DIN 53109 Испытания бумаги и картона — Определение износа методом изнашивательного колеса

Стандарт «DIN 53109 Испытания бумаги и картона — Определение износа методом износостойкого колеса», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает метод испытания для оценки износостойкости (сопротивления трению или поверхностного истирания) бумаги и картона.

В этом стандарте описывается, как определять износ поверхности (абразию) сухих и влажных образцов бумаги и картона с помощью вращающегося износостойкого колеса. Это имитирует механическое напряжение, которому могут подвергаться бумажные изделия во время обработки, печати, упаковки, переработки или использования. Например, трение о другие поверхности, транспортировка по конвейерным лентам или многократный контакт в повседневной работе.

Настоящий стандарт применяется, в частности, к:

Мелованная и немелованная бумага
Бумага для печати
Упаковочные коробки
Специализированная бумага, требующая хорошей износостойкости поверхности.

Этот метод помогает производителям, переработчикам и лабораториям контроля качества оценить, насколько хорошо поверхность бумаги сопротивляется трению без чрезмерного пылеобразования, разрывов, царапин или потери покрытия.

В этом тесте используется вращающийся абразивный диск типа Табера (обычно это абразивный диск Табера или тестер абразивных дисков), широко распространенный прибор, упоминаемый во многих других стандартах.

Типичная конфигурация выглядит следующим образом:

Образец круглой формы из бумаги и картона установлен на поворотном столе.
Два абразивных круга (обычно CS-10, CS-17 или аналогичные гибкие резиновые круги) прижимаются к поверхности с определенной нагрузкой (обычно 500 г или 1000 г на круг).
При вращении колес в противоположных направлениях поворотный стол вращается и создает абразивный эффект.
Испытание продолжается в течение определенного количества циклов или до достижения определенного конечного результата (например, видимого износа, определенной потери веса или неприемлемого изменения поверхности).
Результаты, как правило, выражаются следующим образом:
Количество циклов травления, необходимых для достижения отказа/конечной точки
Потеря массы после определенного количества циклов (в мг)
Визуальная оценка протравленной поверхности.

Данный стандарт включает положения о проведении испытаний как в сухих, так и во влажных условиях. Это важно, поскольку многие виды бумаги ведут себя по-разному при наличии влаги (например, немелованные или слабопроклеенные сорта имеют более низкую износостойкость во влажном состоянии).

В ходе испытаний использовалось следующее основное оборудование:

Роторная машина для испытаний на износ (Taber)
Прецизионные аналитические весы (для гравиметрической оценки)
Абразивные круги (указанные типы и процедуры калибровки)
Вакуумная система для удаления частиц износа во время испытаний.

Этот метод очень похож на следующие стандарты (и часто применяется к ним):

ISO 9352 Пластмассы - Определение износостойкости абразивных кругов.
Стандарт ASTM D3884 «Руководящие принципы износостойкости текстильных тканей (абразивная обработка на вращающейся платформе)».
Стандарты DIN 53754, DIN 53799 и DIN 52347.
TAPPI T 476 Потеря бумаги и картона в результате истирания

Во многих современных моделях Taber в числе требований указано соответствие стандарту DIN 53109.

В бумажной промышленности высокая износостойкость имеет решающее значение для:

Долговечность печати (отсутствие отслаивания или пылеобразования бумаги при офсетной, флексографической или цифровой печати).
Характеристики упаковки (устойчивость к трению в линиях розлива или во время транспортировки)
Этикетировочная и разделительная бумага
Декоративные и мебельные ламинаты на бумажной основе

Низкие показатели износа могут привести к производственным проблемам, жалобам клиентов или выходу изделия из строя по окончании срока службы.

Вкратце, стандарт DIN 53109 содержит стандартизированный метод определения износостойкости бумаги и картона с использованием метода абразивного колеса. Главная цель стандарта — обеспечить воспроизводимую лабораторную процедуру измерения устойчивости образца бумаги или картона к поверхностному истиранию (износу). Это важно в отраслях промышленности, где бумажные изделия подвергаются трению и повреждению поверхности во время обработки, переработки, печати, упаковки или конечного использования.

Согласно этим стандартам, метод применим как к сухим, так и к влажным бумажным и картонным материалам, отражая реальные условия, в которых материалы могут обрабатываться при различном уровне влажности.

Износостойкость — это показатель прочности поверхности бумаги и картона. Он позволяет оценить склонность поверхности материала к износу при трении. Более высокая износостойкость, как правило, означает более прочную поверхность, которая сохранит свою целостность и внешний вид при механической обработке или трении.

Метод шлифовки с использованием шлифовального круга, описанный в стандарте DIN 53109, включает следующие этапы:

Подготовка образцов: Образцы бумаги или картона подготавливаются и выдерживаются в соответствии с установленными правилами по размеру и содержанию влаги.
Испытательное оборудование: Используется стандартизированное абразивное колесо. Колесо вращается по поверхности образца под контролируемым давлением.
Условия тестирования: Для сухих и влажных условий были разработаны отдельные процедуры, отражающие различные технологические среды.
Процедура испытания: Абразивный круг применяется к каждому образцу при заданных параметрах (нагрузка, скорость, количество циклов).
Оценка: После циклов истирания измеряется степень износа. Износ может измеряться визуально, по потере веса, изменению поверхности или по другим критериям, в зависимости от метода.

В этом стандарте также подробно описаны калибровка, методы отбора проб, требования к оборудованию и форматы отчетности для обеспечения единообразия между лабораториями.

Износостойкость — один из многих механических и поверхностных параметров, используемых при контроле качества бумаги и картона. Высокая износостойкость особенно важна для материалов, используемых в следующих областях:

Графический дизайн и печатные СМИ — это области, где часто приходится выполнять повторяющиеся действия и подвергать материалы печатной продукции определенным нагрузкам.
Упаковочный картон должен выдерживать погрузку и механические трения.
Специализированные виды бумаги — это те, где характеристики поверхности влияют на функциональность.

Стандарт DIN 53109 определяет единый метод испытаний, обеспечивая использование единого языка производителями, специалистами по тестированию и покупателями при сравнении износостойкости различных изделий и партий.

В то время как стандарт DIN 53109 фокусируется на износостойкости, другие стандарты охватывают различные свойства бумаги (например, прочность на разрыв, твердость, шероховатость). Стандарт DIN 53109 конкретно определяет испытания на износостойкость при абразивном износе поверхности.

В заключение, стандарт DIN 53109 предоставляет четкий и воспроизводимый метод определения того, насколько хорошо бумага и картон сопротивляются поверхностному истиранию под действием трения. Этот стандартизированный тест на истирание с помощью абразивного колеса обеспечивает контроль качества на производстве, сравнение материалов и определение эксплуатационных характеристик различных бумажных изделий.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53109.