Тест 2. Сдвиговая адгезия самоклеющейся ленты

PSTC 133
Сдвиговая адгезия самоклеющейся ленты.
1. Содержание.
1.1 Эта методика позволяет определить способность самоклеящейся ленты оставаться
приклеенной под воздействием постоянной силы действующей параллельно
поверхности склеивания. Сдвиговая адгезия (сопротивление сдвига) это
способность ленты противостоять статическим силам, действующим вдоль
плоскости ленты.
1.1.1 Тест A измеряет сдвиговое сопротивление ленты приклеенной к вертикальной
стальной панели.
1.1.2 Тест B измеряет сдвиговое сопротивление ленты приклеенной к вертикальной
панели, покрытой фибролитом ( по стандарту SRM 1810A NIST).
1.1.3 Тест C измеряет сдвиговое сопротивление ленты приклеенной к вертикальной
панели, покрытой типом фибролита, выбранным по взаимному согласию
заказчика и продавца.
1.1.4 Тест D измеряет сдвиговое сопротивление армированной волокном ленты
приклеенной к горизонтальной стальной панели.
1.1.5 Тест E измеряет сдвиговое сопротивление армированной волокном ленты
приклеенной к горизонтальной стальной панели, покрытой фибролитом по
стандарту SRM 1810A NIST.
1.1.6 Тест F измеряет сдвиговое сопротивление армированной волокном ленты
приклеенной к горизонтальной стальной панели, покрытой типом фибролита,
выбранным по взаимному согласию заказчика и продавца.
1.1.7 Тест G повторяет процедуру А, за исключением того, что тест проводится при
повышенной температуре и 10-ти минутной выдержке.
1.2 Эти тесты являются средством определения однородности клеящего состава у
тестируемого типа самоклеящейся ленты (на пример у упаковочных лент). Оценка
может быть проведена как рулона ленты, так и между рулонами или партиями
изделий.
1.3 Разновидности оснований ленты и клеящего состава влияют на результаты, таким
образом, эти методы не могут быть использованы для вычисления конкретной
причины неоднородности.
3. Обзор методик тестирования
3.1 Тест А – Сдвиговая адгезия к стальной панели – Полоска ленты наклеивается на
стальную панель с помощью раскатывания ролика вдоль панели с контролируемой
прижимной силой. Сама панель устанавливается вертикально и к свободному
концу ленты прикрепляется стандартный груз, после чего замеряется время до
отрыва ленты.
3.2 Тест B – Сдвиговая адгезия к стандартному (NIST) фибролиту – Полоска ленты
наклеивается на панель, покрытую фибролитом стандарта NIST SRM 1810A, с
определенной прижимающей силой. Сама панель устанавливается вертикально и к
свободному концу ленты прикрепляется стандартный груз, после чего замеряется
время до отрыва ленты.
3.3 Тест C – Сдвиговая адгезия к вертикальной фибролитовой панели после
приклеивания при контролируемом раскатывании роликом (см. Рис.1).
Используется фибролитовая, гофрированная или иного типа панель в зависимости
от предварительной договоренности и зафиксированная в отчете. К свободному
концу ленты прикрепляется стандартный груз, после чего замеряется время до
отрыва ленты. (см. Рис.2)
3.4 Тест D – Сдвиговая адгезия к стальной панели. Полоска волокнисто-армированной
ленты наклеивается на стальную панель со 120о изгибом у одного конца путем
контролируемого раскатывания ролика вдоль панели. Сама панель устанавливается
горизонтально, лентой вверх, со свободным концом, свешенным вертикально вниз
от скругленного конца панели. К свободному концу ленты прикрепляется
стандартный груз, после чего замеряется время до отрыва ленты.
3.5 Тест E – Сдвиговая адгезия волокнисто-армированной ленты к стандартной (NIST)
фибролитовой панели – Полоска волокнисто-армированной ленты наклеивается со
120о изгибом на фибролитовую панель (стандарта NIST SRM 1810A) путем
контролируемого раскатывания ролика. Сама панель устанавливается
горизонтально, лентой вверх, со свободным концом, свешенным вертикально вниз
от скругленного конца панели. К свободному концу ленты прикрепляется
стандартный груз, после чего замеряется время до отрыва ленты.
