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鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法
【專利摘要】一種鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，包括如下步驟：提供待測紙張，且待測紙張的表面鍍有鋁層；將膠帶粘著在鋁層上，再以恒定的速度將膠帶從鋁層上剝離，鋁層的至少一部分因膠帶的粘著跟隨被剝離的膠帶而從待測紙張的表面脫落，鋁層的另一部分保留完好；將油墨涂布在待測紙張的剝離了膠帶的鋁層的表面上，保留特定時間后再擦拭去除鋁層上的油墨，其中待測紙張的鋁層脫落部分吸收有油墨；對鋁層進行圖像處理，通過得出鋁層保留完好的部分所占像素以及整個測試區(qū)域所占像素的比值，得到該待測紙張的鋁層附著力。本發(fā)明提供的鍍鋁紙張對于鋁層的附著力的測試方法快速便捷，成本低，能準確客觀地對紙張的鍍鋁牢度進行評價。
【專利說明】鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紙張表面附著力的測試方法，特別涉及一種紙張對于鋁層的附著力的定量測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]造紙所選用的化學(xué)材料、施膠材料及造紙工藝的不同，所形成的紙張表面狀況(涂層平整性、涂層吸收性等)也不盡相同。在進行鍍鋁加工時選用同樣的工藝參數(shù)，雖然所得的鍍鋁紙張從外觀可能無法區(qū)分不同紙張之間的差異，但其中某些鍍鋁紙張制作成煙標后可能會帶來一系列的問題，例如牢度不足、掉墨、耐摩擦性差等。也就是說，紙張本身的差異性對于鍍鋁紙張的這些性能有很大影響。
[0003]為了提升鍍鋁紙張的品質(zhì)，需要評估紙張對于鋁層的附著力，以選擇合適的造紙工藝，從而提供適合用于鍍鋁的紙張。一般的鍍鋁廠對于紙張鍍鋁后，只能通過手工貼、撕膠帶，然后以目測的方法觀察鋁層在紙張上的保留情況，以對鋁層的牢度，也即附著力的好壞作出評價。牢度測試過程中，每個操作人員所用的剝離速度是否相同，撕膠帶時的角度是否相同，這些因素都可能對最終的牢度評價結(jié)果產(chǎn)生影響。該種評估方法較為粗放，結(jié)果的重復(fù)性及再現(xiàn)性受人為因素的干擾較大，同時也無法對于牢度給出定量的評價。
[0004]業(yè)界也有采用機器剝離粘著在鍍鋁層上的膠帶，再對鍍鋁紙張上的鍍鋁層的保留情況進行評估，但是該種方法仍然不能做到對于鋁層附著力的定量評估。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，有必要提供一種鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其不但重復(fù)性、再現(xiàn)性好，而且可以準確定量的評估紙張對于鋁層的附著力。
[0006]一種鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，包括如下步驟:
[0007]提供待測紙張，且待測紙張的表面鍍有鋁層；
[0008]將膠帶粘著在鋁層上，再以恒定的速度將膠帶從鋁層上剝離，鋁層的至少一部分因膠帶的粘著跟隨被剝離的膠帶而從待測紙張的表面脫落，鋁層的另一部分保留完好；
[0009]將油墨涂布在待測紙張的剝離了膠帶的鋁層的表面上，保留特定時間后再擦拭去除鋁層上的油墨，其中待測紙張的鋁層脫落部分吸收有油墨；
