BS ISO 07267——橡胶覆盖辊表观硬度测定标准系列（IRHD法与Pusey和Jones法）

🛞 BS ISO 7267 是针对”橡胶覆盖辊”（rubber-covered rollers，如造纸、印刷、印染、冶金、纺织等行业大量使用的包胶辊）表观硬度测定的标准系列，由 ISO/TC 45（橡胶与橡胶制品技术委员会）制定，英国通过 PRI/22 委员会（橡胶物理试验）等同采用并发布为英国国家标准。该系列标准规定了在包胶辊曲面上直接测定橡胶覆盖层表观硬度的方法，分别对应 ISO 7267-1（IRHD 国际橡胶硬度法）与 ISO 7267-3（Pusey 和 Jones 法），并作为 ISO 7267 系列的第2部分（邵氏硬度法）的补充，共同构成完整的包胶辊硬度评价体系。

💡 包胶辊硬度是决定辊面弹性、耐磨性与被加工材料（纸、布、薄膜、金属板带）表面质量的关键参数：硬度偏高易造成压痕与打滑，硬度偏低则易磨损与起皱，因此必须用统一方法准确测定。

一、标准系列框架与适用范围 📌

BS ISO 7267 系列目前涉及以下主要部分：

BS ISO 7267-1:2008——橡胶覆盖辊表观硬度测定第1部分：IRHD 法（IRHD method）。采用国际橡胶硬度标尺，适用于较薄或较软的包胶层，以及需要更高分辨率与更稳定结果的场合。
BS ISO 7267-3:2011——橡胶覆盖辊表观硬度测定第3部分：Pusey 和 Jones 法（Pusey and Jones method）。采用经典的 Pusey-Jone 压入式硬度计，广泛应用于纺织、印染等传统行业的包胶辊硬度控制。

两部分均采用 ICS 分类号 83.140.99（其他橡胶制品）。第1部分为 ISO 7267-1:2008 的第三版（2008-08-01 发布），英国于 2009 年发布；第3部分为 ISO 7267-3:2011 的第三版（2011-11-01 发布），英国于 2011 年发布。第1部分取代了 BS 7442-3.1:1998，第3部分取代了 BS ISO 7267-3:2007。英国委员会 PRI/22（橡胶物理试验）负责该系列的国内实施与修订提案。

⚠️ 橡胶是粘弹性材料，其硬度读数受加载时间、温度与试验历史影响显著。测量必须在规定的状态调节与温度条件下、按规定的时间间隔进行，否则同一辊可能得出明显不同的硬度值。

二、表观硬度的物理含义与测量原理 🧠

“表观硬度”（apparent hardness）是指在包胶辊弯曲曲面上直接测得的硬度值，它与”标准试样硬度”不同：由于辊面为曲面且橡胶层下方为刚性金属芯，测量结果同时受橡胶本征硬度、胶层厚度与辊面曲率的影响。因此，表观硬度是一个”综合响应”指标，反映的是给定包胶辊在指定测头与载荷作用下的压入阻力，而非橡胶材料单纯的弹性模量。

IRHD 法（第1部分）基于国际橡胶硬度标尺：将一个规定形状与尺寸的压头在规定的初载荷与主载荷作用下压入橡胶表面，通过测量压入深度换算为 IRHD 值，标尺范围约 0～100，数值越大表示越硬。Pusey 和 Jones 法（第3部分）则采用压入式硬度计，将钢球压头在规定的总载荷（含初载荷与主载荷）下压入辊面，读取压入深度对应的硬度值（P&J 值），通常数值越小表示越硬，与 IRHD 的读数方向相反。

🚨 不同方法（IRHD、Pusey-Jones、邵氏）得到的硬度值不可直接互换，更不能将某一方法的读数按固定系数换算成另一方法的值。需要转换时，应使用建立在足够数据基础上的专门换算曲线或校准关系，并注明其适用范围。

三、试验装置与校准 🔧

第1部分的 IRHD 法要求使用符合规定的橡胶硬度计（IRHD 袖珍或台式硬度计），其压头形状、尺寸、施加载荷（初载荷与主载荷）与位移测量系统应满足标准要求；台式硬度计适用于可在实验室台架上稳定的包胶辊，袖珍/便携硬度计适用于大型辊在机测量。第3部分的 Pusey 和 Jones 法要求使用规定规格的硬度计，其钢球直径、总载荷与指示表精度均应符合标准，并配置相应的辊面支撑/夹持装置以稳定被测辊。

校准方面，两个部分均要求对硬度计进行定期校准，使用标准硬度块或经校准的测力装置验证载荷与位移读数；对便携式硬度计还应校准其在曲面上的适用性。校准记录应保留并随试验报告提供，以证明测量系统的溯源性。

