Odpor papiera TAPPI T 460 voči vzduchu (Gurleyho metóda)

Norma „TAPPI T 460 Odpor papiera voči vzduchu (Gurleyho metóda)“, ktorú spoločne vyvinula Technická asociácia pre celulózový, papierenský a konverzný priemysel (TAPPI) a Americký národný inštitút pre normalizáciu (ANSI), opisuje postup používaný na meranie odporu papiera voči vzduchu s kruhovou plochou približne 6,45 cm² s použitím tlakového rozdielu 1,22 kPa. Odporúčaný rozsah pre zariadenie s kvapalinovou kolónou je 5 až 1800 sekúnd na 100 ml výtlaku valca. Pre nepriepustnejšie papiere sú časové požiadavky také extrémne, že sa uprednostňujú iné techniky.

Táto metóda meria objem vzduchu prechádzajúceho testovanou vzorkou a akýkoľvek potenciálny únik vzduchu cez povrch. Preto nie je vhodná pre papiere s drsným povrchom, ktoré nemožno bezpečne stlačiť, aby sa zabránilo výraznému úniku vzduchu z povrchu a okrajov.

Pre podobnú metódu merania odporu vzduchu, ktorá testuje papier pri vyšších tlakoch (približne 3 kPa) a má vyššie rozlíšenie pri meraní menších objemov vzduchu, sa uplatňuje norma „TAPPI T 536 Odpor papiera voči vzduchu (vysokotlaková Gurleyho metóda)“. Pre metódu merania priepustnosti vzduchu pri tlakoch do 9,85 kPa s použitím menších aj väčších testovacích plôch sa uplatňuje norma „TAPPI T 547 Priepustnosť vzduchu papiera a kartónu (Sheffieldova metóda)“.

Norma TAPPI T 460, široko používaná štandardná testovacia metóda, poskytuje spoľahlivý spôsob merania odolnosti papiera voči prenikaniu vzduchu, čo je dôležitý ukazovateľ jeho pórovitosti alebo priepustnosti vzduchu.

Táto testovacia metóda určuje odpor papiera voči vzduchu meraním času (v sekundách), ktorý je potrebný na prechod špecifického objemu vzduchu (zvyčajne 100 ml) cez definovanú oblasť vzorky papiera pri konštantnom tlakovom rozdiele.

Testovaná plocha je kruhový priestor s rozlohou približne 6,45 cm². Rozdiel tlaku je 1,22 kPa a odporúčaný rozsah je 5 až 1800 sekúnd na 100 ml vytlačeného vzduchu. Jednotky sa zvyčajne uvádzajú v Gurleyových sekundách. Vyššie hodnoty Gurleyových sekúnd naznačujú vyšší odpor vzduchu (nižšiu pórovitosť), čo znamená, že papier je hustejší alebo tesnejší. Nižšie hodnoty naznačujú vyššiu pórovitosť (vzduch prechádza ľahšie).

Gurleyho metóda využíva Gurleyho hustomer, prístroj, ktorý vyvíja mierny tlak na pretlačenie vzduchu cez stlačenú vzorku papiera. Zariadenie zvyčajne obsahuje valec s kvapalným tesnením alebo materiálom pôsobiacim gravitáciou, ktorý vytvára tlak. Papier je bezpečne stlačený, aby sa zabránilo úniku z okrajov. Vzduch prúdi cez vzorku a zaznamenáva sa čas potrebný na prechod určitého objemu.

Táto metóda zahŕňa povrchové presakovanie, takže správne stlačenie je kľúčové. Nie je vhodná pre veľmi hrubý kartón alebo materiály náchylné na výrazné presakovanie cez okraje/povrchy.

Odpor vzduchu v papieri nepriamo odráža rôzne štrukturálne a funkčné vlastnosti papiera:

• Stupeň analýzy: Jemnejšie vlákna tvoria hustejšie vrstvy s vyšším odporom.
• Savosť: Ovplyvňuje prenikanie farieb, olejov, vody alebo lepidiel.
• Zdanlivá hustota: Hustšie optické siete zvyšujú odpor.
• Účinnosť filtrácie: Toto je kritické pre filtračné papiere alebo materiály používané pri filtrácii vzduchu/kvapalín.
• Tlačiteľnosť a nátery: Tieto faktory ovplyvňujú, či atrament zostane na povrchu alebo sa absorbuje.
• Výrobné procesy: Vysokoodolné papiere umožňujú vákuové spracovanie (napr. odstraňovanie plechov počas spracovateľských operácií).