3.6 Тест F – Сдвиговая адгезия волокнисто-армированной ленты к фибролитовой
панели – Полоска волокнисто-армированной ленты наклеивается со 120о изгибом
на фибролитовую, гофрированную или иную панель (тип оговаривается до
проведения теста, см. Раздел 12) путем контролируемого раскатывания ролика.
Сама панель устанавливается горизонтально, лентой вверх, со свободным концом,
свешенным вертикально вниз от скругленного конца панели. К свободному концу
ленты прикрепляется стандартный груз, после чего замеряется время до отрыва
ленты.
3.7 Тест G – Этот тест повторяет Тест А, но проводится при повышенной температуре.
3.8 Для Тестов A, B, C и G стандартной площадью тестирования является 12мм на
12мм. Площадь тестирования размером 24мм на 24 мм может быть оговорена
отдельно.
3.9 Для Тесов D, E, F ширина образца должна быть 12мм.
4. Значение и применение
4.1 Тест А измеряет способность самоклеящейся ленты оставаться приклеенной к
стандартной стальной панели под действием постоянных сил натяжения. Это
может влиять, а может и не влиять на способность ленты приклеиваться к другим
поверхностям.
4.2 Тест B может быть использован для определения сдвиговой адгезии лент, обычно
используемых для запечатывания фибролитовых упаковок.
4.3 Тест С измеряет способность самоклеящейся ленты приклеиваться к
нестандартным фибролитовым, картонным и поверхностям иного типа, заранее
оговоренным до начала теста. Тест может быть использован для сравнения
сдвиговой адгезии различных лент к выбранной поверхности либо для сравнения
сдвиговой адгезии выбранной ленты к различным поверхностям.
4.3.1 Поверхности разных экземпляров фибролита могут существенно различаться в
зависимости от фабрики производителя, между партиями одного производителя
и в самой партии. Будьте внимательны в выборе образцов и сравнении
результатов тестов материалов, которые могут не быть полностью
идентичными.
4.3.2 Точность теста проведенного на нестандартной поверхности может отличаться
от описываемой в Разделе 13.
4.4 Тесты D, E, F могут использоваться для определения способности волокнистоармированной ленты удерживаться под постоянной нагрузкой. Армированные
ленты также могут быть исследованы тестами A, B, C.
4.5 Тест G может быть использован для сравнения сдвиговой адгезии ленты
приклеенной к стальной поверхности при нормальной и при повышенной
температуре. (см. 10.6.3 и 12.1.8)
5. Оборудование
5.1 Устройство для нарезания образцов. Устройство для нарезания образцов должно
иметь два ножа с односторонними лезвиями расположенными параллельно на
таком расстоянии друг от друга, чтобы точно соответствовать требуемой ширине
образца. Должны быть заготовлены два резака с режущим расстоянием 12мм и
24мм или подходящие альтернативные устройства, которые не вызывают
повреждения краев.
Замечание 1 – 12мм резак должен иметь несущую балку шириной 1мм. Ее края на
расстоянии примерно 125мм от одного конца должны быть скруглены в виде ручки.
Ширина конца балки должна составлять ровно 12мм за вычетом толщины одного лезвия
(одного из двух режущих). Режущие лезвия закрепляются боковыми пластинами. Край
резака должен быть срезан под углом в 45о, чтобы обнажить режущий край одного из
лезвий. Расстояние между лезвиями должно составлять 12  0.10 мм. 24мм резак должен
удовлетворять тем же требованиям за исключением того, что его основная балка должна
иметь 24 мм в ширину и сужаться ровно до 24мм минус толщина крайнего лезвия.
Замечание 2 – Эти размеры соответствуют метрической системе СИ, описываемые в
ASTM D5750. Если нужно протестировать слегка измененные размеры (например 12.5
или 25 мм) образцов (см 9.4), за указаниями обращайтесь к 12.1.5.
Замечание 3 – Поставщиков этих изделий может быть несколько. См. Приложение В.
5.2 Система дозирования, для растворов, например мерные бутылки.
5.3 Основная панель.
