DIN 53109 Pappers- och kartongtester - Bestämning av slitage med slithjulsmetod

Standarden ”DIN 53109 Pappers- och kartongprovning - Bestämning av slitage med slithjulsmetod”, publicerad av Tyska standardiseringsinstitutet (DIN), beskriver en testmetod för att utvärdera nötningsbeständigheten (friktionsmotstånd eller ytnötningsbeständighet) hos papper och kartong.

Denna standard beskriver hur man bestämmer ytslitage (nötning) på torra och våta pappers- och kartongprover med hjälp av ett roterande slithjul. Detta simulerar den mekaniska påfrestning som pappersprodukter kan utsättas för under hantering, tryckning, förpackning, konvertering eller användning. Till exempel friktion mot andra ytor, transport på transportband eller upprepad kontakt i dagliga tillämpningar.

Denna standard gäller särskilt för:

• Bestruket och obestruket papper
• Tryckpapper
• Förpackningskartonger
• Specialpapper som kräver god ytbeständighet.

Denna metod hjälper tillverkare, konverterare och kvalitetskontrolllaboratorier att bedöma hur väl en pappersyta motstår friktion utan överdriven dammbildning, sönderrivning, repor eller förlust av beläggning.

Detta test använder ett roterande slipmedel av Taber-typ (vanligtvis ett Taber-slipmedel eller en slipskivetestare), ett vanligt förekommande instrument som det hänvisas till i många andra standarder.

Den typiska uppställningen är följande:

• Ett cirkulärt prov av papper/kartong är monterat på en skivspelare.
• Två slipskivor (vanligtvis CS-10, CS-17 eller liknande flexibla gummibundna skivor) pressas mot ytan med en specifik belastning (vanligtvis 500 g eller 1000 g per skiva).
• När hjulen rör sig i motsatt riktning roterar skivspelaren och skapar en slipande effekt.
• Testet fortsätter under ett visst antal cykler eller tills en viss slutpunkt uppnås (t.ex. synligt slitage, en viss viktminskning eller oacceptabel ytförändring).
• Resultaten uttrycks generellt enligt följande:
• Antal etsningscykler som krävs för att nå fel/slutpunkt
• Massförlust efter ett visst antal cykler (i mg)
• Visuell bedömning av den etsade ytan.

Denna standard innehåller bestämmelser för testning i både torra och våta förhållanden. Detta är viktigt eftersom många papper beter sig annorlunda när det är fuktigt (t.ex. har obestrukna eller lätt papperskvaliteter svagare nötningsbeständighet i vått tillstånd).

Den grundläggande utrustningen som används i testerna är följande:

• Roterande slitagetestmaskin (Taber)
• Precisionsanalysvåg (för gravimetrisk utvärdering)
• Slipskivor (specificerade typer och kalibreringsprocedurer)
• Vakuumsystem för att avlägsna slitna partiklar under testning.

Denna metod är mycket lik (och tillämpas ofta på) följande standarder:

• ISO 9352 Plaster - Bestämning av slitstyrka med slipskivor.
• ASTM D3884 Standardriktlinje för nötningsbeständighet hos textiltyger (roterande plattformslipmedel)
• DIN 53754, DIN 53799 och DIN 52347 standarder
• TAPPI T 476 Pappers- och kartongnötningsförlust

Många moderna Taber-modeller listar överensstämmelse med DIN 53109-standarden bland sina standarder.

Inom pappersindustrin är god nötningsbeständighet avgörande för:

• Tryckhållbarhet (inget flagning eller damm från pappret vid offset-, flexografisk eller digitaltryck)
• Förpackningsprestanda (motståndskraft mot friktion i fyllningslinjer eller under transport)
• Etikett- och separationspapper
• Pappersbaserade dekorativa och möbellaminat

Låga slitagevärden kan leda till tillverkningsproblem, kundklagomål eller produktfel i slutet av användningen.

Kort sagt innehåller DIN 53109-standarden en standardiserad metod för att bestämma nötningsbeständigheten hos papper och kartong med hjälp av sliphjulsmetoden. Standardens huvudsyfte är att tillhandahålla en repeterbar laboratorieprocedur för att mäta hur motståndskraftigt ett pappers- eller kartongprov är mot ytnötning (slitage). Detta är viktigt inom industrier där pappersprodukter utsätts för friktion och ytskador under hantering, bearbetning, tryckning, förpackning eller slutanvändning.

Enligt dessa standarder är metoden tillämpbar på både torra och fuktiga pappers- och kartongunderlag, vilket återspeglar verkliga förhållanden där material kan hanteras med varierande fuktnivåer.

Slitstyrka är en indikator på ytans hållbarhet hos papper och kartong. Den hjälper till att mäta materialets ytas tendens att slitas när den utsätts för friktion. Högre nötningsbeständighet innebär generellt en mer hållbar yta som bibehåller sin integritet och sitt utseende genom mekanisk bearbetning eller friktionskontakt.

Slipskivemetoden som anges i DIN 53109-standarden följer dessa steg:

• Provberedning: Pappers- eller kartongprover konditioneras och förbereds enligt definierade regler för storlek och fukthalt.
• Testutrustning: En standardiserad slipskiva används. Skivan roterar mot testprovets yta under kontrollerat tryck.
• Testförhållanden: Separata rutiner definierades för torra och fuktiga förhållanden för att återspegla olika processmiljöer.
• Testprocedur: Slipskivan appliceras på varje prov under specificerade parametrar (belastning, hastighet, antal cykler).
• Bedömning: Efter nötningscyklerna mäts mängden slitage. Slitaget kan mätas genom visuell bedömning, viktminskning, ytförändring eller andra kriterier, beroende på metod.

Denna standard beskriver även kalibrering, provtagningsmetoder, utrustningskrav och rapporteringsformat för att säkerställa enhetlighet mellan laboratorier.

Slitstyrka är en av många mekaniska och ytliga parametrar som används vid kvalitetskontroll av papper och kartong. Hög slitstyrka är särskilt viktig för material som används inom följande områden:

• Grafisk konst och tryckta medier är områden där repetitiv hantering och tryckpåfrestningar förekommer.
• Förpackningskartong måste tåla hantering och mekanisk friktion.
• Specialpapper är områden där ytprestanda påverkar funktionaliteten.

DIN 53109-standarden definierar en gemensam testmetod som säkerställer att tillverkare, testare och köpare talar samma språk när de jämför slitageprestanda mellan produkter och batcher.

Medan DIN 53109-standarden fokuserar på slitage, täcker andra standarder andra pappersegenskaper (t.ex. draghållfasthet, hårdhet, ytjämnhet). DIN 53109-standarden definierar specifikt slitageprovning för ytnötning.

Sammanfattningsvis ger DIN 53109-standarden en tydlig och repeterbar metod för att bestämma hur väl papper och kartong motstår ytslitage under friktion. Detta standardiserade sliphjulstest stöder kvalitetssäkring i produktion, materialjämförelse och prestandaspecifikationer för olika pappersprodukter.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med DIN 53109-standarden.