Tester wytrzymałości zagięć papieru TAPPI T 511 (urządzenie testowe MIT)

Norma „TAPPI T 511 Paper Fold Strength (MIT Tester)”, opracowana wspólnie przez Pulp, Paper and Converting Industries Technical Association (TAPPI) oraz American National Standards Institute (ANSI), opisuje metodę pomiaru wytrzymałości papieru na zginanie za pomocą urządzenia typu MIT. Wentylator wyciągowy utrzymuje głowicę składającą w temperaturze pokojowej.

Urządzenie testujące MIT nadaje się do papieru o dowolnej grubości; jeśli jednak zewnętrzne warstwy włókniste papieru o grubości powyżej około 0,25 mm rozerwą się podczas pierwszych kilku zgięć, test staje się nieistotny. Procedura dla urządzenia typu Schopper została opisana w normie „TAPPI T 423 Wytrzymałość papieru na zginanie (urządzenie testujące typu Schopper)”.

Norma TAPPI T 511 definiuje powszechnie akceptowaną standardową metodę testowania. Norma ta mierzy wytrzymałość papieru na zginanie za pomocą testera wytrzymałości na zginanie typu MIT. Metoda ta określa, ile razy próbkę papieru można wielokrotnie złożyć pod kontrolowanym naprężeniem, zanim ulegnie zerwaniu. Ta właściwość ma kluczowe znaczenie dla oceny trwałości i żywotności papieru w zastosowaniach wymagających wielokrotnego zginania, składania lub zaginania.

Wytrzymałość na zginanie jest ważnym wskaźnikiem odporności papieru na naprężenia mechaniczne w czasie. Test ten jest szczególnie cenny w następujących sytuacjach:

• Dokumenty wydawnicze: takie jak strony książek, czasopism i map, które są często otwierane i zamykane.
• Badania archiwalne i starzenia się: ocena, w jaki sposób papier pogarsza się z upływem czasu pod wpływem czynników środowiskowych.
• Papiery opakowaniowe i specjalistyczne: Papiery, w których ważna jest odporność na pęknięcia, w tym papiery stosowane w teczkach, etykietach i składanych tekturach.

Wyższe wartości wytrzymałości na zginanie zazwyczaj wskazują na silniejsze wiązanie włókien i lepszą odporność na zmęczenie. Ta metoda testowania jest przydatna do kontroli jakości, rozwoju produktów i prognozowania wydajności w warunkach rzeczywistych.

Urządzenie testowe MIT działa w następujący sposób:

• Do urządzenia testowego wkłada się wąski pasek papieru (zwykle o szerokości 15 mm).
• Zastosowano standardowe napięcie 9,81 N (1 kgf).
• Próbkę składa się w przód i w tył ze stałą prędkością, aż do jej złamania (podwójne składanie = jedno pełne wahadło w przód i w tył).
• Rejestrowana jest liczba zagięć koniecznych do spowodowania uszkodzenia.
• Wyniki są zwykle wyrażane jako logarytm (podstawa 10) liczby podwójnych fałdów, termin ten jest często nazywany liczbą wytrzymałości fałdu.

W standardowej konfiguracji, system wentylatora wyciągowego utrzymuje głowicę składającą w temperaturze pokojowej i zapobiega jej przegrzewaniu. Metoda ta nadaje się do papieru o różnej grubości, ale w przypadku papieru o bardzo dużej grubości (co najmniej 0,25 mm) może dojść do przedwczesnego rozdarcia warstwy zewnętrznej, co może zmniejszyć istotność testu.

Główne cechy tej metody są następujące:

• Normy stosowne: Generalnie porównywane lub stosowane łącznie z normami ASTM D2176, ISO 5626 i TAPPI T 423 (urządzenia do badania typów tnących).
• Raportowanie: Ponieważ właściwości papieru są anizotropowe, wyniki są zazwyczaj raportowane oddzielnie dla orientacji maszynowej i orientacji poprzecznej.
• Ograniczenia: Nie nadaje się do papieru o zbyt dużej grubości lub delikatnego. Wyniki mogą się różnić w zależności od wilgotności i warunków.

Zastosowania przemysłowe tej normy są następujące:

• Drukowanie i publikowanie: Zapewnia, że ​​papier do książek i czasopism wytrzyma wielokrotne użytkowanie.
• Konserwacja i archiwizacja: Pomagają oszacować okres przechowywania dokumentów historycznych.
• Opakowanie: Ocena odporności na pękanie złożonej tektury i arkuszy podczas produkcji i użytkowania.
• Zapewnienie jakości: Rutynowe testy w papierniach i zakładach przetwórczych.