5.3.1 Для тестов A, B, C и H используется панель длинной минимум 50мм, шириной
минимум 50мм и толщиной не менее 1.1мм, произведенная из нержавеющей
стали типа 302 или 304 в соответствии со спецификациями EN 10088/2, 2R,
имеющая светлую отожженную полировку. Высота шероховатости
поверхности должна составлять 50  25 нм среднего арифметического
отклонения от биссектрисы. Один или оба конца панели должны иметь
основания так, чтобы они могла устанавливаться перпендикулярно
поверхности. Панели, имеющие следы ржавчины, обесцвечивания или
множественных царапин неприемлемы. Новые панели должны быть зачищены
перед использованием, как описано в 10.2.1, за исключением того, что
промывка последним раствором производится 10 раз. В промежутках между
использованием тестовая поверхность панели должна быть защищена от
царапин и загрязнения, панели должны храниться при условиях, описанных в
8.1.
5.3.2 Для Тестов D, E и F описанная в 5.3.1 панель должна иметь 12мм участок с
одного конца загнутый по дуге на угол 120о в направлении от тестовой
поверхности. Радиус изгиба должен составлять от 1.5 до 3 мм.
5.4 Ролик, механический или ручной.
5.4.1 Стальной ролик 85  2.5 мм в диаметре и 45  1.5 мм в ширину, с резиновым
покрытием толщиной около 6 мм, имеющий дюрометр для твердости по шкале
Шора 80  5. Масса ролика 2  0.1 кг.
5.4.2 Ни одна из частей тестового устройства не должна оказывать давление на ролик
при использовании. Ролик должен приводиться в движение либо механически
или рукой со скоростью 10  0.5 мм/с (см. рис.5)
5.5 Стенд для тестирования и вспомогательные устройства.
5.5.1 Тесты A, B, C и G. На стенде должна быть закреплена тестовая панель (см. Рис.
6) с наклеенной на нее лентой под углом в 2о к вертикали, так чтобы когда груз
свисает с тестового образца, на ленту не действовали бы отрывающие силы.
5.5.2 Тесты D, E и F. Стенд должен удерживать тестовую панель в горизонтальной
плоскости на высоте примерно 300мм над рабочей поверхностью.
5.5.3 Зажим для присоединения груза к образцу, равномерно распределяющий
нагрузку по ширине ленты.
5.5.4 Грузы для теста
5.5.4.1 Для тестов A, B, D и H грузы должны иметь массу 1000  5 г если не оговорено
особо. Масса удерживающего зажима должна (5.5.3) быть добавлена в
суммарную массу.
5.5.4.2 Для тестов D, E и F грузы должны иметь массу 4.5  0.2 кг, если не оговорено
особо. Масса удерживающего зажима должна (5.5.3) быть добавлена в
суммарную массу.
5.5.5 Секундомер
5.5.5.1 В тестах A, B, C и G для измерения интервала между подвешиванием груза и
отрывом ленты от панели.
5.5.5.2 В тестах D, E и F для отсчета 48 часов, в течение которых груз действует на
ленту.
6. Реагенты
6.1 Чистота реагентов. Химические вещества класса реактивов должны быть
использованы во всех тестах. Вещества другого класса могут быть использованы
при условии, что они очень высокой степени очистки, чтобы не снижать точность
оценки.
6.2 Химические растворы
6.2.1 Любой из нижеперечисленных растворов может быть использован для очистки.
6.2.1.1 Диацетоновый спирт, без осадка, технического сорта или выше.
6.2.1.2 Метанол (95%).
6.2.1.3 Метилэтилкетон (МЭК)
6.2.1.4 Н-гептан.
6.2.1.5 Ацетон.
6.2.1.6 Для последней очистки перед каждым тестом используйте МЭК или ацетон.
6.3 Обтирочный материал, абсорбент, хирургическая марля, вата или тряпка.
Материалы должны не образовывать ворсинок в процессе использования, не
содержать примесей, растворимых в вышеперечисленных (6) растворах и
произведенные исключительно из непереработанных материалов.
7. Выбор образцов
7.1 Выбор образцов должен происходить в соответствии с процедурой описанной в
ASTM D3715/D3715M или другой процедурой отбора, заранее оговоренной (см.
12.1.7). Пять одинаковых образцов должно быть заготовлено для каждого теста.
Никакое одно значение, полученное в ходе теста, не может считаться
представительным.
8. Условия проведения тестов
8.1 Приведите выбранные рулоны ленты к стандартным условиям: 23  1о С и 50  5%
относительной влажности. Проводите тесты при этих условиях, если не указаны
другие (см. 12.1.7). Если выдержать эти условия нет возможности, тестируйте при
настолько близких к ним, насколько возможно. Новые условия проведения должны
быть занесены в отчет (см. 12.1.7).
