Tester pevnosti v prehybe papiera TAPPI T 511 (testovacie zariadenie MIT)

Norma „TAPPI T 511 Paper Fold Strength (MIT Tester)“, ktorú spoločne vyvinula Technická asociácia pre celulózový, papierenský a konverzný priemysel (TAPPI) a Americký národný inštitút pre normalizáciu (ANSI), opisuje metódu použitia zariadenia typu MIT na určenie pevnosti papiera v prehybe. Odsávací ventilátor udržiava skladaciu hlavu na izbovej teplote.

Skúšobné zariadenie MIT je vhodné pre papiere všetkých hrúbok; ak sa však vonkajšie vláknité vrstvy papiera hrubšieho ako približne 0,25 mm roztrhnú počas prvých niekoľkých prehybov, test stráca význam. Postup pre zariadenie typu Schopper je uvedený v norme „TAPPI T 423 Pevnosť papiera v prehybe (skúšobné zariadenie typu Schopper)“.

Norma TAPPI T 511 definuje široko akceptovanú štandardnú testovaciu metódu. Táto norma meria pevnosť papiera v prehybe pomocou testera pevnosti v prehybe typu MIT. Táto metóda určuje, koľkokrát je možné vzorku papiera opakovane preložiť pri kontrolovanom napätí, kým sa pretrhne. Táto vlastnosť je kľúčová pre hodnotenie trvanlivosti a životnosti papiera v aplikáciách zahŕňajúcich opakované ohýbanie, skladanie alebo ryhovanie.

Pevnosť v ohybe je dôležitým ukazovateľom schopnosti papiera odolávať mechanickému namáhaniu v priebehu času. Test je obzvlášť cenný v nasledujúcich situáciách:

• Publikačné dokumenty: Napríklad stránky kníh, časopisov a mapy, ktoré sa často otvárajú a zatvárajú.
• Archívne štúdie a štúdie starnutia: Posúdiť, ako sa papier časom zhoršuje v dôsledku environmentálnych faktorov.
• Obalové a špeciálne papiere: Papiere, u ktorých je dôležitá odolnosť voči praskaniu, vrátane tých, ktoré sa používajú v zakladačoch, etiketách a skladacích kartónoch.

Vyššie hodnoty pevnosti v prehybe vo všeobecnosti naznačujú silnejšie spojenie vlákien a lepšiu odolnosť voči únave. Táto testovacia metóda je užitočná na kontrolu kvality, vývoj produktov a predpovedanie výkonu v reálnom svete.

Testovacie zariadenie MIT funguje nasledovne:

• Do testovacieho zariadenia sa vloží úzky prúžok papiera (zvyčajne široký 15 mm).
• Aplikuje sa štandardné napätie 9,81 N (1 kgf).
• Vzorka sa skladá tam a späť konštantnou rýchlosťou, kým sa nerozlomí (dvojité skladanie = jeden plný pohyb tam a späť).
• Zaznamená sa počet opakovaní potrebných na spôsobenie zlyhania.
• Výsledky sa zvyčajne vyjadrujú ako logaritmus (so základom 10) počtu dvojitých prehybov, čo je termín často známy ako číslo sily prehybu.

V štandardnom nastavení sa používa odsávací ventilátor, ktorý udržiava skladaciu hlavu na izbovej teplote a zabraňuje hromadeniu tepla. Metóda je vhodná pre papiere rôznych hrúbok, ale pri veľmi hrubých papieroch (najmenej 0,25 mm) môže dôjsť k predčasnému roztrhnutiu vonkajšej vrstvy, čo môže znížiť významnosť testu.

Hlavné charakteristiky tejto metódy sú nasledovné:

• Relevantné normy: Vo všeobecnosti sa porovnávajú s normami ASTM D2176, ISO 5626 a TAPPI T 423 (zariadenie na skúšanie typu rezania) alebo sa používajú v spojení s nimi.
• Podávanie správ: Keďže vlastnosti papiera sú anizotropné, výsledky sa zvyčajne uvádzajú samostatne pre orientáciu stroja a priečnu orientáciu.
• Obmedzenia: Nie je ideálne pre príliš hrubý alebo krehký papier; výsledky sa môžu líšiť v závislosti od vlhkosti a podmienok.

