Máy kiểm tra độ bền gấp giấy TAPPI T 511 (Thiết bị kiểm tra MIT)

Tiêu chuẩn “TAPPI T 511 Độ bền gấp giấy (Máy kiểm tra MIT)”, được phát triển chung bởi Hiệp hội Kỹ thuật Công nghiệp Giấy, Bột giấy và Chuyển đổi (TAPPI) và Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), mô tả phương pháp sử dụng thiết bị kiểu MIT để xác định độ bền gấp của giấy. Hệ thống quạt hút giữ cho đầu gấp ở nhiệt độ phòng.

Thiết bị thử nghiệm MIT phù hợp với các loại giấy có độ dày khác nhau; tuy nhiên, nếu các lớp sợi bên ngoài của giấy dày hơn khoảng 0,25 mm bị rách trong vài lần gấp đầu tiên, thì thử nghiệm trở nên không còn ý nghĩa. Quy trình đối với thiết bị kiểu Schopper được nêu trong tiêu chuẩn “TAPPI T 423 Độ bền gấp giấy (Thiết bị thử nghiệm kiểu Schopper)”.

Tiêu chuẩn TAPPI T 511 định nghĩa một phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn được chấp nhận rộng rãi. Tiêu chuẩn này đo độ bền gấp của giấy bằng máy thử độ bền gấp kiểu MIT. Phương pháp này xác định số lần một mẫu giấy có thể được gấp đi gấp lại dưới lực căng được kiểm soát trước khi bị đứt. Đặc tính này rất quan trọng để đánh giá độ bền và tuổi thọ của giấy trong các ứng dụng liên quan đến việc uốn cong, gấp hoặc tạo nếp gấp nhiều lần.

Độ bền gấp là một chỉ số quan trọng cho thấy khả năng chịu đựng ứng suất cơ học theo thời gian của giấy. Thử nghiệm này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp sau:

• Các ấn phẩm: Ví dụ như trang sách, tạp chí và bản đồ, thường xuyên được mở ra và đóng lại.
• Nghiên cứu về lưu trữ và lão hóa: Đánh giá sự xuống cấp của giấy theo thời gian do các yếu tố môi trường.
• Giấy bao bì và giấy chuyên dụng: Các loại giấy cần khả năng chống nứt, bao gồm giấy dùng cho bìa hồ sơ, nhãn và bìa cứng gấp.

Giá trị độ bền gấp cao hơn thường cho thấy liên kết sợi mạnh hơn và khả năng chống mỏi tốt hơn. Phương pháp thử nghiệm này hữu ích cho việc kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm và dự đoán hiệu suất thực tế.

Thiết bị thử nghiệm của MIT hoạt động như sau:

• Một dải giấy hẹp (thường rộng 15 mm) được đưa vào thiết bị thử nghiệm.
• Điện áp tiêu chuẩn 9,81 N (1 kgf) được đặt vào.
• Mẫu được gấp qua lại với tốc độ không đổi cho đến khi bị đứt (gấp đôi = một lần gấp qua lại hoàn chỉnh).
• Số lần gấp cần thiết để gây ra lỗi được ghi lại.
• Kết quả thường được biểu thị dưới dạng logarit (cơ số 10) của số nếp gấp đôi, một thuật ngữ thường được gọi là chỉ số độ bền nếp gấp.

Trong cấu hình tiêu chuẩn, hệ thống quạt hút được sử dụng để giữ cho đầu gấp ở nhiệt độ phòng và ngăn ngừa sự tích tụ nhiệt. Phương pháp này phù hợp với các loại giấy có độ dày khác nhau, nhưng với giấy rất dày (ít nhất 0,25 mm), lớp ngoài có thể bị rách sớm, làm giảm ý nghĩa của thử nghiệm.

Các đặc điểm chính của phương pháp này như sau:

• Các tiêu chuẩn liên quan: Thường được so sánh hoặc sử dụng kết hợp với các tiêu chuẩn ASTM D2176, ISO 5626 và TAPPI T 423 (thiết bị thử nghiệm kiểu cắt).
• Báo cáo: Do ​​tính chất của giấy không đồng nhất, kết quả thường được báo cáo riêng cho hướng giấy theo chiều máy và hướng giấy theo chiều ngang.
• Hạn chế: Không lý tưởng cho các loại giấy quá dày hoặc dễ rách; kết quả có thể khác nhau tùy thuộc vào độ ẩm và điều kiện bảo quản.

Các ứng dụng công nghiệp của tiêu chuẩn này như sau:

• In ấn và xuất bản: Đảm bảo giấy in sách và tạp chí có thể chịu được việc sử dụng nhiều lần.
• Bảo tồn và lưu trữ: Chúng giúp ước tính tuổi thọ của các tài liệu lịch sử.
• Bao bì: Đánh giá khả năng chống nứt của bìa cứng và tấm gấp trong quá trình sản xuất và sử dụng.
• Đảm bảo chất lượng: Kiểm tra định kỳ tại các nhà máy sản xuất giấy và các nhà máy gia công.