[0010]對鋁層進行圖像處理，通過得出鋁層保留完好的部分所占像素以及整個測試區(qū)域所占像素的比值，得到該待測紙張的鋁層附著力。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的鍍鋁紙張對于鋁層的附著力的測試方法通過對膠帶的剝離速度的精確控制，使測試過程免受人為因素干擾，并且利用待測紙張的不同區(qū)域具有不同的油墨吸收性能，使油墨吸收特定時間后，再擦拭并得到其圖像，對該圖像的像素數(shù)據(jù)分析即可得到待測紙張鍍鋁牢度的定量數(shù)據(jù)。該測試方法快速便捷，成本低，能準確客觀地對紙張的鍍鋁牢度進行評價。

【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明提供的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法的具體步驟如下。
[0013]第一步驟:提供待測紙張，且待測紙張的表面鍍有鋁層。
[0014]待測紙張的鍍鋁可以采用目前應(yīng)用較為廣泛的真空鍍鋁工藝而得，例如可以采用直接蒸鍍或者轉(zhuǎn)移蒸鍍等方法將鋁層鍍在待測紙張的表面。鍍鋁的具體工藝要求視紙張的最終用途而定，例如鍍鋁紙可用于煙草、酒類的包裝、化妝品的包裝、食品的包裝等等。本發(fā)明中的紙張應(yīng)用于煙草的包裝，作為煙標鍍鋁紙使用。
[0015]第二步驟:將膠帶粘著在鋁層上，再以恒定的速度將膠帶從鋁層上剝離，鋁層的至少一部分因膠帶的粘著跟隨被剝離的膠帶而從待測紙張的表面脫落，鋁層的另一部分保留完好。
[0016]可以通過人工操作的方式將膠帶粘著在鋁層上。膠帶粘著在鋁層上應(yīng)保證粘連緊密，沒有氣泡，以提升測試的準確度?？梢圆捎脙x器設(shè)備提供恒定的速度和拉力以對膠帶進行剝離，避免人工操作時剝離速度和拉力的不穩(wěn)定性。例如，業(yè)界多采用圓盤剝離機對膠帶進行剝離。在本發(fā)明的一實施例中，利用印刷適性儀對粘連在待測紙張上的膠帶進行剝離。印刷適性儀是參照印刷設(shè)備原理設(shè)計的，用于對紙張的印刷性能進行綜合試驗的儀器。生產(chǎn)用于印刷的紙張的廠商均需要采用該儀器對于紙張的印刷適性進行測試，本發(fā)明利用該一儀器，可以降低相關(guān)儀器設(shè)備的閑置率，也可以避免對于其他設(shè)備的多余購置的浪費。
[0017]眾所周知，各類印刷適性儀均具有用于印刷的印刷輥和用于固定待測紙張的固定輥，通過將待測紙張固定在固定輥上，再使印刷輥與固定輥接觸，以使待測紙張在印刷輥與固定棍之間受到一定壓力，接著以一定速度轉(zhuǎn)動印刷棍和固定棍，使印刷棍完成對固定棍上的待測紙張的印刷。本發(fā)明可利用印刷適性儀能提供的相對恒定的轉(zhuǎn)速，以及印刷輥與固定輥相對的精確位置，來保證剝離膠帶時的恒定剝離速度以及恒定剝離角度等參數(shù)。因此將具有粘著膠帶的鍍鋁紙張固定在固定輥上，再將膠帶的一端固定在印刷輥上，調(diào)節(jié)相應(yīng)的印刷壓力和速度后，啟動印刷適性儀，即可通過相對轉(zhuǎn)動印刷輥和固定輥，使膠帶從鍍有鋁層的待測紙張表面剝離開來，并剝離帶走至少部分的鋁層。
[0018]此外，印刷適性儀在印刷時，印刷輥和固定輥之間具有一定壓力。因此選用印刷適性儀作為剝離膠帶的器具，其帶來的一個附加效果是，位于印刷輥和固定輥之間的膠帶和鋁層受到一恒定壓力的擠壓。也就是說，在膠帶被從鋁層上剝離下來之前，會受到印刷輥和固定輥的恒定壓力的擠壓。該擠壓的作用可以使先前已經(jīng)粘合膠帶的鋁層，再一次經(jīng)歷完整且均勻的按壓，使得膠帶與鋁層的粘合可更加平整，防止因粘合不平的因素而導(dǎo)致實驗結(jié)果的差異。
[0019]由于膠帶對鋁層具有粘連效果，通過對膠帶的剝離速度和所受壓力的調(diào)整，可使至少部分的鋁層受到膠帶粘連的破壞，而跟隨被剝離的膠帶從待測紙張的表面脫落。由于不同的紙張對于鋁層的附著力不同，因此即使采用相同的膠帶，以及相同的速度、壓力等剝離參數(shù)，待測紙張不同時，在待測紙張上的鋁層的保留程度以及保留樣貌均有不同。本發(fā)明即旨在得出待測紙張對于鋁層的附著力的定量數(shù)據(jù)，以評價待測紙張是否適合用于鍍上鋁層，以及為制造出適合用于鍍鋁的紙張?zhí)峁嶒炓罁?jù)。
