Papier

=== Mechanische Eigenschaften ===
Prüfungen nach DIN EN ISO 1924: Quotient (in kN/m) aus Bruchlast und Breite eines Papierstreifen; abgeleitet: Zugindex/-steifigkeit (in N/m); Zugsteifigkeitsindex (in Nm/kg) als Quotient aus Zugfestigkeit und Grammatur.
Die Zugfestigkeit ist einer der zentralen physikalischen Werte bei der Papierherstellung, bei Kraftpapier ist sie sogar der wichtigste Wert. Die Maßeinheit der auf die Breite der Papierprobe bezogenen Zugfestigkeit ist N/m. Da die Zugfestigkeit vorwiegend von der flächenbezogenen Masse abhängt, wird auch der Zugfestigkeitsindex (ZFI) mit der Maßeinheit Nm/g verwendet.
Zur Bestimmung dieses Wertes wird eine Zerreißprobe gemacht. Dazu werden Papierstreifen einer genormten Länge und Breite mechanisch eingespannt, der so genannte „Reißapparat“ zieht die Probe auseinander und zeichnet die benötigte Kraft auf. Die im Moment des Zerreißens benötigte Kraft ist die Zugfestigkeit. Um einen Durchschnittswert zu erhalten, werden meist zehn Streifen zerrissen, wovon fünf längs der Laufrichtung und fünf quer zur Laufrichtung der Papiermaschine genommen werden. Als Nebenprodukt dieser Messung werden noch die Bruchdehnung und die ''Zugbrucharbeit'' ermittelt. Die Bruchdehnung wird in Prozent angegeben und gibt an, um wie viel Prozent der Papierstreifen sich im Moment des Bruchs verlängert. Die Zugbrucharbeit wird in J/m² angegeben und ist die aufgewendete Zugkraft pro Papierfläche.
Spezifischer Weiterreißwiderstand
Durch-/Weiter-/Fortreißfestigkeit, Normen: ISO 1974, DIN 53115 (Brecht-Imset), DIN EN 21974 (grammaturbezogener Elmensdorf-Durchreißindex in mNm³/g).
Die Maßeinheit des ''spezifischen Weiterreißwiderstandes'' ist mN·m²/g. Diese Maßeinheit gibt an, wie leicht ein Papier, das bereits eingerissen ist, weiterreißt. Dazu wird das Papier mit einem Schnitt versehen und in das Reißfestigkeitsprüfgerät (nach Elmendorf) eingespannt. Durch einen Knopfdruck wird ein blockiertes Pendel ausgelöst, welches die Probe im Zuge der Pendelbewegung zerreißt und dabei die Kraft misst.
Druck (in kPa), dem ein Substrat nicht mehr standhält; abgeleitet ist der Berstfaktor (Druck durch Grammatur); Berstfestigkeit nach Mullen (DIN ISO 2758: Papier; DIN 53141-1: Pappe), nach Schopper (DIN 53113), an Wellpappe (ISO 2759, DIN/ISO 3689: nass, FEFCO 4).
Der Berstwiderstand gibt den benötigten Druck an, um ein Papier zum Bersten zu bringen. Die Maßeinheit des Berstwiderstandes lautet kPa. Dazu wird das Normblatt in den Prüfapparat eingespannt und eine Membran mit genormter Fläche drückt mit ansteigender Kraft gegen das Papier. Der Druck, der zum Durchstoßen des Papiers erforderlich ist, wird Berstwiderstand genannt.
Widerstand, den Papier, Karton oder ein Verbund einer senkrecht einwirkenden Dehnung (TAPPI T 541) oder einer Schiebebewegung (Scott-Bond-Test: TAPPI T 833 pm-94 und T 569, Brecht-Knittweis-Spaltwiderstand: DIN 54516) entgegensetzt.
Der Spaltwiderstand gibt die aufzubringende Kraft an, welche benötigt wird, die Papierbahn in der Masse zu spalten. Dies wird gewöhnlich bei mehrlagigen Papieren angewandt, bei denen mehrere Papierbahnen nass (25–35 %) vergautscht wurden, so beispielsweise bei Faltschachtelkarton (FSK) oder besonders voluminösen Papieren (Rohdichte 3-Puffer),
* einen definierten Durchreißwiderstand längs und quer von 350 mN haben bei Papieren mit einer flächenbezogenen Masse ab 70 g/m²,
* eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweisen, ausgedrückt in der Kappa-Zahl.
Als Orientierungshilfe für die Alterungsbeständigkeit von gestrichenen und ungestrichenen Papieren wurden Lebensdauerklassen ausgearbeitet.
* LDK 24 bis 85: Diese Papiere dürfen „Alterungsbeständig“ genannt werden
* LDK 12 bis 80: Einige 100 Jahre Lebensdauer
* LDK 6 bis 70: Mindestens 100 Jahre Lebensdauer
* LDK 6 bis 40: Mindestens 50 Jahre Lebensdauer
Entgegen der Normung werden auch alterungsbeständige Recyclingpapiere angeboten, da durch Forschungsergebnisse nachgewiesen wurde, dass sich Holzschliff und Alterungsbeständigkeit nicht ausschließen. So sind zum Beispiel Recycling-Kopierpapiere auf dem Markt, die die Vorgaben nach der Lebensdauerklasse LDK 24 bis 85 erfüllen und auch über eine ''Alkalireserve'' in Form von Carbonat verfügen.

Frage: Wie wird die Zugfestigkeit von Papier gemessen?
Antwort: Zur Bestimmung dieses Wertes wird eine Zerreißprobe gemacht. Dazu werden Papierstreifen einer genormten Länge und Breite mechanisch eingespannt, der so genannte „Reißapparat“ zieht die Probe auseinander und zeichnet die benötigte Kraft auf. Die im Moment des Zerreißens benötigte Kraft ist die Zugfestigkeit.