Tóm lại, tiêu chuẩn TAPPI T 511 vẫn là một thử nghiệm cơ bản để đánh giá độ bền cơ học trong ngành công nghiệp giấy. Bằng cách đo khả năng chịu được việc gấp nhiều lần của giấy, tiêu chuẩn này cung cấp cho các nhà sản xuất, nhà chế biến và người dùng cuối dữ liệu quan trọng để lựa chọn vật liệu và dự đoán hiệu suất.

Đối với các phòng thí nghiệm và nhà sản xuất, đầu tư vào máy kiểm tra độ bền gấp MIT đã được hiệu chuẩn sẽ mang lại kết quả đáng tin cậy và tiêu chuẩn hóa, phù hợp với kỳ vọng của ngành công nghiệp toàn cầu.

Các sản phẩm giấy như bản đồ, tiền giấy, tờ rơi đóng gói, sách, nhãn mác và các loại giấy kỹ thuật chuyên dụng thường xuyên phải chịu uốn cong và gấp lại nhiều lần trong quá trình sử dụng. Tiêu chuẩn TAPPI T 511 cung cấp một phương pháp có thể lặp lại để đánh giá khả năng chống mỏi do uốn cong của giấy. Về cơ bản, nó cho thấy giấy chịu được ứng suất gấp lại nhiều lần tốt đến mức nào. Nếu không có phương pháp tiêu chuẩn, việc so sánh độ bền giữa các loại giấy hoặc nhà sản xuất khác nhau sẽ không đáng tin cậy.

Phương pháp được mô tả sử dụng máy kiểm tra độ bền gấp của MIT, máy này sẽ liên tục gấp một dải giấy hẹp dưới một tải trọng nhất định cho đến khi nó bị đứt. Quy trình hoạt động như sau:

• Một dải giấy được cắt theo kích thước cụ thể.
• Dải giấy được gắn chặt vào thiết bị thử nghiệm của MIT.
• Một tải điện áp điều khiển được áp dụng.
• Máy sẽ gấp mẫu vật nhiều lần ở một góc cố định.
• Số lần gấp đôi cho đến khi bị đứt được ghi lại.
• Gấp đôi nghĩa là thực hiện một chu kỳ gập qua lại hoàn chỉnh.

Kết quả thường được thể hiện như sau:

• Số lượng nếp gấp đôi
• Logarit của độ bền gấp (thường được sử dụng vì kết quả có thể rất khác nhau)

Tiêu chuẩn TAPPI T 511 kiểm tra nhiều biến số khác nhau để đảm bảo tính nhất quán:

• Kích thước mẫu
• Điều hòa không khí (thường là 23 độ C và độ ẩm tương đối 50%)
• Điện áp đặt vào
• Góc gấp
• Tốc độ gấp
• Hướng thớ gỗ (hướng máy và hướng ngang có thể khác nhau đáng kể)

Do tính chất của giấy rất đa dạng, nên việc thử nghiệm theo cả hai hướng thường được khuyến nghị.

Các thiết bị chính được sử dụng trong các thử nghiệm như sau:

• Thiết bị kiểm tra độ bền gấp của MIT
• máy cắt mẫu
• phòng điều hòa
• Dụng cụ đo độ dày (tùy chọn cho các nghiên cứu tương quan)

Thiết bị thử nghiệm của MIT được thiết kế đặc biệt để tạo ra các nếp gấp sắc nét lặp đi lặp lại trong khi vẫn duy trì lực căng được kiểm soát.

Tiêu chuẩn TAPPI T 511 được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

• Các nhà máy giấy phục vụ cho việc phát triển sản phẩm và kiểm soát chất lượng.
• Các nhà sản xuất bao bì đang đánh giá các loại hộp carton gấp và các phụ kiện chèn vào bên trong.
• Các nhà sản xuất giấy tờ bảo mật (tiền tệ, chứng chỉ, hộ chiếu)
• Ngành công nghiệp sách và xuất bản
• Kiểm tra giấy lưu trữ

Tiêu chuẩn TAPPI T 511 rất quan trọng vì gấp là một trong những tác động cơ học phổ biến nhất lên giấy. Tiêu chuẩn này giúp các nhà sản xuất giải quyết những vấn đề sau:

• So sánh độ bền giữa các công thức.
• Tối ưu hóa hỗn hợp sợi
• Đánh giá tác động của cuộc đánh giá
• Để đánh giá các chất phụ gia như chất tăng cường độ bền khi ướt hoặc chất làm mềm dẻo.
• Kiểm tra sự phù hợp với các thông số kỹ thuật của khách hàng.

Ví dụ, các sợi siêu mảnh có thể làm tăng độ bền kéo nhưng lại làm giảm độ bền của các lớp sợi. Các sợi dài thường làm tăng khả năng chịu lực của các lớp sợi. Do đó, tiêu chuẩn này giúp cân bằng giữa độ bền, độ dẻo và tính khả dụng.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và năng lực, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử tuân thủ tiêu chuẩn TAPPI T 511.