Krótko mówiąc, norma TAPPI T 511 pozostaje fundamentalnym testem oceny wytrzymałości mechanicznej w przemyśle papierniczym. Mierząc odporność papieru na wielokrotne składanie, dostarcza producentom, przetwórcom i użytkownikom końcowym kluczowych danych do wyboru materiałów i prognozowania ich wydajności.

Inwestycja w skalibrowaną maszynę MIT do badania wytrzymałości na zginanie gwarantuje laboratoriom i producentom wiarygodne i ujednolicone wyniki, zgodne z oczekiwaniami światowego przemysłu.

Produkty papiernicze, takie jak mapy, banknoty, ulotki do opakowań, książki, etykiety i specjalistyczne papiery techniczne, są często poddawane wielokrotnemu zginaniu i składaniu podczas użytkowania. Norma TAPPI T 511 zapewnia powtarzalny sposób oceny odporności papieru na zmęczenie spowodowane zginaniem. Zasadniczo pokazuje ona, jak dobrze wytrzymuje on wielokrotne naprężenia przy składaniu. Bez standardowej metody porównywanie trwałości różnych gatunków papieru lub różnych producentów byłoby niewiarygodne.

Opisana metoda wykorzystuje tester wytrzymałości MIT, który wielokrotnie zgina wąski pasek papieru pod określonym obciążeniem, aż do jego zerwania. Proces przebiega w następujący sposób:

• Pasek papieru zostaje przycięty do określonego rozmiaru.
• Pasek jest przymocowany do urządzenia testowego MIT.
• Zastosowano kontrolowane obciążenie napięciowe.
• Maszyna wielokrotnie składa próbkę pod stałym kątem.
• Rejestruje się liczbę podwójnych zagięć do momentu pęknięcia.
• Podwójne składanie oznacza jeden pełny cykl zginania w przód i w tył.

Wyniki są zazwyczaj wyrażane w następujący sposób:

• Liczba podwójnych fałdów
• Logarytm siły składania (powszechnie stosowany, ponieważ wyniki mogą się znacznie różnić)

Norma TAPPI T 511 sprawdza różne zmienne w celu zapewnienia spójności:

• Przykładowe wymiary
• Atmosfera klimatyzacyjna (typowo 23 stopnie Celsjusza i 50 procent wilgotności względnej)
• Przyłożone napięcie
• Kąt składania
• Prędkość składania
• Kierunek włókien (kierunek maszynowy i kierunek poprzeczny mogą się znacznie różnić)

Ponieważ właściwości papieru są różnorodne, zaleca się przeprowadzanie testów w obu kierunkach.

Główny sprzęt używany w testach przedstawia się następująco:

• Tester wytrzymałości na zginanie MIT
• nóż do próbek
• pomieszczenie klimatyzacyjne
• Miernik grubości (opcjonalnie do badań korelacyjnych)

Urządzenie testowe MIT zostało specjalnie zaprojektowane do wykonywania powtarzalnych, ostrych zagięć przy jednoczesnym utrzymywaniu kontrolowanego napięcia.

Norma TAPPI T 511 jest szeroko stosowana w następujących obszarach:

• Papiernie zajmujące się rozwojem produktu i kontrolą jakości.
• Producenci opakowań oceniają składane pudełka i wkładki.
• Producenci papieru zabezpieczonego (waluty, certyfikaty, paszporty)
• Branża księgarska i wydawnicza
• Archiwum testów papierowych

Norma TAPPI T 511 jest ważna, ponieważ składanie jest jednym z najczęstszych naprężeń mechanicznych w papierze. Pomaga ona producentom w następujących kwestiach:

• Porównanie trwałości różnych formulacji.
• Optymalizacja mieszanek włókien
• Ocena skutków przeglądu
• Do oceny dodatków, takich jak środki zwiększające wytrzymałość na mokro lub środki zwiększające elastyczność.
• Sprawdzanie zgodności ze specyfikacjami klienta.

Na przykład, bardzo cienkie włókna mogą zwiększyć wytrzymałość na rozciąganie, ale zmniejszyć wytrzymałość sklejki. Długie włókna zazwyczaj zwiększają wytrzymałość sklejki. Dlatego norma ta pomaga zrównoważyć wytrzymałość, elastyczność i użyteczność.

Nasza organizacja, z kompetentnym i doświadczonym zespołem, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą TAPPI T 511.