La norme « TAPPI T 460 Résistance à l’air du papier (méthode Gurley) », élaborée conjointement par la TAPPI (Pâte, Papier et Industries de Transformation) et l’ANSI (Institut National de Normes Américain), décrit une procédure de mesure de la résistance à l’air d’une feuille de papier d’une surface circulaire d’environ 6,45 cm² sous une différence de pression de 1,22 kPa. La durée recommandée pour l’appareil à colonne liquide est de 5 à 2 1800 secondes par déplacement de 100 mL du cylindre. Pour les papiers plus imperméables, les temps de mesure deviennent tellement longs que d’autres techniques sont préférables.
Cette méthode mesure le volume d'air traversant l'échantillon testé et toute fuite d'air potentielle à sa surface. Par conséquent, elle ne convient pas aux papiers à surface rugueuse qui ne peuvent être comprimés de manière à empêcher d'importantes fuites en surface et sur les bords.
Pour une méthode de mesure de la résistance à l'air similaire, qui teste le papier à des pressions plus élevées (environ 3 kPa) et offre une meilleure résolution pour la mesure de petits volumes d'air, la norme « TAPPI T 536 Résistance à l'air du papier (méthode Gurley haute pression) » s'applique. Pour une méthode de mesure de la perméabilité à l'air à des pressions allant jusqu'à 9,85 kPa, utilisant des surfaces de test de différentes tailles, la norme « TAPPI T 547 Perméabilité à l'air du papier et du carton (méthode Sheffield) » s'applique.
La norme TAPPI T 460, une méthode d'essai standard largement utilisée, fournit un moyen fiable de mesurer la résistance du papier au passage de l'air, un indicateur important de sa porosité ou de sa perméabilité à l'air.
Cette méthode d'essai détermine la résistance à l'air du papier en mesurant le temps (en secondes) qu'il faut à un volume d'air spécifique (généralement 100 mL) pour traverser une zone définie de l'échantillon de papier sous une différence de pression constante.
La zone de test est un espace circulaire d'environ 6,45 cm². La différence de pression est de 1,22 kPa et la plage recommandée est de 5 à 2 1800 secondes pour 100 mL d'air déplacé. Les valeurs sont généralement exprimées en secondes Gurley. Plus la valeur est élevée, plus la résistance à l'air est importante (faible porosité), ce qui signifie que le papier est plus dense. À l'inverse, une valeur faible indique une porosité élevée (l'air traverse plus facilement le papier).
La méthode Gurley utilise un densimètre Gurley, un instrument qui applique une légère pression pour forcer l'air à traverser un échantillon de papier compressé. L'appareil comprend généralement un cylindre muni d'un joint liquide ou d'un matériau lesté par gravité qui crée la pression. Le papier est fermement compressé pour éviter toute fuite sur les bords. L'air traverse l'échantillon et le temps nécessaire au passage d'un volume précis d'air est enregistré.
Cette méthode entraîne une infiltration en surface ; une compression adéquate est donc essentielle. Elle ne convient pas aux cartons très épais ni aux matériaux sujets à une infiltration importante en surface ou sur les bords.
La résistance à l'air du papier reflète indirectement diverses propriétés structurelles et fonctionnelles de celui-ci :
Dans le papier recyclé, les fibres plus courtes entraînent généralement une porosité plus élevée (moins de secondes Gurley) par rapport au papier à fibres vierges.
Les temps de test pour les papiers à haute imperméabilité peuvent être excessivement longs. Dans ce cas, des méthodes alternatives sont recommandées.
Cette méthode peut entraîner des infiltrations en surface, ce qui la rend moins adaptée aux matériaux à structure lâche.
Ce test demeure un élément fondamental du contrôle de la qualité dans les industries de la pâte à papier, du papier, de l'emballage et les industries connexes, garantissant des performances constantes des matériaux.
La norme TAPPI T 460 est un test fondamental permettant de mesurer la résistance à l'air (ou, inversement, la porosité/perméabilité) du papier selon la méthode Gurley. Elle est utilisée dans les industries de la pâte à papier, du papier, de l'emballage, de l'imprimerie et les secteurs connexes. Ce test fournit une méthode normalisée et reproductible pour mesurer la facilité avec laquelle l'air traverse le papier, constituant ainsi un indicateur indirect essentiel de diverses propriétés et caractéristiques de performance importantes du matériau.
Cette norme est considérée comme importante pour les raisons suivantes :
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