آزمایش‌های کاغذ و مقوا DIN 53121 - تعیین سختی خمشی با روش پرتو

آزمایش‌های کاغذ و مقوا DIN 53121 - تعیین سختی خمشی با روش پرتو

استاندارد «آزمون‌های کاغذ و مقوا DIN 53121 - تعیین استحکام خمشی به روش پرتو»، که توسط موسسه استاندارد آلمان (DIN) منتشر شده است، رویه‌های مورد استفاده برای اندازه‌گیری استحکام خمشی (سفتی خمشی) کاغذ، مقوا و مقوای موج‌دار را شرح می‌دهد. این ویژگی در صنایع کاغذ و بسته‌بندی بسیار مهم است زیرا نشان می‌دهد که یک ماده چقدر در برابر خم شدن یا تغییر شکل تحت بار مقاومت می‌کند. این امر مستقیماً بر عملکرد در کاربردهایی مانند مقوای تاشو، مقوای موج‌دار، جلد کتاب و جعبه‌های بسته‌بندی تأثیر می‌گذارد.

آزمایش‌های کاغذ و مقوا DIN 53121 - تعیین سختی خمشی با روش پرتو

استحکام خمشی یک پارامتر کیفی مهم برای موارد زیر است:

  • فرآیندهای تبدیل (تاشو، خمکاری، برش قالبی)
  • عملکرد بسته‌بندی (استحکام جعبه، مقاومت در برابر له شدن)
  • قابلیت چاپ و سهولت استفاده.
  • ثبات محصول در تولید.

استحکام کم می‌تواند منجر به شل شدن بسته‌بندی یا حفظ شکل ضعیف شود، در حالی که استحکام بیش از حد بالا می‌تواند باعث ترک خوردن در حین تا شدن شود.

این استاندارد از روش تیر استفاده می‌کند، که در آن یک نوار باریک از ماده در یک انتها فشرده می‌شود (مانند یک تیر کنسول عمل می‌کند) یا به گونه‌ای پشتیبانی می‌شود که امکان انحراف کنترل‌شده را فراهم کند. نیرو اعمال می‌شود و خمش/انحراف حاصل اندازه‌گیری می‌شود.

استاندارد DIN 53121 سه روش اصلی آزمون را تعریف می‌کند (اگرچه روش چهار نقطه‌ای در بسیاری از موارد ترجیح داده می‌شود):

  • روش دو نقطه‌ای (که اغلب روش دو نقطه‌ای یا کانتیلور نامیده می‌شود): یک انتها گیره می‌شود و انحراف در یک فاصله مشخص اندازه‌گیری می‌شود.
  • روش سه نقطه‌ای.
  • روش چهار نقطه‌ای (برای دقت بالاتر، به خصوص برای صفحات ضخیم‌تر یا سخت‌تر توصیه می‌شود): بار از دو نقطه داخلی اعمال می‌شود و تکیه‌گاه‌ها از دو نقطه خارجی فراهم می‌شوند.

سختی خمشی به صورت نسبت گشتاور خمشی اعمال شده به انحنای حاصل (یا زاویه انحراف) محاسبه می‌شود. از آنجایی که کاغذ ناهمسانگرد است، مقدار آن معمولاً برای جهت ماشین و جهت عرضی به طور جداگانه گزارش می‌شود.

استاندارد DIN 53121، به ویژه انواع دو نقطه‌ای و چهار نقطه‌ای آن، از نظر فنی بسیار شبیه به استاندارد «ISO 5628 کاغذ و مقوا - تعیین سختی خمشی - اصول کلی» است و عموماً معادل آن در نظر گرفته می‌شود. بسیاری از دستگاه‌های آزمایش مدرن برای هر دو استاندارد کالیبره دوگانه می‌شوند.

این آزمایش‌ها از تجهیزات تخصصی آزمایش مقاومت/صلبیت خمشی استفاده می‌کنند، به عنوان مثال:

  • دستگاه‌های نوع Taber یا روش پرتو
  • وسایل کج شونده دو نقطه‌ای / چهار نقطه‌ای
  • دستگاه‌های موتوری یا دستی با قابلیت اندازه‌گیری دقیق زاویه یا انحراف.

به عنوان مثال می‌توان به دستگاه‌های تست استحکام کاغذ مخصوص مطابق با استانداردهای DIN 53121 و ISO 5628 اشاره کرد.

فرآیند آزمایش به طور کلی از این مراحل پیروی می‌کند:

  • نمونه‌ها (معمولاً در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد و ۵۰ درصد رطوبت نسبی طبق استاندارد ISO 187) آماده‌سازی می‌شوند.
  • نوارهای تست به ابعاد مشخص شده بریده می‌شوند (عرض و طول بسته به روش و ضخامت مواد متفاوت است).
  • نمونه با گیره یا تکیه‌گاه محکم می‌شود.
  • بار اعمال می‌شود یا ماده تا زاویه یا انحراف خاصی خم می‌شود.
  • نیرو و انحراف ثبت می‌شوند.
  • سختی خمشی محاسبه می‌شود (معمولاً به صورت خودکار توسط دستگاه).
  • تکرارهای چندگانه انجام می‌شوند (هم در جهت دستگاه و هم در جهت عرضی).

