TAPPI T 460 紙的空氣阻力(格利法)

TAPPI T 460 紙的空氣阻力(格利法)

由美國紙漿、造紙和加工工業技術協會 (TAPPI) 和美國國家標準協會 (ANSI) 共同製定的「TAPPI T 460 紙張空氣阻力(格利法)」標準,描述了一種使用 1,22 kPa 的壓力差測量面積約為 6,45 cm² 的圓形紙張空氣阻力的方法。建議的液柱裝置測量時間為每 100 mL 液柱位移 5 至 1800 秒。對於透氣性較差的紙張,測量時間要求過長,因此建議採用其他方法。

TAPPI T 460 紙的空氣阻力(格利法)

這種方法測量的是穿過測試樣本的空氣量以及任何可能從表面洩漏的空氣量。因此,它不適用於表面粗糙、無法牢固壓縮以防止嚴重表面和邊緣洩漏的紙張。

對於類似的、在較高壓力(約 3 kPa)下測試紙張氣阻並具有更高解析度測量較小空氣體積的方法,適用「TAPPI T 536 紙張氣阻(高壓 Gurley 法)」標準。對於使用較小和較大測試區域在高達 9,85 kPa 的壓力下測量透氣性的方法,適用「TAPPI T 547 紙張和紙板透氣性(Sheffield 法)」標準。

TAPPI T 460 標準是一種廣泛使用的標準測試方法,它提供了一種可靠的方法來測量紙張對空氣透過的阻力,這是衡量紙張孔隙率或透氣性的重要指標。

此測試方法是透過測量在恆定壓力差下,一定體積的空氣(通常為 100 毫升)透過紙張樣本特定區域所需的時間(以秒為單位)來確定紙張的空氣阻力。

測試區域約為 6,45 cm² 的圓形空間。壓力差為 1,22 kPa,建議的測試範圍為每 100 mL 空氣置換量 5 至 1800 秒。單位通常為格利秒 (Gurley seconds)。格利秒值越高,表示空氣阻力越大(孔隙度越低),代表紙張更緻密。格利秒值越低,表示孔隙率越高(空氣較容易通過)。

格利法使用格利密度計,這是一種透過施加輕微壓力迫使空氣流過壓縮紙樣的儀器。該裝置通常包含一個帶有液封或重力加載材料的圓筒,用於產生壓力。紙張被牢固地壓縮以防止邊緣洩漏。空氣流過樣品,並記錄特定體積空氣通過所需的時間。

這種方法涉及表面滲漏,因此適當的壓縮至關重要。它不適用於非常厚的紙板或容易出現明顯邊緣/表面滲漏的材料。

紙張的空氣阻力間接反映了紙張的各種結構和功能特性:

  • 分析等級:較細的纖維形成更緻密的層,具有更高的抵抗力。
  • 吸收性:影響油墨、油、水或黏合劑的滲透。
  • 表觀密度:更緊密的纖維網會增加電阻。
  • 過濾效率:這對於空氣/液體過濾中使用的濾紙或材料至關重要。
  • 印刷性能和塗層:這些因素會影響油墨是留在表面上還是被吸收。
  • 生產流程:高耐磨紙張可進行真空加工(例如,在加工過程中移除紙張)。

與原生纖維紙相比,再生紙中的纖維較短,通常會導致更高的孔隙率(較低的格利秒數)。

對於高不透水性紙張,測試時間可能過長。在這種情況下,建議採用其他方法。

這種方法可能會出現表面滲漏,因此不太適用於結構鬆散的材料。

此測試仍是紙漿、造紙、包裝及相關產業品質控制的基本要素,確保材料性能的一致性。

TAPPI T 460 標準是一項基礎測試,採用格利法測量紙張的空氣阻力(或孔隙率/滲透性),廣泛應用於紙漿、造紙、包裝、印刷及相關產業。它提供了一種標準化、可重複的方法來測量空氣穿過紙張的難易程度,可作為衡量各種重要材料特性和性能特徵的關鍵間接指標。

該標準被認為很重要,原因如下:

  • 生產品質控制:氣阻測試是一種快速、無損的檢測方法,可直接用於造紙機。它透過反映纖維細度、紙張成型、壓縮和施膠等因素,幫助監控生產的一致性。格利秒數的變化可以及早發現造紙過程中的問題,從而確保產品品質的均一性。
  • 它能預測吸水性和液體滲透性:空氣阻力越大(格利時間越長),孔隙率越低。這意味著油墨、清漆、油、水或黏合劑等液體的滲透性越差。這一點至關重要,因為:
  • 列印品質:檢查墨水在表面上的附著(清晰的列印效果)以及是否有過度吸收(模糊或污跡)。
  • 塗佈和施膠:確保在塗佈紙上具有良好的附著力和性能。
  • 它能夠實現生產中的自動化加工:使用真空收集器、吸盤或升降機,可以在加工、包裝和印刷生產線(例如瓦楞紙箱或單張進紙工藝)中高效處理空氣阻力足夠高(孔隙率低)的紙張。空氣阻力過低會導致輸送錯誤,進而造成停機。
  • 評估過濾和透氣性能:此測試評估需要受控空氣或氣體流動的材料的效率,例如:
  • 濾紙(例如,用於空氣/液體過濾)。
  • 不織布、多孔袋或透氣膜(例如,用於醫療或包裝應用)。
  • 它們展現出結構特徵:Gurley 值間接測量以下幾個面向:
  • 表觀密度和 Z 方向(厚度)結構。
  • 原生纖維和再生纖維之間的差異(再生纖維通常纖維較短,導致孔隙率較高)。
  • 紙張整體緊實度和強度之間的相關性。

多年來,憑藉我們經驗豐富的專業團隊,我們始終專注於客戶需求,提供先進的測試服務,並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此框架下,我們也根據「TAPPI T 460 紙氣阻(格利法)」標準為企業提供測試服務。

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