V recyklovanom papieri vedú kratšie vlákna vo všeobecnosti k vyššej pórovitosti (nižšia hodnota Gurleyho sekundového testu) v porovnaní s papierom z panenských vlákien.

Testovacie časy papierov s vysokou nepriepustnosťou môžu byť nadmerne dlhé. V takom prípade sa odporúčajú alternatívne metódy.

Táto metóda môže zahŕňať povrchové presakovanie, čo ju robí menej vhodnou pre voľne štruktúrované materiály.

Tento test zostáva základným prvkom kontroly kvality v celulózovom, papierenskom, obalovom a súvisiacich odvetviach, čím zabezpečuje konzistentný výkon materiálu.

Norma TAPPI T 460 je základný test používaný na meranie odporu vzduchu (alebo naopak, pórovitosti/priepustnosti) papiera pomocou Gurleyho metódy a používa sa v odvetví výroby buničiny, papiera, obalov, tlače a súvisiacich odvetviach. Poskytuje štandardizovanú, opakovateľnú metódu na meranie toho, ako ľahko vzduch prechádza papierom, a slúži ako kritický nepriamy indikátor rôznych dôležitých vlastností materiálu a výkonnostných charakteristík.

Táto norma sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Kontrola kvality vo výrobe: Meranie odporu vzduchu je rýchly, nedeštruktívny kontrolný test používaný priamo na papierenských strojoch. Pomáha monitorovať konzistentnosť vo výrobe tým, že odráža faktory, ako je jemnosť vlákien, tvorba hárkov, kompresia a glejenie. Zmeny v sekundách podľa Gurleyho stupňa naznačujú problémy v procese výroby papiera už v ranom štádiu, čím sa zabezpečuje homogénna kvalita produktu.
• Predpovedá savosť a priepustnosť kvapalín: Vyšší odpor vzduchu (dlhšie Gurleyho časy) je spojený s nižšou pórovitosťou. To znamená menšiu penetráciu kvapalín, ako sú farby, laky, oleje, voda alebo lepidlá. Toto je nevyhnutné pre:
• Kvalita tlače: Kontroluje, ako atrament sedí na povrchu (ostré výtlačky) a či nedochádza k nadmernej absorpcii (rozmazaniu alebo rozmazaniu).
• Nátery a glejenie: Zaisťuje správnu priľnavosť a výkon na natieraných papieroch.
• Umožňuje automatizované spracovanie vo výrobe: Papiere s dostatočne vysokým odporom vzduchu (nízkou pórovitosťou) sa dajú efektívne spracovávať v spracovateľských, baliacich a tlačiarenských linkách (napr. pre krabice z vlnitej lepenky alebo procesy podávania hárkov) pomocou vákuových zberačov, prísaviek alebo zdvíhacích zariadení. Nízky odpor môže viesť k chybám pri doprave a následne k prestojom.
• Hodnotí filtráciu a priedušnosť: Tento test hodnotí účinnosť materiálov vyžadujúcich riadený prietok vzduchu alebo plynu, ako napríklad:
• Filtračné papiere (napr. na filtráciu vzduchu/kvapalín).
• Netkané textílie, porézne vrecká alebo priedušné membrány (napr. na lekárske alebo baliace účely).
• Vykazujú štrukturálne charakteristiky: Gurleyho hodnoty nepriamo merajú nasledovné:
• Zdanlivá hustota a štruktúra v smere Z (hrúbka).
• Rozdiely medzi panenskými a recyklovanými vláknami (recyklované vlákna majú vo všeobecnosti kratšie vlákna, čo vedie k vyššej pórovitosti).
• Korelácie medzi všeobecnou tesnosťou a pevnosťou papiera.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich zákazníkov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby pre podniky v súlade s normou „TAPPI T 460 Paper Air Resistance (Gurley Method)“.