Khả năng cản trở không khí của giấy TAPPI T 460 (Phương pháp Gurley)

Khả năng cản trở không khí của giấy TAPPI T 460 (Phương pháp Gurley)

Tiêu chuẩn “TAPPI T 460 Khả năng cản trở không khí của giấy (Phương pháp Gurley)”, 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 quy trình được sử dụng để đo khả năng cản trở không khí của giấy có diện tích hình tròn khoảng 6,45 cm² bằng cách sử dụng chênh lệch áp suất 1,22 kPa. Phạm vi khuyến nghị cho thiết bị cột chất lỏng là từ 5 đến 1800 giây cho mỗi 100 mL thể tích dịch chuyển của xi lanh. Đối với các loại giấy có độ thấm hút thấp hơn, yêu cầu về thời gian trở nên rất khắt khe nên các kỹ thuật khác được ưu tiên sử dụng.

Khả năng cản trở không khí của giấy TAPPI T 460 (Phương pháp Gurley)

Phương pháp này đo thể tích không khí đi qua mẫu thử và bất kỳ sự rò rỉ không khí tiềm tàng nào trên bề mặt. Do đó, nó không phù hợp với các loại giấy có bề mặt thô ráp, không thể nén chặt để ngăn ngừa sự rò rỉ đáng kể ở bề mặt và mép giấy.

Đối với phương pháp đo điện trở không khí tương tự, thử nghiệm giấy ở áp suất cao hơn (khoảng 3 kPa) và có độ phân giải cao hơn trong việc đo thể tích không khí nhỏ hơn, tiêu chuẩn “TAPPI T 536 Điện trở không khí của giấy (phương pháp Gurley áp suất cao)” được áp dụng. Đối với phương pháp đo độ thấm khí ở áp suất lên đến 9,85 kPa sử dụng cả diện tích thử nghiệm nhỏ hơn và lớn hơn, tiêu chuẩn “TAPPI T 547 Độ thấm khí của giấy và bìa cứng (phương pháp Sheffield)” được áp dụng.

Tiêu chuẩn TAPPI T 460, một phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi, cung cấp một cách đáng tin cậy để đo lường khả năng cản trở luồng khí của giấy, một chỉ số quan trọng về độ xốp hoặc khả năng thấm khí của giấy.

Phương pháp thử nghiệm này xác định điện trở không khí của giấy bằng cách đo thời gian (tính bằng giây) cần thiết để một thể tích không khí nhất định (thường là 100 mL) đi qua một diện tích xác định của mẫu giấy dưới chênh lệch áp suất không đổi.

Vùng thử nghiệm có kích thước xấp xỉ 6,45 cm² hình tròn. Chênh lệch áp suất là 1,22 kPa, và phạm vi khuyến nghị là từ 5 đến 1800 giây trên 100 mL thể tích không khí bị dịch chuyển. Đơn vị thường được báo cáo là giây Gurley. Giá trị giây Gurley càng cao cho thấy sức cản không khí càng lớn (độ xốp càng thấp), nghĩa là giấy càng đặc hoặc càng chặt. Giá trị càng thấp cho thấy độ xốp càng cao (không khí dễ dàng đi qua hơn).

Phương pháp Gurley sử dụng máy đo mật độ Gurley, một thiết bị tạo áp suất nhẹ để đẩy không khí đi qua mẫu giấy đã được nén. Thiết bị này thường bao gồm một xi lanh có lớp bịt kín bằng chất lỏng hoặc vật liệu được nén bằng trọng lực để tạo áp suất. Giấy được nén chặt để ngăn rò rỉ ở các cạnh. Không khí chảy qua mẫu, và thời gian cần thiết để một thể tích cụ thể đi qua được ghi lại.

Phương pháp này liên quan đến hiện tượng thấm nước trên bề mặt, vì vậy việc nén chặt đúng cách là rất quan trọng. Phương pháp này không phù hợp với bìa cứng quá dày hoặc các vật liệu dễ bị thấm nước đáng kể ở mép/bề mặt.

Sức cản không khí trong giấy phản ánh gián tiếp nhiều đặc tính cấu trúc và chức năng khác nhau của giấy:

  • Phân tích chi tiết: Các sợi mảnh hơn tạo thành các lớp dày đặc hơn với khả năng chống chịu cao hơn.
  • Khả năng thấm hút: Ảnh hưởng đến sự thẩm thấu của mực in, dầu, nước hoặc chất kết dính.
  • Mật độ biểu kiến: Mạng lưới sợi càng dày đặc thì điện trở càng cao.
  • Hiệu quả lọc: Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng đối với giấy lọc hoặc vật liệu được sử dụng trong quá trình lọc không khí/chất lỏng.
  • Khả năng in và lớp phủ: Những yếu tố này ảnh hưởng đến việc mực in bám trên bề mặt hay bị hấp thụ.
  • Quy trình sản xuất: Giấy có độ bền cao cho phép xử lý chân không (ví dụ: loại bỏ tờ giấy trong quá trình gia công).