[0020]第三步驟:將油墨涂布在待測紙張的剝離了膠帶的鋁層的表面上，保留特定時間后再擦拭去除鋁層上的油墨，其中待測紙張的鋁層脫落部分吸收有油墨。
[0021]在本發(fā)明的一實施例中，也可優(yōu)選利用印刷適性儀將油墨印刷在待測紙張的具有鋁層的表面上。作為備選的，也可人工操作將油墨涂抹在剝離膠帶后的待測紙張的鋁層上。
[0022]由于鋁層經(jīng)膠帶的粘連和剝離，部分受到破壞，鋁層受破壞的部分或多或少的露出待測紙張的表面，油墨可以直接浸潤到該露出的表面，而鋁層保留完好的部分，油墨則是與鋁層直接接觸。因此油墨在鋁層受破壞的部分的被吸收能力明顯強于鋁層保留完好的部分。本發(fā)明利用該一現(xiàn)象，使油墨保留一定時間后再擦拭，則鋁層完好的部分上的油墨去除，而鋁層受破壞的部分上則被吸收而保留在待測紙張上。通過油墨的分布，可為后續(xù)圖像處理提供便利，使鋁層完好部分能更好的區(qū)分于鋁層受破壞的部分，從而能得到更準確的附著力數(shù)據(jù)。
[0023]油墨涂布在待測紙張上保留的時間，會因采用的油墨的種類不同而異。本發(fā)明優(yōu)選是以油墨能夠被鋁層受破壞的部分所吸附，而鋁層完好的部分沒有浸潤油墨為準則，可通過多次實驗的方法得出具體的油墨類型對應(yīng)的保留時間。
[0024]第四步驟:對鋁層進行圖像處理，通過得出鋁層保留完好的部分所占像素以及整個測試區(qū)域所占像素的比值，得到該待測紙張的鋁層附著力。通常業(yè)界以下式對鋁層的附著力進行定量表達:
[0025]G= (X2/X1) X 100%
[0026]其中G表示待測紙張的鍍鋁牢度值，也即待測紙張對于鋁層的附著力，Xl為測試區(qū)域的像素值，也即包括油墨的像素和保留完好的鋁層的像素，X2為保留完好的鋁層的像素值。
[0027]由于鋁層脫落部分吸收有油墨，可以與鋁層完好部分形成鮮明的對比，圖像處理過程中也可以更為簡單和精確地計算出油墨和保留完好的鋁層各自所占的像素，因此更精確的得出上式中的G值。通常圖像處理可采用圖像處理軟件并借助計算機輔助計算來完成。
[0028]下面再以一具體的實施例對于本發(fā)明提供的測試方法進行說明。
[0029]待測紙張的一表面被鍍上鋁層后，裁剪成條狀帶，以利于后續(xù)的測試。在該條帶狀的待測紙張上粘覆3M公司生產(chǎn)的810#膠帶。該膠帶粘連在待測紙張的鋁層上。
[0030]使用型號為IGT AIC2-5的印刷適性儀對鋁層上的膠帶進行剝離。具體使用的參數(shù)為印刷壓力為100N，印刷速度0.2-lm/s勻速，室溫23 ± 3°C，相對濕度為50 土 5%。該型號的印刷適性儀具有一扇形輪和印刷鋁盤。扇形輪的作用相當(dāng)于上述說明中的固定輥，用于固定待測紙張。印刷鋁盤的作用相當(dāng)于上述說明中的印刷輥，用于對待測紙張進行印刷，而本實驗步驟中，則用于將膠帶從鍍有鋁層的待測紙張上剝離下來。
[0031]具體的，待測紙張的一端固定在印刷適性儀的扇形輪上，膠帶的同一端固定在印刷鋁盤上，啟動開關(guān)后，印刷鋁盤與扇形輪相互抵觸，形成壓力，同時印刷鋁盤與扇形輪相互之間形成轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)將膠帶從待測紙張上剝離下來。
[0032]剝離膠帶后，在待測紙張上會留下鋁層至少部分的脫落后的不規(guī)則區(qū)域，可以理解的，待測紙張上也會有鋁層保留完好的區(qū)域。
