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箱紙闆平滑度是評價紙張表面凹凸平整程度特性的一項重要物(wù)理(lǐ)指标。由于單面白闆紙和塗布箱紙闆的一個重要應該場景是需在其表面進行精(jīng)美印刷,而平滑度的高低決定着紙闆與印版接觸的緊密和完滿程度,直接影響着印品質(zhì)量的好壞。因此,在這兩種紙闆的上述産品标準中,都規定了其技(jì )術指标要求。對印刷紙來說,該性能(néng)決定紙張與印版接觸的緊密程度,與印品質(zhì)量有非常密切的關系。
平滑度是指在特定的接觸狀态和一定的壓差下,試樣面和環形面之間有大氣洩入一定量空氣所需的時間,以秒(miǎo)(s)表示。時間越長(cháng),表示紙張平滑度越好,平滑度越高。一般來說,紙張平滑度越高,印刷質(zhì)量越好。
平滑度的測定方法有很(hěn)多(duō),有光學(xué)法、印刷試驗法、電(diàn)容法、觸針放大法、空氣洩漏法等,目前常用(yòng)的是空氣洩漏法。根據空氣洩漏法原理(lǐ)設計的平滑度儀常見的有别克(BEKK)法和本特森(Bendtsen)法。箱紙闆平滑度的測定采用(yòng)GB/T 456-2002《紙和紙闆平滑度的測定(别克法)》。該标準等同采用(yòng)ISO5627:1995《紙和紙闆一平滑度的測定(别克法)》。
1、 測試儀器及方法标準
QB/T 1665、GB/T 456、ISO5627
2、 測試目的
紙張表面平滑度的高低會對印刷質(zhì)量産生很(hěn)大影響,這也是造紙廠和印刷廠重視紙張平滑度的原因。所以為(wèi)了得到高質(zhì)量的印品,就有必要對紙張平滑度進行定量評價,使其能(néng)達到印刷要求。同時平滑度儀在造紙行業也非常實用(yòng),指導生産廠家造出合格的紙張。
3、 測試原理(lǐ)和設備結構
本儀器測試原理(lǐ)可(kě)簡述為(wèi):将紙和紙闆放在玻璃闆上,施加特定壓力産生半真空,從而吸入空氣并使空氣通過接觸表面,測量真空度在規定範圍内變化所需的時間。
别克式平滑度儀它包括:(1)玻璃闆,呈環形,環形有效面積為(wèi)(10±0.05)cm2。玻璃闆的中心孔,既能(néng)與真空容器連接,也能(néng)斷開。試驗面經精(jīng)密磨光,不應有劃痕和裂紋,應保持清潔。環中心的孔中應放入一個支撐柱,其上表面應與玻璃闆上表面齊平,以防止試樣吸入孔中。支撐柱上有 4 個徑向槽,以使空氣順暢通過。(2)試樣夾緊裝(zhuāng)置,重砣加于試樣上的壓力應為(wèi)(100士2)kPa。(3)壓闆,直徑為(wèi) 45mm 的表面平整的圓闆,該闆以固定的壓力與試樣相接觸。(4)膠墊,直徑不小(xiǎo)于45mm 的圓形或邊長(cháng)不小(xiǎo)于 50mm 的方形;厚度為(wèi)(40±0.2)mm,最大厚度變化為(wèi)±0.05mm;硬度為(wèi)(40±5)IRHD(國(guó)際橡膠硬度);複原彈性至少應為(wèi) 60%。(5)真空容器,包括大真空容器與小(xiǎo)真空容器,可(kě)抽真空至 53.35kPa,并保持密封。大真空容器包括到玻璃闆表面的連接管,體(tǐ)積為(wèi)(380±1)mL。小(xiǎo)真空容器,包括到玻璃闆表面的連接管,體(tǐ)積為(wèi)(38±1)mL。(6)壓力表,測定時其工作(zuò)範圍應為(wèi) 50.66kPa、48.00kPa 和29.33kPa,精(jīng)度為(wèi)±0.07kPa。當真空度從 50.66kPa 降到48.00kPa 時,相當于大真空容器進氣量為(wèi)(10±0.2)ml.或小(xiǎo)真空容器進氣量為(wèi)(10.05)mL;真空度從 50.66kPa 降到29.33kPa時,即大真空容器進氣量為(wèi)(80±1)mL,或小(xiǎo)真空容器進氣量為(wèi)8mL(均為(wèi)常壓下的體(tǐ)積)。(7)計時器,可(kě)讀準至 1s。
本儀器(以PN-BSTF智能(néng)機型為(wèi)例)外形結構如圖1所示。