Замечание 4. Внимание! Исследователь должен помнить, что при длительном
удержании панели в руках тепло от них переходит к панели. Таким образом, в
периоды непосредственно до, во время и после нанесения образца на панель
старайтесь иметь как можно меньше контакта с панелью.
9. Тестовые образцы
9.1 Извлечение из рулона.
9.1.1 Отмотайте и удалите как минимум три, но не более шести внешних слоев ленты
в рулоне, перед тем как отрезать тестовый образец.
9.1.2 Отберите по три образца от каждого выбранного рулона для проведения тестов
A, D и G; по пять образцов от рулона для тестов B, C, E, F. Снимайте образцы
ленты со свободно вращающегося рулона при скорости 500-750 мм/с. В тех
случаях, когда ширина или иные факторы, повышающие клейкость ленты к
подложке затрудняют извлечение образца при рекомендуемой скорости,
снимайте его при скорости максимально близкой к 500 мм/с.
9.2 В случае если лента шире требуемой для проведения теста, отрезайте образец от
середины ленты, предварительно отмотав ленту согласно 9.1.2.
9.3 Наклеивайте образец в течение 5 минут после того, как отмотали ленту.
9.4 Размер образца
9.4.1 тесты A, B, C и G. Площадь области, на которой проводится тест: 12  0.5 на
12  0.5 мм, или иная указанная площадь (например: 24  0.5 мм на 24  0.5 мм).
Длина образца должна примерно равняться 150 мм.
9.4.2 Тесты D, E и F. Образцы должны иметь 12  0.5 мм ширины и примерно 300 мм
длины.
10 Тесты
10.1 Для тестов B и C закрепите с помощью двухслойной клейкой ленты кусок фибролита
размером 30 мм на 75 мм (см. 3.2, 3.3) таким образом, чтобы 30 мм сторона фибролита
была отцентрована относительно 50 мм стороны тестовой панели (см. 5.3.1 и 5.3.2).
Замечание 5: Обратите внимание на то, чтобы фибролит был размещен правильной
стороной вверх и таким образом, что волокна бумаги, направление обработки, были
перпендикулярны предполагаемому направлению продольного натяжения.
10.2 Тест А
10.2.1 Вылейте один из растворов (6.2.1) на панель, затем вытрите насухо чистым
абсорбирующим материалом. Повторите эту процедуру три раза. Окончательно протрите
материал, используя метилэтилкетон или ацетон. Панель, не использованную в течение 10
часов необходимо очистить заново.
Замечание 6: Не используйте панели имеющие следы ржавчины, обесцвечивания или
множественные царапины. Старайтесь не прикасаться к поверхности панели пальцами. Во
время хранения панели должны быть защищены от повреждений или загрязнения.
10.2.2 Расположите тестируемый образец по середине 50 мм стороны тестовой панели и
наклейте без дополнительного усилия так, чтобы покрыть лентой площадь 12 х 12 мм
(если не указана другая). Клеящий состав остальной, свободной части ленты заклейте чемлибо.
10.2.3 Чтобы избежать срезания образца об конец панели до и во время раскатывания,
подложите другую панель той же толщины или немного меньше под свободный конец
образца. Раскатайте тестовую область дважды в каждом направлении.
10.2.4 Каждый образец и тест подготавливайте в течение 1 минуты. Для лент не
являющихся упаковочными может использоваться другой временной промежуток, но он
должен быть указан в отчете (см. 12.1.4).
10.2.5 Установите зажим на закрытый, свободный край образца, убедившись что зажим
охватывает всю ширину образца и выровнен, чтобы равномерно распределить силу
нагрузки.
10.2.6 Установите тестовую установку на стенд, так чтобы свободный конец образца
вертикально свешивался и чтобы на образец не действовали отрывающие силы.
10.2.7 Плавно присоедините 1000г груз к зажиму так, чтобы не оказать ударных
воздействий на образец. Засеките время до того момента, когда образец полностью
отделится от тестовой панели. (см. Рис. 4)
10.3 Тесты B и C
10.3.1 Эти тесты следует проводить также, как описано в 10.2, за исключением того, что
тестовая панель должна быть покрыта фибролитом, как описано в 10.1.
10.4 Тесты D
10.4.1 Произведите очистку согласно 10.2.1 тестовой панели (5.3.1).