استاندارد ISO 5628 برای هماهنگی بین‌المللی اهمیت پیدا کرده است، با این حال همچنان به طور گسترده در صنایع کاغذ، مقوا و بسته‌بندی در اروپا و سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به طور خلاصه، استاندارد DIN 53121 روشی را برای تعیین مقاومت خمشی (سفتی) کاغذ و مقوا مشخص می‌کند. سفتی خمشی یک ویژگی مکانیکی حیاتی است که میزان مقاومت یک ماده ورق در برابر خم شدن تحت بار معین را توصیف می‌کند. این امر به ویژه در صنایع بسته‌بندی، چاپ و تبدیل که عملکرد ساختاری و خواص تحمل بار بسیار مهم هستند، اهمیت دارد.

این استاندارد تعریف می کند:

  • یک روش آزمایشی برای اندازه‌گیری مقاومت خمشی.
  • الزامات تجهیزات آزمایش
  • روش آماده‌سازی نمونه
  • فرم ارزیابی و گزارش

سختی خمشی بر موارد زیر تأثیر می‌گذارد:

  • عملکرد دستگاه چاپ
  • عملکرد مقوا و بسته‌بندی
  • کیفیت محصول ادراک‌شده
  • رفتار تاشدگی و چروکیدگی

استاندارد DIN 53121 معمولاً از روش خمش کنسولی استفاده می‌کند. در این روش، یک نوار کاغذ یا مقوا از یک انتها گیره می‌شود، نیروی مشخصی در فاصله مشخصی اعمال می‌شود و انحراف حاصل (یا مقاومت در برابر خمش) اندازه‌گیری می‌شود.

مقاومت خمشی بر اساس موارد زیر محاسبه می‌شود:

  • نیروی اعمال شده
  • طول نوار تست
  • زاویه انحراف یا جابجایی

نتیجه، مقاومت ماده در برابر تغییر شکل را نشان می‌دهد.

نمونه‌ها طبق استاندارد DIN 53121 به ابعاد تعریف‌شده برش داده می‌شوند. آزمایش‌ها را می‌توان در هر دو جهت انجام داد: جهت ماشین یا جهت عرضی. از آنجا که خواص کاغذ بسته به جهت الیاف متفاوت است، نتایج باید برای هر دو جهت به‌طور جداگانه گزارش شوند.

از آنجا که کاغذ به رطوبت بسیار حساس است، آماده‌سازی، نتایج ثابت و تکرارپذیر را تضمین می‌کند. نتایج معمولاً به شرح زیر بیان می‌شوند:

  • مقاومت خمشی (مقدار مرتبط با استحکام)
  • یا سختی خمشی (مقداری مرتبط با گشتاور)

استاندارد DIN 53121 به طور گسترده در زمینه‌های زیر استفاده می‌شود:

  • تولید مقوای تاشو
  • تولید کاغذ چاپ
  • مواد صحافی و جلدسازی.
  • برچسب‌ها و مواد بسته‌بندی
  • کنترل کیفیت در کارخانه‌های کاغذسازی و مبدل‌ها
  • بازرسی کالاهای ورودی برای تولیدکنندگان بسته‌بندی
  • تحقیق و توسعه برای انواع جدید مقوا
  • حل مشکلات تا کردن/برش دادن

در کنترل کیفیت، صلبیت خمشی مستقیماً به موارد زیر مربوط می‌شود:

  • پایداری محصول
  • قابلیت انباشتگی
  • عملکرد حمل و نقل
  • ادراک مشتری

طبق استاندارد DIN 53121، آزمایش منظم به تولیدکنندگان به روش‌های زیر کمک می‌کند:

  • برای حفظ کیفیت تولید پایدار.
  • مقایسه دسته‌های مواد
  • اطمینان از انطباق با مشخصات

این استاندارد با سایر استانداردهای بین‌المللی استحکام، مانند موارد ذکر شده در زیر، مرتبط است:

  • ISO 2493 مقاومت خمشی کاغذ و مقوا
  • روش آزمون سختی TAPPI T 556 TAPPI

این استانداردها ممکن است از اصول کمی متفاوت (مانند روش سختی تابر) استفاده کنند، بنابراین نتایج همیشه مستقیماً قابل تعویض نیستند.

در نتیجه، استاندارد DIN 53121 یک روش استاندارد و تکرارپذیر برای اندازه‌گیری مقاومت خمشی کاغذ و مقوا ارائه می‌دهد. این استاندارد نقش حیاتی در تضمین عملکرد مواد در چاپ، بسته‌بندی و کاربردهای تبدیلی دارد. با کنترل خواص سختی، تولیدکنندگان می‌توانند قابلیت اطمینان مکانیکی، کارایی فرآیند و کیفیت محصول را تضمین کنند.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری متخصص و باتجربه، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست مطابق با استاندارد DIN 53121 ارائه می‌دهیم.

واتساپ