1-顯示屏 2-打印機 3-壓杆 4-壓頭 5-膠墊 6-玻璃闆 7-激光傳感器
圖1 箱紙闆平滑度測定儀結構示意圖
4、 試樣的采取、處理(lǐ)及試樣的準備
試樣的采取應按 GB/T 450 進行。在抽取的大張紙頁上,沿橫幅距邊緣 15mm 處均勻制取足夠正反面各測試 10 次的試樣,試樣面積至少為(wèi) 60mm×60mm,并保證試樣上無褶子、皺紋、可(kě)見裂痕或其他(tā)紙病。如有水印,測試時應盡量避開。
試樣應按 GB/T 10739 進行溫濕處理(lǐ),并在相同的大氣條件下進行測試。
5、 試驗步驟及方法
5.1 測試前
先準備好儀器,如果屏幕顯示不為(wèi)零,先清零,必要時先校準儀器。
5.2 測試時
将試樣的測量面貼向玻璃闆放置,然後将膠墊與上壓闆放在試樣上,施加(100士2)kPa 的壓力,并在大真空容器中産生 50.66kPa 的真空。測量并記錄真空度從50.66kPa 降到48.00kPa 時的所需時間,以秒(miǎo)表示。
5.3 選擇合适的檔位
本儀器有A、B、C 三檔,默認檔位為(wèi)A 檔。
A 檔:50.66kPa -> 48kPa,容積為(wèi)380ml±1 ml,(15~300)s ;
B 檔:50.66kPa -> 48kPa,容積為(wèi)38ml±1 ml,(300~9999s);
C 檔:50.66kPa -> 29.33kPa,容積為(wèi)380ml±1 ml,(1~15)s。
測量真空度從50.66kPa 降到48.00kPa 時所需時間,以秒(miǎo)表示;
如果時間超過300 秒(miǎo),則改用(yòng)小(xiǎo)容積,換B 檔重新(xīn)測試;
如果時間小(xiǎo)于15 秒(miǎo),則改用(yòng)C 檔重新(xīn)測試。
5.4 測試
按“測試”鍵啓動測試程序,測試結束屏幕顯示測試結果,測試結束按下儀器右側把手,取出試樣,放置下一張試樣繼續測試,直到所有試樣測試完成。
圖2 箱紙闆平滑度測試設備
6、 結果計算分(fēn)析
試樣每面的平滑度應為(wèi)10個測試結果的平均值,以秒(miǎo)表示。如果選用(yòng)A檔用(yòng)大真空容器,則平滑度為(wèi)測定值的平均值;如果用(yòng)B檔小(xiǎo)真空容器,則平滑度為(wèi)測定值的平均值乘以10;如果用(yòng)C檔真空度從50.66kPa降到29.33kPa,則平滑度為(wèi)測定值的平均值除以10。
平滑度兩面差按式(1)計算。
7、 可(kě)能(néng)的錯誤操作(zuò)及誤差來源
7.1 可(kě)能(néng)的錯誤操作(zuò)
7.1.1 開機直接測。
本儀器屬于電(diàn)子儀器,測量前要預熱30min以上,使内部電(diàn)子器件達到熱穩定平衡。
7.1.2 取樣細節不注意。
取樣細節不注意将影響測試結果,試樣上應無褶子、皺紋、可(kě)見裂痕或其他(tā)紙病。
7.1.3 未進行溫濕度處理(lǐ)。
試樣的采取應按 GB/T 450 進行。試樣應按 GB/T 10739 進行溫濕處理(lǐ),并在相同的大氣條件下進行測試。空氣中的濕度和溫度對物(wù)理(lǐ)機械性質(zhì)有很(hěn)大的影響。水分(fēn)大時紙張的纖維舒展,紙張柔軟,容易壓平則平滑度高;反之,紙張較幹,纖維較硬,測試時空氣容易洩漏,平滑度較低。
7.2 主要誤差來源
7.2.1 壓力測量系統校準不準确。
本儀器為(wèi)高精(jīng)密電(diàn)子産品,使用(yòng)一段時間後,因為(wèi)電(diàn)子元器件及傳感器具的性能(néng)變化,測量準确度有一定要漂移,從而會影響測試結果,要定期對儀器進行校準。
7.2.2 環境大氣壓改變
氣體(tǐ)的密度随壓力的增減是不同的。當環境大氣壓高于标準大氣壓時,測定結果為(wèi)正誤差,反之是負誤差。
7.2.3 相對濕度的影響
平滑度随着濕度的增加而增大。
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本論于2023年11月發表于《紙箱世界》雜志(zhì)