料，从而可获得如图1所示的样件；此种情况下，当第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料时，对粘接剂进行固化，粘接剂的固化温度小于120℃。但更为优选的，将固化温度控制在80℃以下，从而有效的保证各层级间连接的稳定性。
具体可按照以下详细步骤执行上述制作方法：
将被测试纸基材料主体3裁剪成一定长度和宽度，以及选择能够覆盖纸基材料主体3的第一基体材料1、第二基体材料2和粘接层4，本实施例中采用纤维胶带提供第一基体材料1、第二基体材料2和粘接层4，从而在与纸基材料主体3贴合后直接建立连接，其中，第一基体材料1和第二基体材料2与纸基材料主体3等宽度设置，且在长度方向上形成引出位置。为了保证了连接的稳定性，当需要进行纤维胶带上粘接剂的固化时，可通过放入烘箱中，在115℃的温度环境下烘干设定时间段，固化完成后，常温冷却以供使用，其中的裁切优选在烘干后进行，从而保证边缘的整齐型。
情况二：单面粘接可挠性材料，另一侧粘接刚性材料，从而可获得如图2所示的样件，此种情况下，当第一基体材料1为可挠性材料，第二基体材料2为刚性材料时，对粘接剂进行固化，粘接剂的固化温度小于80℃。
具体可按照以下详细步骤执行上述制作方法：
将被测试纸基材料主体3裁剪成一定长度和宽度，以及选择能够覆盖纸基材料主体3的第一基体材料1和第二基体材料2，本实施例中二者均采用塑料薄膜，而与纸基材料主体3所建立的连接通过双组份聚氨酯作为粘接剂实现，或者，还可采用单组份聚氨酯、热熔胶、万能胶、VAE或白胶等。其中，粘接层4用于表示通过粘接剂所形成的层级结构，针对同一样件的双侧采用相同或者不同的粘接剂而获得粘接层4均在本发明的保护范围内。
同样地，为了保证了连接的稳定性，当需要进行粘接剂的固化时，可通过将样件放入烘箱中，在75℃的温度环境下烘干设定时间段，固化完成后，常温冷却以供使用，具体在后续的使用过程中，同样可通过裁切而获得所需尺寸的样条，裁切后保证第一基体材料1和第二基体材料2与纸基材料主体3等宽度设置，且在长度方向上形成引出位置。
当然，上述两种情况下，当粘接剂因材料特性而无需固化时，也是被允许的；而当需要进行固化时，通过温度的控制，可有效的避免在固化过程中样件可能发生的热破坏，在上述两种方式中，在粘接剂的固化过程中，固化环境中温度的变化在±2℃，从而通过相对恒温的环境，可保证样件的质量。
作为本实施例的优选，在粘接剂的固化过程中，对层叠设置的第一基体材料1、纸基材料主体3和第二基体材料2进行施压。其中，当第二基体材料2为刚性材料时，可在另一侧通过其他刚性结构对第一基体材料1进行挤压；而当第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料时，可在双侧均通过其他刚性结构进行施压。
实施例三
用于纸基材料的剥离强度测试方法，对如实施例一中的样件进行剥离强度测试，包括以下步骤：
保持样件的粘接面在设定的平面内，对引出端5进行夹持，且按照设定角度对引出端5进行拉伸，保持拉伸动力端的运动速度，执行剥离过程，建立拉伸力随时间的变化曲线，且以变化曲线评价所述样件的剥离强度。
具体实施时，当第二基体材料2为刚性材料时，可通过对刚性材料的固定而实现样件的固定；而当第一基体材料1和第二基体材料2均为可挠性材料时，可通过两限制结构对样件进行限制，从而保证粘接面的稳定。但是对样件的限制面积需要伴随样件中纸基材料主体3的剥离而逐渐的减小，从而保证剥离过程的顺利进行。
在实施过程中，可通过万能拉伸机执行上述测试过程，拉伸动力端的运动速度可控制在稳定的速度范围内，如80±10mm/min；对引出端的夹持长度需在50mm之上，从而保证夹持的稳定性。针对引出端5进行拉伸的角度具体可相对于样件的粘接面成90°，如图2所示；也可为相对于样件的粘接面成180°，如图8所示；或者相对于样件成T型，如图1所示，均在本发明的保护范围内。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.用于纸基材料剥离强度测试的样件，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料；
所述第一基体材料和第二基体材料分别与所述纸基材料主体通过粘接层连接，且所述粘接层、第一基体材料和第二基体材料均覆盖所述纸基材料主体；
其中，所述第一基体材料和第二基体材料中至少其一为可挠性材料，且所述可挠性材料相对于所述纸基材料主体设置有引出端，用于测试过程中的施力。
2.根据权利要求1所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件，其特征在于，所述第一基体材料为可挠性材料，所述第二基体材料为刚性材料，所述刚性材料为金属板、木板或塑料板体中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件，其特征在于，所述可挠性材料为布、纤维、塑料薄膜、复合材料中的一种，或者为强度较所述纸基材料主体中纸基的强度更大的纸基。
4.根据权利要求1所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件，其特征在于，所述粘接层与至少位于一侧的可挠性材料为预成型的胶带。
5.根据权利要求1所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件，其特征在于，所述粘接层所采用的粘接剂为水性、油性或热熔性粘接剂中的一种。
6.用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在纸基材料主体两侧分别覆盖第一基体材料和第二基体材料；
且通过覆盖所述纸基材料主体的粘接剂分别建立所述第一基体材料和纸基材料主体的连接，以及，所述第二基体材料和纸基材料主体的连接；
对连接完成的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料进行裁切，获得所需尺寸的样件；
其中，所述第一基体材料和第二基体材料中至少其一为可挠性材料，且所述可挠性材料相对于所述纸基材料主体边缘引出，形成测试过程中的施力位置。
7.根据权利要求6所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，其特征在于，当所述第一基体材料和第二基体材料均为可挠性材料时，对所述粘接剂进行固化，所述粘接剂的固化温度小于120℃。
8.根据权利要求6所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，其特征在于，当所述第一基体材料为可挠性材料，所述第二基体材料为刚性材料时，对所述粘接剂进行固化，所述粘接剂的固化温度小于80℃。
9.根据权利要求6所述的用于纸基材料剥离强度测试的样件的制作方法，其特征在于，在所述粘接剂的固化过程中，对层叠设置的第一基体材料、纸基材料主体和第二基体材料进行施压。
10.用于纸基材料的剥离强度测试方法，对如权利要求1中所述的样件进行剥离强度测试，其特征在于，保持样件的粘接面在设定的平面内，对所述引出端进行夹持，且按照设定角度对所述引出端进行拉伸，保持拉伸动力端的运动速度，执行剥离过程，建立拉伸力随时间的变化曲线，且以所述变化曲线评价所述样件的剥离强度。
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