Priemyselné aplikácie tejto normy sú nasledovné:

• Tlač a publikovanie: Zabezpečuje, aby knižný a časopisecký papier vydržal opakované použitie.
• Ochrana a archívy: Pomáhajú odhadnúť životnosť historických dokumentov.
• Balenie: Hodnotí odolnosť skladanej lepenky a listov voči praskaniu počas výroby a používania.
• Zabezpečenie kvality: Rutinná kontrola v papierňach a spracovateľských závodoch.

Stručne povedané, norma TAPPI T 511 zostáva základným testom na hodnotenie mechanickej pevnosti v papierenskom priemysle. Meraním odolnosti papiera voči opakovanému skladaniu poskytuje výrobcom, spracovateľom a koncovým používateľom kľúčové údaje pre výber materiálu a predikciu výkonu.

Pre laboratóriá a výrobcov investícia do kalibrovaného stroja na testovanie pevnosti v ohybe MIT poskytuje spoľahlivé a štandardizované výsledky, ktoré sú v súlade s očakávaniami globálneho priemyslu.

Papierové výrobky, ako sú mapy, bankovky, baliace vložky, knihy, etikety a špecializované technické papiere, sú počas používania často vystavené opakovanému ohýbaniu a skladaniu. Norma TAPPI T 511 poskytuje opakovateľný spôsob posúdenia odolnosti papiera voči únave z ohybu. V podstate ukazuje, ako dobre odoláva opakovanému namáhaniu skladaním. Bez štandardnej metódy by porovnávanie odolnosti medzi rôznymi druhmi papiera alebo výrobcami nebolo spoľahlivé.

Opisaná metóda využíva tester pevnosti v ohybe MIT, ktorý opakovane ohýba úzky pás papiera pod špecifickým zaťažením, kým sa neroztrhne. Proces funguje nasledovne:

• Pás papiera sa vystrihne na určitú veľkosť.
• Prúžok je pripevnený k testovaciemu zariadeniu MIT.
• Aplikuje sa riadené napäťové zaťaženie.
• Stroj opakovane skladá vzorku pod pevným uhlom.
• Zaznamenáva sa počet dvojitých prehybov až do roztrhnutia.
• Dvojité skladanie znamená jeden celý cyklus ohýbania tam a späť.

Výsledky sa vo všeobecnosti vyjadrujú takto:

• Počet dvojitých skladov
• Logaritmus pevnosti v ohybe (bežne používaný, pretože výsledky sa môžu značne líšiť)

Norma TAPPI T 511 kontroluje rôzne premenné, aby sa zabezpečila konzistentnosť:

• Rozmery vzorky
• Klimatizačná atmosféra (zvyčajne 23 stupňov Celzia a 50 percent relatívna vlhkosť)
• Aplikované napätie
• Uhol skladania
• Rýchlosť skladania
• Smer vlákien (smer stroja a priečny smer sa môžu výrazne líšiť)

Keďže vlastnosti papiera sú všestranné, vo všeobecnosti sa odporúča testovanie v oboch smeroch.

Hlavné vybavenie použité pri testoch je nasledovné:

• Zariadenie na testovanie pevnosti v ohybe MIT
• rezačka vzoriek
• klimatizačná miestnosť
• Hrúbkomer (voliteľný pre korelačné štúdie)

Testovacie zariadenie MIT je špeciálne navrhnuté na opakované ostré prehyby pri zachovaní kontrolovaného napätia.

Norma TAPPI T 511 sa široko používa v nasledujúcich oblastiach:

• Papierne na vývoj produktov a kontrolu kvality.
• Výrobcovia obalov hodnotia skladacie kartóny a vložky.
• Výrobcovia cenných papierov (mená, certifikáty, pasy)
• Knižný a vydavateľský priemysel
• Archívne testy

Norma TAPPI T 511 je dôležitá, pretože skladanie je jedným z najbežnejších mechanických namáhaní papiera. Pomáha výrobcom s nasledujúcim:

• Porovnanie trvanlivosti medzi formuláciami.
• Optimalizácia zmesí vlákien
• Hodnotenie účinkov preskúmania
• Vyhodnotiť prísady, ako sú napríklad látky na zvýšenie pevnosti za mokra alebo flexibility.
• Overovanie súladu so špecifikáciami zákazníka.

Napríklad veľmi jemné vlákna môžu zvýšiť pevnosť v ťahu, ale znížiť pevnosť preglejky. Dlhé vlákna vo všeobecnosti zvyšujú odolnosť preglejky. Preto táto norma pomáha vyvážiť pevnosť, flexibilitu a použiteľnosť.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou TAPPI T 511.