Trong giấy tái chế, các sợi ngắn hơn thường dẫn đến độ xốp cao hơn (độ Gurley thấp hơn) so với giấy làm từ sợi nguyên chất.

Thời gian thử nghiệm đối với các loại giấy có độ thấm cao có thể kéo dài quá mức. Trong trường hợp này, nên sử dụng các phương pháp thay thế.

Phương pháp này có thể liên quan đến hiện tượng thấm nước trên bề mặt, do đó không lý tưởng cho các vật liệu có cấu trúc rời rạc.

Thử nghiệm này vẫn là một yếu tố cơ bản trong kiểm soát chất lượng trên toàn ngành bột giấy, giấy, bao bì và các ngành liên quan, đảm bảo hiệu suất vật liệu luôn ổn định.

Tiêu chuẩn TAPPI T 460 là một thử nghiệm cơ bản được sử dụng để đo sức cản không khí (hoặc ngược lại, độ xốp/độ thấm) của giấy bằng phương pháp Gurley, và được sử dụng trong ngành công nghiệp bột giấy, giấy, bao bì, in ấn và các ngành liên quan. Nó cung cấp một phương pháp tiêu chuẩn hóa, có thể lặp lại để đo độ dễ dàng của không khí đi qua giấy, đóng vai trò là một chỉ số gián tiếp quan trọng về nhiều đặc tính vật liệu và đặc điểm hiệu suất quan trọng.

Tiêu chuẩn này được coi là quan trọng vì những lý do sau:

  • Kiểm soát chất lượng trong sản xuất: Phương pháp đo sức cản không khí là một thử nghiệm kiểm tra nhanh chóng, không phá hủy, được sử dụng trực tiếp trên máy sản xuất giấy. Phương pháp này giúp theo dõi tính nhất quán trong sản xuất bằng cách phản ánh các yếu tố như độ mịn của sợi, sự hình thành tờ giấy, độ nén và độ đồng nhất của giấy. Sự thay đổi về chỉ số Gurley cho thấy các vấn đề trong quy trình sản xuất giấy ở giai đoạn sớm, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất.
  • Nó dự đoán khả năng hấp thụ và độ thấm chất lỏng: Khả năng cản trở không khí cao hơn (thời gian Gurley dài hơn) liên quan đến độ xốp thấp hơn. Điều này có nghĩa là chất lỏng như mực in, vecni, dầu, nước hoặc chất kết dính sẽ thấm vào ít hơn. Điều này rất quan trọng đối với:
  • Chất lượng in: Kiểm tra độ bám mực trên bề mặt (bản in sắc nét) và xem có bị thấm mực quá mức hay không (mờ hoặc nhòe).
  • Lớp phủ và chất định cỡ: Đảm bảo độ bám dính và hiệu suất phù hợp trên giấy tráng phủ.
  • Công nghệ này cho phép xử lý tự động trong sản xuất: Giấy có độ cản khí đủ cao (độ xốp thấp) có thể được xử lý hiệu quả trong các dây chuyền gia công, đóng gói và in ấn (ví dụ: đối với hộp bìa cứng sóng hoặc các quy trình in tờ) bằng cách sử dụng bộ thu chân không, cốc hút hoặc thiết bị nâng. Độ cản khí thấp có thể dẫn đến lỗi vận chuyển và do đó gây ra thời gian ngừng hoạt động.
  • Đánh giá hiệu suất lọc và khả năng thoáng khí: Thử nghiệm này đánh giá hiệu quả đối với các vật liệu yêu cầu luồng không khí hoặc khí được kiểm soát, chẳng hạn như:
  • Giấy lọc (ví dụ: dùng để lọc không khí/chất lỏng).
  • Vải không dệt, túi xốp hoặc màng thoáng khí (ví dụ: dùng trong y tế hoặc đóng gói).
  • Chúng thể hiện các đặc điểm cấu trúc: Giá trị Gurley đo lường gián tiếp các yếu tố sau:
  • Mật độ biểu kiến ​​và cấu trúc theo hướng Z (độ dày).
  • Sự khác biệt giữa sợi nguyên chất và sợi tái chế (sợi tái chế thường có các sợi ngắn hơn, dẫn đến độ xốp cao hơn).
  • Mối tương quan giữa độ chặt và độ bền tổng thể của giấy.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ 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 cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "TAPPI T 460 Paper Air Resistance (Gurley Method)".

WhatsApp