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耐折度(dù)儀的核心工作原理是:模擬材料在實(shí)際使用中 “反複折疊” 的場景,通過 “固定張力下雙向反複折(shé)疊試樣,直至試樣斷裂”,統計斷裂前的折疊次數(或折疊角度對應的耐折力),評估材料的抗反複折疊性能—— 折疊次數越多、耐折力越大(dà),材料的柔韌性和耐(nài)用性越強。

一、核心原理類比(快速理解(jiě))
就像我們用手捏住一張紙的兩端,在同一個折痕處反複 “對折 - 展開 - 再對折”,直到紙張被折斷,數一下折(shé)了多(duō)少次 —— 儀器隻是用(yòng)機械結構替代人工,保證 “折疊角(jiǎo)度、張力、速度” 完全標準化,讓測試結果更精準、可重複,避免人工(gōng)操作的力度(dù)不(bú)均、角度偏差影響數據。
二(èr)、詳細工作步驟(從準備(bèi)到出結果)
1. 試樣準備:統一測試基準
將待測試樣(紙、紙板、薄(báo)膜、織物等)切成標準尺寸的長條(比如紙張常用 15mm×140mm,符合 GB/T 457-2002《紙和紙板耐折度的測定(肖伯爾法)》);
測試前將試(shì)樣放在標準環境中平衡(溫度 23℃±1℃,濕度 50%±2%),避免(miǎn)溫濕度導致材料變硬或變軟,影響耐折性能;
部分(fèn)材料(如紙板)需在(zài)試樣中心預製微小折痕,確保折疊力集中在同一位置,避免斷裂位置偏(piān)移。
2. 夾(jiá)持固定:施加恒定張力
將試樣的一端固定在儀器的 “固定夾持器” 上,另一端(duān)固定在 “活動夾持器” 上;
儀器自(zì)動對試(shì)樣施加固定(dìng)張力(lì)(比如紙張(zhāng)測試通常(cháng)為 9.81N,約 1kg 拉力)—— 張力的作用是(shì)讓試樣保持緊繃,折疊(dié)時折痕清晰,避免鬆弛導致折疊力(lì)分散;
兩個夾持器的(de)間距固定(通常為 100mm),確保試樣的有效(xiào)折疊長度一致。
3. 雙向反複折(shé)疊:機械驅動
儀器啟動後,通過電機或凸(tū)輪機構(gòu)帶動 “活動夾持器” 做雙向擺動,實現反複折疊:
第一次擺動(dòng):活(huó)動夾持器(qì)向一側旋(xuán)轉至固定角(jiǎo)度(通常為 ±135°,即從水平位置向左折 135°,再向右折 135°,完(wán)成一次 “雙向折疊”);
折疊速度固定(如 175 次 / 分鍾,符合國標要求(qiú)),確保每次折疊的力度和節奏一致(zhì);
折疊過程中,折痕始(shǐ)終(zhōng)集中在試樣的中心位置(夾持器連線的中點),模擬實際使用中 “同一位置(zhì)反複折疊” 的場景。
4. 斷裂檢測與計數:記(jì)錄耐折次數
隨著折(shé)疊次數(shù)增加,試樣的纖維逐漸疲勞、斷裂:
當試樣完全斷裂時,儀器的 “斷裂檢測裝置”(通常為光電傳感器或張力傳感器)會立即觸發 —— 要麽是斷裂後試樣張力消失(shī),要麽是光線被(bèi)切(qiē)斷,傳感器捕捉(zhuō)到信號;
儀器(qì)的 “計數器” 同步停(tíng)止工作,記錄下斷裂前的 “總折疊次數(shù)”(單位:次)—— 這個次數就是材料(liào)的 “耐折度值(zhí)”;
對於高韌性材料(如薄膜、布(bù)料),部分機型還會同時記錄 “折疊過程中的最大耐折(shé)力”(單位:N),反映材料抵抗折(shé)疊的力值大小。
5. 數據輸出(chū):量化耐折性能
儀器直接顯示核心數據:耐折次數(如 “120 次”),部分高端機型會統計多組試樣的平均值、標(biāo)準差(用於質量控製);
核(hé)心邏輯:折疊次數越多→材料纖維韌性越強→耐折性能越好(比如書寫紙耐折次數通常在數百(bǎi)次(cì),而牛皮紙可達到數千次,紙板因厚度大可能僅幾(jǐ)十次)。
三、關鍵原理補(bǔ)充(為什麽這麽(me)設(shè)計?)
固定折疊角(jiǎo)度的必要性(xìng):折(shé)疊角度越大,材(cái)料的彎曲程度越劇烈,斷裂速度越快;固定 ±135°(或(huò)其他標準角度)是為(wéi)了讓不同材料(liào)的測試(shì)條件統一,結果具(jù)有可比性 —— 比如不能用 90° 折疊測(cè)紙張,用 180° 折疊測(cè)紙板,否則無(wú)法橫(héng)向對比。
恒定張力的作用:如(rú)果張力過小,試樣折(shé)疊時會鬆弛,折(shé)痕不明顯(xiǎn),纖維受力均勻,耐折次數會偏高(gāo);如果張力過大,試(shì)樣本身已受拉應力,折疊時容易提前斷裂(liè),結果偏低 —— 國標規定的(de) 9.81N 張力是平衡後的最(zuì)優值,能真實反映材料本身的耐折性。
雙向折疊的意(yì)義:實際使用中材料(liào)的折疊多為 “雙向”(如書本翻頁、紙箱(xiāng)折疊),單向折疊(僅向一(yī)側(cè)折)無法模擬真實(shí)場景(jǐng),雙向折疊更(gèng)貼合實際(jì)應用需求(qiú),測試結(jié)果更具參考(kǎo)價值。
斷裂檢測的精準性:試樣斷裂是(shì)瞬間發生的,傳感器需具備毫秒(miǎo)級響應速度,避免漏記或(huò)多記折疊次數 —— 光電傳(chuán)感(gǎn)器通過(guò) “光線是否被試樣遮擋” 判斷,張力傳感(gǎn)器通過 “張(zhāng)力是否突變” 判斷,兩種方式(shì)均能精準捕捉斷裂瞬間。
四、應用場景與原理適配
造紙廠:檢測紙張的耐折(shé)性(xìng)能(如(rú)書寫紙、衛生紙、包裝紙),判斷是否符合(hé)使用(yòng)要求(比如衛生紙需耐多次擦拭折疊,包裝紙需耐運輸過程中的(de)擠壓折疊);
包裝廠:評(píng)估紙板、紙箱的耐(nài)折性,避免運輸或使用中因反複折疊導致破損(sǔn);
紡織廠:測試布(bù)料的耐折皺性能(néng)(如服裝麵料(liào)、工業用布(bù)),反映麵料的耐用性。
耐折度(dù)儀(yí)的工作原理可簡化(huà)為:固定張力(lì) + 固定角度→雙向反(fǎn)複(fù)折疊(dié)試樣→捕捉斷裂瞬間→統計折(shé)疊次數→量化耐折性能(néng),核心是 “標準化折疊條件 + 精準斷裂檢測”,通過模擬實際折疊場景,客觀評估材料的柔韌性和耐用性,是造紙、包裝、紡織等行業質量(liàng)檢測的核心設(shè)備。
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