项目	IRHD 法（第1部分）	Pusey 和 Jones 法（第3部分）
压头类型	规定直径球形/平面压头（带初载荷与主载荷）	规定直径钢球压头
标尺方向	数值越大越硬	数值越小越硬（压入深）
典型适用	较薄/较软胶层、需高分辨率	传统纺织印染行业包胶辊
测量方式	台式或便携式	压入式硬度计（可便携）

四、状态调节与试验条件 ⏱️

第3部分明确规定”硫化/磨光完成至试验之间的时间间隔”以及”状态调节与试验温度”要求：橡胶在硫化或最终磨光后需要经过规定的时间间隔才能进行硬度测量，以消除硫化后效应与残余应力；试验前试样应在标准实验室温度（通常为 23 ℃±2 ℃）与相对湿度（50 %±5 %）下状态调节足够时间，硬度计与辊也应达到温度平衡。第1部分同样要求试样在规定的温度与湿度下状态调节，并对测量点的数量、分布与测量位置（避开辊面缺陷、接缝与边缘）作出规定。

为保证结果的代表性，标准要求在被测辊的多个位置（不同圆周角度与轴向位置）进行多次测量，取算术平均值作为该辊的表观硬度，并报告各测量点的最大值、最小值与平均值；对测量点间距、测量次数与剔除异常值的规则亦有所规定。

💡 温度对橡胶硬度影响显著：温度升高，橡胶变软，硬度读数下降。若辊在高温或低温工况下工作，应在报告中注明测量时的实际温度，并尽量在标准温度下测量以便与历史数据比较。

五、试验程序与结果表达 📏

试验程序通常包括：被测辊的准备与状态调节 → 硬度计校准核查 → 按规定位置布置测量点 → 施加初载荷并置零 → 施加主载荷并保持规定时间 → 读取压入深度/硬度值 → 重复测量并计算平均值。第1部分 IRHD 法在施加主载荷后需等待规定时间（通常约 30 s 或按标准规定）使读数稳定后读取；第3部分 Pusey 和 Jones 法则读取主载荷作用下指示表的最大/稳定读数。

结果表达要求给出：被测辊的规格（直径、胶层厚度、辊面状态）、测量方法、状态调节条件、试验温度、各测量点读数、平均值与范围，以及必要的测量位置示意图。对于胶层厚度不均或硬度不均匀的辊，应注明硬度分布情况，必要时给出硬度-位置曲线，以便后续磨削或返修参考。

✅ 规范的硬度报告应同时给出”测量条件”与”读数结果”：没有状态调节温度和测量方法的硬度数值，无法用于工艺控制或供需双方验收，也无法与历史数据纵向对比。

六、工程应用要点 🛠️

🔍 辊面质量控制：包胶辊硬度直接影响被加工材料的表面质量，生产过程中应定期按标准方法抽检，监控胶层老化与磨损趋势。
📐 胶层厚度与硬度匹配：薄胶层、软胶与厚胶层、硬胶的测量响应不同，选型与验收时应同时核对胶层厚度与硬度要求。
⚙️ 磨削与返修：当硬度下降或分布不均时，需重新磨削或重新包胶；磨光后应按规定时间间隔再测，以确认最终硬度达标。
📋 供需验收：在采购合同中明确引用 BS ISO 7267 的对应部分，并约定测量位置、数量与状态调节条件，作为包胶辊出厂检验与到货验收的依据。
🔧 仪器管理：硬度计应定期校准并保存记录；对便携式硬度计应验证其在曲面上测量的可靠性，避免因测头磨损或支撑不稳引入误差。

七、常见问题解答 ❓

❓ 问：BS ISO 7267 的”表观硬度”与普通橡胶硬度有何区别？
答：普通橡胶硬度在标准试样平面或规定表面上测量，而”表观硬度”是在包胶辊的弯曲曲面上直接测量，结果受胶层厚度与辊面曲率影响，因此称为表观硬度。

❓ 问：IRHD 法与 Pusey 和 Jones 法可以互相换算吗？
答：不能简单按固定系数换算。两种方法的压头几何、载荷与标尺方向不同，需要时只能依据建立在足够数据基础上的专门换算关系，并注明适用范围，否则应直接按对应方法实测。

❓ 问：为什么硫化/磨光后要等一段时间再测硬度？
答：橡胶在硫化与磨光后存在后硫化效应与残余应力，硬度会随时间缓慢变化。标准规定相应的时间间隔，是为了获得稳定、可比的结果。

🔍 问：测量时辊面温度偏高会怎样影响读数？
答：温度升高橡胶变软，硬度读数会偏低。因此应在标准温度（通常 23 ℃±2 ℃）下状态调节后测量，并在报告中记录实际温度。

📐 问：同一根辊应测几个点？
答：标准要求在被测辊的多个位置（不同轴向与圆周位置）进行多次测量，取平均值，并报告各点数值与范围，以反映辊面硬度分布的均匀性。

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