Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 3229:2007 qui định phương pháp xác định độ bền xé của giấy. Phương pháp này có thể áp dụng cho các loại cáctông mỏng, nếu độ bền xé nằm trong khoảng đo của máy. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 3229:2007 ISO 1974 : 1990 GIẤY – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN XÉ (PHƯƠNG PHÁP ELMENDORF) Paper – Determination of tearing resistance (Elmendorf method) Lời nói đầu TCVN 3229:2007 thay TCVN 3229:2000 TCVN 3229:2007 hoàn toàn tương đương ISO 1974:1990 TCVN 3229:2007 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC Giấy sản phẩm giấy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố GIẤY – XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN XÉ (PHƯƠNG PHÁP ELMENDORF) Paper – Determination of tearing resistance (Elmendorf method) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định độ bền xé giấy Phương pháp áp dụng cho loại cáctơng mỏng, độ bền xé nằm khoảng đo máy Tiêu chuẩn khơng áp dụng cho loại cáctơng sóng, áp dụng cho thành phần Phương pháp khơng thích hợp để xác định độ bền xé ngang loại giấy (hoặc cáctông) có mức độ định hướng xơ sợi cao Tiêu chuẩn viện dẫn TCVN 3649:2007 (ISO 186:2002), Giấy cáctông – Lấy mẫu để xác định chất lượng trung bình TCVN 6725:2007 (ISO 187:1990), Giấy, cáctông bột giấy – Mơi trường chuẩn để điều hòa thử nghiệm, qui trình kiểm tra mơi trường điều hòa mẫu ISO 536:1995, Giấy cáctông – Xác định định lượng Định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa sau 3.1 Độ bền xé (tearing resistance) Lực trung bình cần thiết để tiếp tục xé mẫu thử cắt mồi tờ giấy (hoặc cáctông) Nếu vết cắt mồi theo chiều dọc, kết độ bền xé theo chiều dọc; tương tự, vết cắt mồi theo chiều ngang, kết độ bền xé theo chiều ngang Kết biểu thị miliniutơn (mN) 3.2 Chỉ số độ bền xé (tear index) Độ bền xé giấy (hoặc cáctơng) chia cho định lượng Kết biểu thị miliniutơn mét vuông gam (mN.m2/g) Nguyên tắc Các tờ mẫu thử xếp chồng lên (thường bốn tờ) theo chiều, dùng dao cắt mồi đầu thử trước tác dụng lực xé Cho lắc chuyển động vng góc với mặt phẳng ban đầu mẫu thử Công thực để xé mẫu thử đo bị lắc Lực xé trung bình (cơng thực để xé mẫu chia cho tổng chiều dài xé) thang đo nằm lắc hình máy đo sử dụng Độ bền xé giấy xác định từ giá trị trung bình lực xé số lượng tờ mẫu lần thử Thiết bị, dụng cụ 5.1 Máy đo độ bền xé kiểu Elmendorf, khả đo phù hợp với qui định phụ lục A CHÚ THÍCH Một số máy đo kèm theo máy tính để tính độ bền xé mẫu thử Với loại máy đó, hệ thống kim ma sát thường thay phận cảm biến có khả nhận biết góc chuyển động lắc Đầu phận cảm biến máy in kết trung bình độ bền xé Các liên quan khác loại máy phù hợp với yêu cầu phụ lục A Trong điều kiện phép thử này, tổng công thực lắc gồm: công để xé, công để nâng uốn, công để vượt qua ma sát cạnh xé mẫu thử Một số máy đo công thực gồm lực để thắng lực ma sát mẫu thử cọ xát với lắc