10.4.2 Приложите один конец образца длинной около 100мм клеящей стороной вниз вдоль
поверхности тестовой панели. Лента должна быть точно под прямым углом к согнутому
краю панели. Оставшейся длине ленты позвольте свободно свисать за согнутым краем
панели.
10.4.3 Используя угольник прорежьте вдоль ширины ленты 75 мм от начала изгиба
тестовой панели в горизонтальной плоскости.
10.4.4 Прокатайте роликом дважды в продольном направлении.
10.4.5 Поместите зажим на свободном конце образца, так чтобы зажим охватывал всю
ширину ленты и распределял нагрузку равномерно.
10.4.6 Поместите тестовую установку на стенд так, чтобы панель располагалась
горизонтальна, лентой вверх, а свободный конец ленты был вертикален. Подвесьте груз
4.5 кг к зажиму максимально плавно, чтобы лента не подверглась рывкам.
10.4.7 По прошествии 48 часов под нагрузкой осмотрите образец на наличие смещений,
соскальзывания. Измерьте любые смещения с точностью до 1 мм (см. Рис. 4).
10.5 Тесты E и F.
10.5.1 Эти тесты следует проводить также, как описано в 10.4, за исключением того, что
тестовая панель должна быть покрыта фибролитом, как описано в 10.1.
10.6 Тест G.
10.6.1 Подготовьте тестовые образцы согласно 10.2.1, 10.2.2, 10.2.3, 10.2.4 и 10.2.5.
10.6.2 Поместите стенд с закрепленным образцом в печь с температурой 50  1оС, или с
другой заранее оговоренной температурой.
10.6.3 Оставьте при этих условиях на 10 минут, после плавно подвесьте 1000г груз к
зажиму, чтобы не вызвать рывков ленты (образца). Запишите время, пройденное до
полного отрыва ленты от панели (см. 12.1.8)
11. Вычисления.
11.1 Тесты A, B, C и G. Для подсчета результатов теста каждого рулона ленты
пересчитайте результаты теста каждого из пяти образцов (время на отрыв) в
десятичный или натуральный логарифм. Получите среднее арифметическое всех
логарифмов и пересчитайте получившийся логарифм обратно во время. Полученное
значение будет являться искомым результатом для рулона ленты с учетом
выборочного контроля.
11.2 В тестах D, E и F в отчет заносится среднее значение смещения в мм.
12. Отчет.
12.1 Отчет должен содержать следующее:
12.1.1 Описание, содержащее информацию о том, какой метод тестирования был
использован и любые изменения в методике тестирования.
12.1.2 Должен быть указан производитель каждого рулона ленты.
12.1.3 Для тестов A, B, C и G должно быть указано время, требуемое для полного
отделения ленты от панели. Для тестов D, E и F – величина смещения в мм, с
точностью до 1 мм.
12.1.4 Время выдержки, если оно отличается от стандартной 1 минуты.
12.1.5 Для тестов A, B, C и G: размер тестируемого образца, если он отличается от
стандартного 12 мм на 12 мм. Для тестов E, F и G: ширина образца, если она отлична
от 12 мм.
12.1.6 Условия проведения теста, если они отличаются от стандартных (23  1оС,
относительная влажность 50  5%).
12.1.7 Температура, при которой проводятся тесты A, B, C, D, E и F, если она отлична
от 23оС. Для теста G если температура отлична от 50оС.
12.1.8 Характер разрушения. Сила сцепления, сила внутренних связей.
Сопротивляемость клеящего слоя отделению от поверхности (хорошая сила сцепления
важна для чистого удаления клеящего состава). Сила склеивания для тестов A, B, C и
G (сила связи между самоклеящейся лентой и поверхностью).
12.1.9 Фибролитовая подложка, если проводились тесты C или F.
13. Точность и достоверность результатов.
13.1 Поверхности одинаковых фибролитовых листов могут иметь существенные
различия, зависящие от фабрики производителя, между партиями товара одной
фабрики и внутри одной партии товара. Таким образом, результаты, полученные с
использованием разных фибролитовых подложек не должны сравниваться между
собой, кроме случая, когда Тест G используется для определения, насколько хорошо
лента приклеивается на различные фибролитовые подложки.
14. Ключевые слова.
14.1 Самоклеящаяся лента, армированная лента, сдвиговое сопротивление.
Рис. 1. Подготовка образца к тесту на сдвиговое сопротивление управляемым
раскатыванием.