[0033]接著，再將Croda公司生產(chǎn)的測試用油墨涂抹待測紙張。同樣可通過印刷適性儀將油墨印刷在待測紙張的鍍有鋁層的該表面上。印刷的方法與紙張的印刷適性試驗方法相同。然后使油墨吸收一分鐘后，擦拭待測紙張的該印刷有油墨的表面，利用鋁層脫落區(qū)域與鋁層保留完好區(qū)域的吸收性能的差異性，實現(xiàn)待測紙張的不同區(qū)域在后續(xù)圖像處理視野下的區(qū)分。
[0034]使用掃描儀選擇一定范圍的測試區(qū)域,并在專業(yè)圖像處理軟件Photoshop下,測量待測紙張的鍍鋁牢度值。鍍鋁牢度性能表達式如下:
[0035]G= (X2/X1) X 100%
[0036]其中G表示紙張的鍍鋁牢度值，Xl為測試區(qū)域的像素值，包括該測試區(qū)域中的鋁層脫落區(qū)域所吸收油墨的像素以及鋁層保留完好區(qū)域鋁層所占的像素，X2為鋁層保留完好區(qū)域的鋁層的像素值。
[0037]可以理解，上述G值應(yīng)是在選定多個測試區(qū)域后，通過計算該多個測試區(qū)域所得的G值的平均值。另外，上述G值也可是通過重復(fù)上述各步驟，也即通過多次試驗所得的G值的平均值。
[0038]本發(fā)明提供的鍍鋁紙張對于鋁層的附著力的測試方法通過對膠帶的剝離速度的精確控制，使測試過程免受人為因素干擾，并且利用待測紙張的不同區(qū)域具有不同的油墨吸收性能，使油墨吸收特定時間后，再擦拭并得到其圖像，對該圖像的不同區(qū)域的像素值分析即可得到待測紙張鍍鋁牢度的定量數(shù)據(jù)。該測試方法快速便捷，成本低，能準確客觀地對紙張的鍍鋁牢度進行評價。
【權(quán)利要求】
1.一種鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，包括如下步驟: 提供待測紙張，且待測紙張的表面鍍有鋁層； 將膠帶粘著在鋁層上，再以恒定的速度將膠帶從鋁層上剝離，鋁層的至少一部分因膠帶的粘著跟隨被剝離的膠帶而從待測紙張的表面脫落，鋁層的另一部分保留完好； 將油墨涂布在待測紙張的剝離了膠帶的鋁層的表面上，保留特定時間后再擦拭去除鋁層上的油墨，其中待測紙張的鋁層脫落部分吸收有油墨； 對鋁層進行圖像處理，通過得出鋁層保留完好的部分所占像素以及整個測試區(qū)域所占像素的比值，得到該待測紙張的鋁層附著力。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:利用印刷適性儀將膠帶從鋁層上剝離。
3.如權(quán)利要求2所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:膠帶從鋁層上剝離之前，膠帶和鋁層被恒定壓力擠壓。
4.如權(quán)利要求3所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:該恒定壓力由印刷適性儀的印刷輥和固定輥提供。
5.如權(quán)利要求1所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:利用印刷適性儀將油墨涂布在待測紙張的具有鋁層的表面上。
6.如權(quán)利要求1所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:該待測紙張的鋁層附著力是多個測試區(qū)域及/或多次試驗的平均值。
7.如權(quán)利要求1所述的鍍鋁紙張鋁層附著力的測試方法，其特征在于:所述待測紙張為條帶狀。
【文檔編號】G01N19/04GK104251816SQ201310262551
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】許歆, 解嫻婷, 張明 申請人:金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司