机械网--纸张平滑度测试仪测试原理及影响因素
摘 要:介绍不同纸张平滑度测试仪的测试原理及其影响因素,侧重对空气泄漏法中利用最广的别克式(Bekk)平滑度仪、本特生式(Bendtsen)粗糙度仪及PPS式粗糙度仪进行了比较,并讨论了当前平滑度测试仪的发展方向。 关键词:平滑度;测试仪;比较;发展 平滑度是用以衡量纸张表面平整程度的1个重要物理量。对书写纸来说,足够的平滑度才能使书写流利,对印刷纸来说,该指标决定纸张与印版的紧密程度及油墨的吸收性能,确保印刷画面及字迹的鲜明、清晰。平滑度是多数纸张的1项重要的性能指标。 测定平滑度的方法很多,有空气泄漏法、光学接触法、针描法、水迹法、印刷实验法、电容法、摩擦片法及液体挤压法等强拆什么情况下不违法,每种方法都有许多不同情势的仪器。目前使用最为普遍的是空气泄漏法司法强拆有法律依据吗。世界上根据泄漏法的原理设计制造的仪器有近10种,如别克(Bekk)型、威廉(Williams)型、格尔莱(Gurley H-P-S)型、本特生(Bendtseen)型、雪菲尔德(Sheffield)型和PPS型等。这些类型的仪器均是在1定压力和1定面积下丈量1定量空气通过纸张表面与另外1个表面之间的间隙所需的时间,或测定空气的流速、流量和空气压力的变化等。在众多的空气泄漏平滑度仪中,别克式(Bekk)平滑度仪、本特生式(Bendtseen)粗糙度仪及PPS式粗糙度仪是使用最广的3种仪器。 1 别克式(Bekk)平滑度仪1.1 测试原理 别克式(Bekk)平滑度仪是国内造纸行业使用最普遍的仪器,其测试原理如图1所示。如图1所示,将纸或纸板放在玻璃板上,施加特定压力产生牛真空,从而吸人空气,并使空气通过接触表面,丈量真空度在规定范围内变化所需的时间。1.2 影响测试的因素 外界环境大气压、温湿度等变化,均会使平滑度测试值产生变化。就仪器本身及操作而言,其影响因素主要有橡胶片厚度、硬度,真空容积器容积,预压时间,加在试样上的压力,试样的有效测试面积,系统密封性等。1.2.1 橡胶片厚度和硬度 橡胶片越软,平滑度的测试值越高,反之,则结果相反。GB/T456—2002规定,橡胶片应符合厚度(4±0.2)mm,硬度(40±5)IRHD(国际橡胶硬度)。1.2.2 真空容积器容积 真空容积器容积直接影响平滑度测试值的大小,容积与平滑度测试值呈线性关系。 老式平滑度仪采取有油真空泵,设计时采取玻璃阀涂上真空脂的方法进行密封,天永日久,真空泵油、真空脂会不自觉地倒吸人容积管道中,而出现容积变小的现象,从而导致测试结果变小。新型平滑度仪,由于采取无油真空泵及高密封性能的电磁阀,基本消除仪器容积变小的现象。1.2.3 预压时间 预压时间对平滑度测试值也有较大的影响。在1般情况下,预压时间越长则所测平滑度越高。对紧度不同的纸张预压时间影响程度是不同的。对纸质疏松紧度低的纸,预压对测试的影响程度较大。对纸质紧密紧度高的纸,预压对测试的影响相应较小。在标准测试中,标准规定控制1min的预压时间,然后计时。1.2.4 试样上的压力 平滑度值随着试样上的压力增加而增加,压力增加试样与玻璃砧的接触面积增大,纸页本身被压紧。纸样越松,紧度越小,压力对平滑度影响越大;纸样紧度大,压力对平滑度的影响较小。胶版涂布纸(铜版纸)内有较多的填料与胶料,并经过超级压光机压光,压力对平滑度的影响较小。1.2.5 系统密封性 密封好坏直接影响测试结果。如果纸质本身粗糙、平滑度低,那么泄漏的影响相应较小,但如果纸本身光滑、平滑度较高,那么泄气对其影响相应较大。GB/T456—2002标准A3中对别克式密封校验有详细的规定。常常对仪器进行密封性校验,是确保测试值真实可靠必不可缺的1个环节。别克式平滑度的台间差是国际上公认的困难。由于受很多因素的综合影响,所以别克式平滑度仪台间误差大。美国造纸协会提供的重复性再现性数据(见表1)和我国的GB/T456—2002标准充分地说明了这1点。 2 本特生式(Bendtseen)粗糙度仪(图2)2.1 测试原理 将试样片夹在玻璃和1金属环端面之间,在规定的压力下,在封闭的测头端面空间输入空气,测定透过端面和试片间的空气流量。 其原理是利用空气泄漏法,通过1定丈量面积的金属环,以漏过空气多少来测定纸及纸板的表面粗糙程度,如漏过的空气多,则说明纸张表面粗糙,即纸的表面平滑度低。(待续)
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