Resistência ao ar do papel TAPPI T 460 (Método Gurley)

A norma “TAPPI T 460 Resistência ao Ar do Papel (Método Gurley)”, desenvolvida em conjunto pela Associação Técnica das Indústrias de Celulose, Papel e Conversão (TAPPI) e pelo Instituto Nacional Americano de Padrões (ANSI), descreve um procedimento utilizado para medir a resistência ao ar de papéis com área circular de aproximadamente 6,45 cm² utilizando uma diferença de pressão de 1,22 kPa. A faixa recomendada para o dispositivo de coluna líquida é de 5 a 1800 segundos por deslocamento de 100 mL do cilindro. Para papéis mais impermeáveis, os tempos necessários tornam-se tão extremos que outras técnicas são preferíveis.

Este método mede o volume de ar que passa através da amostra de teste e qualquer potencial vazamento de ar pela superfície. Portanto, não é adequado para papéis com superfícies rugosas que não podem ser comprimidos com segurança para evitar vazamentos significativos na superfície e nas bordas.

Para um método similar de medição da resistência ao ar que testa o papel a pressões mais elevadas (aproximadamente 3 kPa) e possui maior resolução na medição de volumes de ar menores, aplica-se a norma “TAPPI T 536 Resistência ao ar do papel (método Gurley de alta pressão)”. Para um método de medição da permeabilidade ao ar a pressões de até 9,85 kPa, utilizando áreas de teste menores e maiores, aplica-se a norma “TAPPI T 547 Permeabilidade ao ar do papel e do cartão (método Sheffield)”.

A norma TAPPI T 460, um método de teste padrão amplamente utilizado, fornece uma maneira confiável de medir a resistência do papel à passagem de ar, um indicador importante de sua porosidade ou permeabilidade ao ar.

Este método de teste determina a resistência do papel ao ar, medindo o tempo (em segundos) que um volume específico de ar (normalmente 100 mL) leva para passar por uma área definida da amostra de papel sob uma diferença de pressão constante.

A área de teste é um espaço circular de aproximadamente 6,45 cm². A diferença de pressão é de 1,22 kPa e a faixa recomendada é de 5 a 1800 segundos por 100 mL de deslocamento de ar. As unidades são geralmente expressas em segundos Gurley. Valores mais altos em segundos Gurley indicam maior resistência ao ar (menor porosidade), o que significa que o papel é mais denso ou compacto. Valores mais baixos indicam maior porosidade (o ar passa com mais facilidade).

O método de Gurley utiliza um densímetro de Gurley, um instrumento que aplica uma leve pressão para forçar a passagem de ar através de uma amostra de papel comprimida. O dispositivo normalmente contém um cilindro com uma vedação líquida ou um material que, por gravidade, cria a pressão. O papel é comprimido firmemente para evitar vazamentos nas bordas. O ar flui através da amostra e o tempo necessário para a passagem de um volume específico é registrado.

Este método envolve infiltração superficial, portanto, a compressão adequada é crucial. Não é adequado para papelão muito grosso ou materiais propensos a infiltração significativa nas bordas/superfície.

A resistência do ar no papel reflete indiretamente várias propriedades estruturais e funcionais do papel:

• Grau de análise: Fibras mais finas formam camadas mais densas com maior resistência.
• Absorção: Afeta a penetração de tintas, óleos, água ou adesivos.
• Densidade aparente: Redes de fibras mais densas aumentam a resistência.
• Eficiência de filtração: Este fator é crucial para papéis ou materiais de filtro usados ​​na filtração de ar/líquido.
• Imprimibilidade e revestimentos: Esses fatores afetam se a tinta permanece na superfície ou é absorvida.
• Processos de produção: Papéis de alta resistência permitem o processamento a vácuo (por exemplo, a remoção de folhas durante as operações de conversão).

Em papel reciclado, fibras mais curtas geralmente resultam em maior porosidade (menor dureza Gurley) em comparação com o papel de fibra virgem.

Os tempos de teste para papéis com alta impermeabilidade podem ser excessivamente longos. Nesse caso, recomenda-se o uso de métodos alternativos.

Este método pode envolver infiltração superficial, o que o torna menos ideal para materiais com estrutura pouco densa.

Este teste continua sendo um elemento fundamental no controle de qualidade em todas as indústrias de celulose, papel, embalagens e setores relacionados, garantindo um desempenho consistente dos materiais.

A norma TAPPI T 460 é um teste fundamental usado para medir a resistência ao ar (ou, inversamente, a porosidade/permeabilidade) do papel pelo método de Gurley, sendo empregada nas indústrias de celulose e papel, embalagens, impressão e afins. Ela fornece um método padronizado e repetível para medir a facilidade com que o ar passa através do papel, servindo como um importante indicador indireto de diversas propriedades e características de desempenho do material.

Esta norma é considerada importante pelas seguintes razões:

• Controle de qualidade na produção: A resistência ao ar é um teste de inspeção rápido e não destrutivo, aplicado diretamente em máquinas de papel. Ela auxilia no monitoramento da consistência da produção, refletindo fatores como finura da fibra, formação da folha, compressão e colagem. Variações nos segundos Gurley indicam problemas no processo de produção de papel em um estágio inicial, garantindo a homogeneidade da qualidade do produto.
• Ele prevê a capacidade de absorção e a permeabilidade a líquidos: maior resistência ao ar (tempos de Gurley mais longos) está associada a menor porosidade. Isso significa menor penetração de líquidos como tintas, vernizes, óleos, água ou adesivos. Isso é vital para:
• Qualidade de impressão: Verifica como a tinta se deposita na superfície (impressões nítidas) e se há absorção excessiva (borrões ou manchas).
• Revestimentos e colagem: Garantem a adesão e o desempenho adequados em papéis revestidos.
• Isso permite o processamento automatizado na produção: papéis com resistência ao ar suficientemente alta (baixa porosidade) podem ser processados ​​de forma eficiente em linhas de conversão, embalagem e impressão (por exemplo, para caixas de papelão ondulado ou processos de alimentação por folhas) usando coletores a vácuo, ventosas ou elevadores. A baixa resistência pode levar a erros de transporte e, consequentemente, a tempo de inatividade.
• Avalia o desempenho de filtragem e respirabilidade: Este teste avalia a eficiência de materiais que requerem fluxo controlado de ar ou gás, tais como:
• Papéis de filtro (por exemplo, para filtração de ar/líquido).
• Tecidos não tecidos, sacos porosos ou membranas respiráveis ​​(por exemplo, para aplicações médicas ou de embalagem).
• Eles exibem características estruturais: os valores de Gurley medem indiretamente o seguinte:
• Densidade aparente e estrutura na direção Z (espessura).
• Diferenças entre fibras virgens e recicladas (as fibras recicladas geralmente têm filamentos mais curtos, resultando em maior porosidade).
• Correlações entre a tensão geral do papel e sua resistência.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste para empresas em conformidade com a norma "TAPPI T 460 Resistência ao Ar do Papel (Método Gurley)".