Воздушное сопротивление бумаги TAPPI T 460 (метод Гурли)

Стандарт «TAPPI T 460 Сопротивление воздуха в бумаге (метод Гурли)», разработанный совместно Технической ассоциацией целлюлозно-бумажной и перерабатывающей промышленности (TAPPI) и Американским национальным институтом стандартов (ANSI), описывает процедуру измерения сопротивления воздуха в бумаге с круглой поверхностью площадью приблизительно 6,45 см² при перепаде давления 1,22 кПа. Рекомендуемый диапазон для жидкостного колоночного устройства составляет от 5 до 1800 секунд на 100 мл объема цилиндра. Для более непроницаемой бумаги временные требования становятся настолько высокими, что предпочтительны другие методы.

Этот метод измеряет объем воздуха, проходящего через образец, и любую потенциальную утечку воздуха по поверхности. Поэтому он не подходит для бумаги с шероховатой поверхностью, которую невозможно надежно сжать, чтобы предотвратить значительную утечку воздуха по поверхности и краям.

Для аналогичного метода измерения сопротивления воздуха, при котором бумага тестируется при более высоком давлении (приблизительно 3 кПа) и обеспечивается более высокая разрешающая способность при измерении меньших объемов воздуха, применяется стандарт «TAPPI T 536 Сопротивление воздуха бумаге (метод Гурли при высоком давлении)». Для метода измерения воздухопроницаемости при давлении до 9,85 кПа с использованием как меньших, так и больших площадей испытаний применяется стандарт «TAPPI T 547 Воздухопроницаемость бумаги и картона (шеффилдский метод)».

Стандарт TAPPI T 460, широко используемый метод испытаний, обеспечивает надежный способ измерения сопротивления бумаги проникновению воздуха, что является важным показателем ее пористости или воздухопроницаемости.

Этот метод испытания определяет сопротивление воздуха бумаги путем измерения времени (в секундах), за которое определенный объем воздуха (обычно 100 мл) проходит через заданную область образца бумаги при постоянной разности давлений.

Испытательная зона представляет собой приблизительно круглое пространство площадью 6,45 см². Разница давлений составляет 1,22 кПа, а рекомендуемый диапазон — от 5 до 1800 секунд на 100 мл вытесненного воздуха. Единицы измерения обычно указываются в секундах Гурли. Более высокие значения в секундах Гурли указывают на более высокое сопротивление воздуха (меньшую пористость), что означает, что бумага более плотная или уплотненная. Более низкие значения указывают на более высокую пористость (воздух проходит легче).

Метод Гурли использует денсиметр Гурли — прибор, который прикладывает небольшое давление для проталкивания воздуха через спрессованный образец бумаги. Устройство обычно содержит цилиндр с жидкостным затвором или материалом, нагруженным под действием силы тяжести, который создает давление. Бумага надежно сжата, чтобы предотвратить утечку по краям. Воздух проходит через образец, и регистрируется время, необходимое для прохождения определенного объема воздуха.

Этот метод предполагает просачивание влаги с поверхности, поэтому правильное сжатие имеет решающее значение. Он не подходит для очень толстого картона или материалов, склонных к значительному просачиванию влаги с краев/поверхности.

Воздушное сопротивление бумаги косвенно отражает различные структурные и функциональные свойства бумаги:

• Степень анализа: Более тонкие волокна образуют более плотные слои с более высоким сопротивлением.
• Впитываемость: влияет на проникновение чернил, масел, воды или клея.
• Кажущаяся плотность: Более плотные волоконные сети увеличивают сопротивление.
• Эффективность фильтрации: это критически важный показатель для фильтровальной бумаги или материалов, используемых для фильтрации воздуха/жидкостей.
• Печатные свойства и покрытия: эти факторы влияют на то, останется ли краска на поверхности или впитается.
• Производственные процессы: Бумага с высокой износостойкостью позволяет использовать вакуумную обработку (например, удаление листов в процессе переработки).

В переработанной бумаге более короткие волокна, как правило, приводят к большей пористости (меньшему значению секунды Гурли) по сравнению с бумагой из первичного волокна.

Время тестирования бумаги с высокой водонепроницаемостью может быть чрезмерно долгим. В этом случае рекомендуется использовать альтернативные методы.

Этот метод может включать просачивание через поверхность, что делает его менее подходящим для материалов с рыхлой структурой.

Этот тест остается основополагающим элементом контроля качества в целлюлозно-бумажной, упаковочной и смежных отраслях промышленности, обеспечивая стабильные характеристики материалов.

Стандарт TAPPI T 460 — это фундаментальный тест, используемый для измерения сопротивления воздуха (или, наоборот, пористости/проницаемости) бумаги с помощью метода Гурли, и применяется в целлюлозно-бумажной, упаковочной, полиграфической и смежных отраслях промышленности. Он обеспечивает стандартизированный, воспроизводимый метод измерения легкости прохождения воздуха через бумагу, служащий важным косвенным показателем различных важных свойств материала и эксплуатационных характеристик.

Этот стандарт считается важным по следующим причинам:

• Контроль качества на производстве: измерение сопротивления воздуха — это быстрый, неразрушающий метод контроля, используемый непосредственно на бумагоделательных машинах. Он помогает контролировать стабильность качества продукции, отражая такие факторы, как тонкость волокна, форма листа, сжатие и проклейка. Изменения в показателях Gurley Seconds указывают на проблемы в процессе производства бумаги на ранней стадии, обеспечивая однородное качество продукции.
• Он прогнозирует впитываемость и проницаемость для жидкостей: более высокое сопротивление воздуха (более длительное время по Гурли) связано с более низкой пористостью. Это означает меньшее проникновение жидкостей, таких как чернила, лаки, масла, вода или клеи. Это имеет решающее значение для:
• Качество печати: проверяется, как чернила ложатся на поверхность (четкость отпечатков) и нет ли чрезмерного впитывания (размытие или смазывание).
• Покрытия и проклейка: Обеспечивает надлежащую адгезию и эффективность на мелованной бумаге.
• Это позволяет автоматизировать процессы в производстве: бумага с достаточно высоким сопротивлением воздуху (низкой пористостью) может эффективно обрабатываться на линиях переработки, упаковки и печати (например, для гофрированных картонных коробок или листовых процессов) с использованием вакуумных коллекторов, присосок или подъемников. Низкое сопротивление может привести к ошибкам при транспортировке и, как следствие, к простоям.
• Оценивает фильтрационные свойства и воздухопроницаемость: этот тест оценивает эффективность материалов, требующих контролируемого потока воздуха или газа, таких как:
• Фильтровальная бумага (например, для фильтрации воздуха/жидкостей).
• Нетканые материалы, пористые мешки или воздухопроницаемые мембраны (например, для медицинских или упаковочных целей).
• Они обладают структурными характеристиками: значения по шкале Гурли косвенно измеряют следующее:
• Кажущаяся плотность и структура по оси Z (толщина).
• Различия между первичными и переработанными волокнами (переработанные волокна, как правило, имеют более короткие волокна, что приводит к большей пористости).
• Корреляции между общей плотностью и прочностью бумаги.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и оказывает помощь в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем предприятиям услуги по тестированию в соответствии со стандартом «TAPPI T 460 Paper Air Resistance (Gurley Method)».