根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 458-2008《紙和紙板透氣度的測(cè)定》,透氣度測(cè)試儀的工作運(yùn)行遵循三種不同的測(cè)試方法:葛爾萊法、肖伯爾法和本特生法。該標(biāo)準(zhǔn)整合并代替了原有的三項(xiàng)單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),是目前國(guó)內(nèi)紙張透氣度檢測(cè)的核心依據(jù)。
以下是這三種方法的工作原理和運(yùn)行流程:
一、核心測(cè)試原理
無(wú)論采用哪種方法,透氣度測(cè)試的基本原理都是在規(guī)定的壓差條件下,測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)試樣規(guī)定面積的空氣流量,從而計(jì)算透氣度。透氣度的單位通常表示為μm/(Pa·s)。
二、三種測(cè)試方法的工作運(yùn)行原理
根據(jù)GB/T 458-2008,儀器需根據(jù)被測(cè)紙張的透氣度范圍,選擇以下三種方法之一進(jìn)行測(cè)試:
1. 葛爾萊法(適用于中等透氣度范圍)
工作原理:
利用浮動(dòng)在液體上的垂直豎立圓筒的自身重力,壓縮筒內(nèi)空氣,使壓縮空氣與試樣接觸。隨著空氣通過(guò)試樣,圓筒便會(huì)平衡下落。
運(yùn)行步驟:
設(shè)定恒定壓差為 1.23 kPa ± 0.01 kPa
測(cè)定一定體積的空氣(通常為100ml)通過(guò)試樣所需的時(shí)間(以秒表示)
透氣度越低,通過(guò)時(shí)間越長(zhǎng)
2. 肖伯爾法(適用于較低透氣度范圍)
工作原理:
在恒定壓差下,通過(guò)測(cè)試容積來(lái)測(cè)定透過(guò)試樣的氣流量。
運(yùn)行步驟:
設(shè)定恒定壓差為 1.00 kPa ± 0.01 kPa(氣流量較大時(shí))或 2.50 kPa ± 0.01 kPa(氣流量小于0.13ml/L時(shí))
選擇合適的測(cè)試持續(xù)時(shí)間
測(cè)定透過(guò)試樣的氣流量
3. 本特生法(適用于較高透氣度范圍)
工作原理:
基于層流空氣通過(guò)材料時(shí)的流量測(cè)量,通過(guò)精密壓力控制系統(tǒng)在試樣兩側(cè)形成固定壓差,利用流量傳感器檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)試樣的空氣體積-7。
運(yùn)行步驟:
設(shè)定恒定壓差為 1.47 kPa ± 0.02 kPa
夾緊試樣5秒后
記錄通過(guò)測(cè)試面的氣流量(單位為ml/min)
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試面積為 10.0 ± 0.2 cm2
三、儀器運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)操作流程
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,透氣度測(cè)試儀的標(biāo)準(zhǔn)工作流程如下:
1. 試樣準(zhǔn)備與預(yù)處理
按照GB/T 450進(jìn)行試樣的采取
按照GB/T 10739進(jìn)行試樣處理:在溫度23±1℃、相對(duì)濕度50±2%的條件下環(huán)境調(diào)節(jié)至少48小時(shí)
裁取試樣尺寸:通常為50mm×50mm,試驗(yàn)面不能有皺折、裂紋和洞眼
2. 儀器設(shè)置
根據(jù)被測(cè)材料選擇合適的測(cè)試方法(葛爾萊/肖伯爾/本特生)
設(shè)置相應(yīng)的壓差(1.23kPa/1.00kPa/1.47kPa)
設(shè)置測(cè)試面積(常用6.42cm2或10.0cm2)
3. 試樣裝夾
清潔測(cè)試腔
將試樣放置在測(cè)試下腔上
將測(cè)試上腔緊實(shí)地壓在試樣上旋緊
現(xiàn)代全自動(dòng)儀器采用氣動(dòng)夾持,夾持壓力可調(diào)節(jié)至0.4 MPa~0.6 MPa
4. 自動(dòng)測(cè)試
儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)到設(shè)定壓差
壓差穩(wěn)定后自動(dòng)讀取氣體流量
記錄測(cè)試數(shù)據(jù)(時(shí)間或流量)
5. 結(jié)果計(jì)算與判定
自動(dòng)計(jì)算透氣度,單位為μm/(Pa·s)
可報(bào)告透氣阻力(秒)
如正反面結(jié)果差異較大,需分別報(bào)告
四、現(xiàn)代全自動(dòng)儀器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
符合GB/T 458-2008標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代電腦式透氣度測(cè)試儀,如山東安尼麥特透氣度儀,通常具備以下技術(shù)特性:
技術(shù)模塊 | 實(shí)現(xiàn)方式 |
壓差控制 | 微壓差控制系統(tǒng),精度可達(dá)±0.5%,維持測(cè)試條件穩(wěn)定性 |
流量檢測(cè) | 熱膜式流量傳感器,量程0-1000 ml/min,分辨率0.1 ml/min |
密封性 | 氣密測(cè)試腔,確保試樣夾持時(shí)邊緣無(wú)泄漏,漏氣量不超過(guò)1.0ml/h |
環(huán)境補(bǔ)償 | 溫濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控,自動(dòng)修正環(huán)境參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響 |
多功能集成 | 一機(jī)集成葛爾萊、肖伯爾、本特生三種方法,通過(guò)面罩實(shí)現(xiàn)測(cè)試面積轉(zhuǎn)換 |
五、適用范圍與限制
GB/T 458-2008標(biāo)準(zhǔn)適用于透氣度在 1×10?2 μm/(Pa·s) ~ 1×102 μm/(Pa·s) 之間的紙和紙板
不適用于:表面粗糙度較大,且不能被牢固夾緊的紙和紙板,如皺紋紙或瓦楞紙板