thời gian thử Đó ngun nhân dẫn đến sai số kết đó, máy khơng phù hợp để thử theo phương pháp tiêu chuẩn Các máy đo cải tiến để loại bỏ vấn đề sử dụng 5.2 Khối lượng gia thêm lắc thay thế, dùng để làm gia tăng công suất lực xé máy 5.3 Dụng cụ chuẩn bị mẫu thử: gồm có khn, máy xén dưỡng dao cắt mẫu Lấy mẫu Mẫu lấy theo TCVN 3649:2007 (ISO 186:2002) Điều hòa mẫu Mẫu điều hòa theo TCVN 6725:2007 (ISO 187:1990) Chuẩn bị mẫu thử Mẫu chuẩn bị điều kiện môi trường mơi trường điều hòa mẫu Mẫu khơng có nếp gấp, nhăn hư hỏng nhìn thấy phần cắt để thử Mẫu cắt cách cạnh tờ mẫu cuộn mẫu 15 mm Nếu có hình bóng nước phải ghi vào báo cáo thử nghiệm Phân biệt hai mặt mẫu thử theo phương pháp thích hợp, ví dụ, mặt số mặt số hai cho hai mặt, từ tờ mẫu, cắt bốn miếng hình chữ nhật với kích thước: 50 mm ± mm 76 mm ± mm có cạnh song song với Sau dùng dao cắt đầu mẫu thử (xem điều A.1), chiều dài xé lại phải đảm bảo 43,0 mm ± 0,5 mm Mẫu thử tập hợp bốn tờ Xếp bốn tờ mẫu theo chiều dọc song song với mặt Các mẫu thử cắt lúc mô tả Chiều dài chỗ không xé phải qui định Các cạnh tờ lần đo khơng dính vào CHÚ THÍCH Kích thước xác mẫu thử phụ thuộc vào dạng máy đo sử dụng Đối với số máy đo kích thước phù hợp mẫu thử 50 mm chiều rộng x 63 mm chiều dài; 50 mm chiều rộng x 65 mm chiều dài 63 mm chiều rộng x 76 mm chiều dài Dụng cụ cắt mẫu phải phù hợp với kích thước mẫu thử máy đo sử dụng Số lượng tờ mẫu phải cắt đầy đủ để cho có 10 giá trị đo theo chiều giấy (ví dụ tổng số 40 tờ cho chiều) Cách tiến hành Tiến hành thử điều kiện mơi trường điều hòa mẫu Đặt kiểm tra máy đo mô tả phụ lục A Nếu cần thiết, hiệu chuẩn máy đo theo mô tả phụ lục B Tiến hành thử mẫu theo qui trình mơ tả đây, mục đích để chọn lắc lắc/khối lượng gia thêm cho phù hợp Chọn lắc cho giá trị đo nằm khoảng từ 20% đến 80% giá trị thang đo, có giá trị nằm ngồi giới hạn phải ghi vào báo cáo thử nghiệm Để lắc vào vị trí ban đầu dùng chốt để cố định lại Cẩn thận đặt mẫu thử vào vị trí ngàm kẹp cho cắt mồi, đường cắt nằm vị trí trung tâm ngàm kẹp nằm khung máy đo ngàm kẹp nằm lắc, kẹp chặt mẫu lại Đặt kim lực vị trí qui định Dùng dao cắt mồi mẫu thử thả lắc Sự rơi lắc xé phần mẫu lại Dùng tay bắt lấy lắc cách nhẹ nhàng dao động trở lại mà khơng làm ảnh hưởng tới vị trí kim lực tác dụng Ghi lại kết thang đo đến vạch chia khoảng sử dụng CHÚ THÍCH Thiết bị đọc kỹ thuật số có bố trí khác chút việc thả hãm lắc Trong trường hợp theo hướng dẫn nhà sản xuất Khởi động lắc thích hợp, để kim vị trí ban đầu lấy mẫu bị xé Lặp lại qui trình cho mẫu thử khác, đặt hướng mẫu cho mặt theo hướng chọn theo lắc Đường xé bị lệch khỏi đường cắt ban đầu Nếu độ lệch trung bình lớn 10 mm hai lần tổng số mười lần thử, bỏ kết tiến hành thử tiếp để có số giá trị đo mười Nếu có hai mẫu có độ lệch lớn 10 mm phải ghi vào báo cáo thử nghiệm Thơng thường giấy xé bình thường, có số tờ mẫu giấy bị bóc phần mảng rộng bề mặt xé (hiệu ứng gọi “skinning”), áp dụng theo tiêu chuẩn đoạn trước cách xé dải xuyên suốt mẫu thử Nếu sử dụng lắc lắc/khối lượng gia thêm có để thử độ bền xé giấy cáctông với số tờ lần thử bốn, khơng cho kết thích hợp tiến hành thử với số tờ mẫu nhiều hơn, phải ghi vào báo cáo thử nghiệm CHÚ THÍCH Độ bền xé biểu kiến phụ thuộc vào số lượng tờ mẫu xé lần Với số loại giấy, khác độ bền xé biểu kiến vượt 20% tiến hành xé đồng thời lúc tờ bốn tờ So sánh kết tiến hành xé lúc tờ tờ nhiều (có thể đến 16 tờ) cho thấy chênh lệch nhỏ xé tờ tờ lúc, nhiên chênh lệch cần ý Nếu tờ mẫu bị quăn phải vuốt lại nhẹ nhàng ngàm kẹp, không để cong hướng với lắc Trong thực hiện, tránh làm ảnh hưởng đến độ ẩm diện tích thử 10 Tính tốn biểu thị kết Đối với chiều thử, độ bền xé số độ bền xé tính từ kết đọc thang đo theo công thức sau: F X Fp n F g Trong đó: F độ bền xé, tính miliniutơn (mN); F số đọc máy, tính miliniutơn (mN); p hệ số lắc sử dụng cho số lượng tờ mẫu xé lúc để đọc trực tiếp độ bền xé (thường giá trị 4,16, 32), tính miliniutơn; n số tờ mẫu xé lúc (thông thường tờ); X số độ bền xé, tính miliniutơn mét vuông gam (mN.m 2/g); g định lượng mẫu thử, xác định theo ISO 536, tính gam mét vng (g/m 2) Tính hệ số biến thiên kết từ giá trị riêng rẽ đọc máy 11 Độ chụm So sánh đặn độ chụm phép thử Mỹ, gồm có 120 phòng thí nghiệm với 12 loại giấy, độ lặp lại phương pháp khoảng 3,5% Cùng với so sánh đó, độ tái lập khoảng 18% 12 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm gồm thông tin sau: a) viện dẫn tiêu chuẩn này; b) thời gian địa điểm thử; c) mô tả nhận dạng vật liệu thử; d) chiều mẫu thử (chiều dọc, chiều ngang); e) số lần thử, khác mười; f) độ bền xé, tính miliniutơn số độ bền xé, tính miliniutơn mét vng gam theo chiều thử, lấy đến ba chữ số có nghĩa; g) hệ số biến thiên kết quả; h) nhà sản xuất, mẫu, mã hệ số (p) lắc sử dụng thiết bị; i) số lượng tờ mẫu xé lúc; j) sai lệch đường xé từ phần điều chỉnh bị xảy “skinning” hay khơng CHÚ THÍCH Trong phép thử có ảnh hưởng gây kết giả cao thấp, cần phải thực cẩn thận k) thao tác khác so với tiêu chuẩn yếu tố ảnh hưởng đến kết thử; i) định lượng giấy yếu tố khác có trình bày kết PHỤ LỤC A (qui định) MÔ TẢ, HIỆU CHỈNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY ĐO ĐỘ BỀN XÉ A.1 Mô tả Máy đo gồm khung gắn đế cứng, để lắp lắc kim (xem hình A.1) Hai ngàm kẹp, gắn vào thân máy, gắn lắc giữ mẫu thử Bề mặt kẹp có kích thước tối thiểu 25 mm chiều rộng 15 mm chiều sâu Con lắc dao động tự theo phương nằm ngang CHÚ THÍCH Trên số máy, kim lắp chuyển đổi hệ thống đọc kỹ thuật số khác phù hợp với yêu cầu phụ lục Khi lắc vị trí ban đầu, sẵn sàng cho phép thử, khoảng cách hai ngàm kẹp 2,8mm ± 0,3 mm mẫu thử kẹp chặt thẳng hàng máy mặt phẳng vng góc với mặt phẳng dao động lắc Mặt kẹp đường ngang, nằm cách trục lắc khoảng cách 104 mm ± mm Mặt phẳng có đường trục lắc tạo thành góc 27,5o ± 0,5o với mặt phẳng chứa mẫu thử Con lắc nối với bảng chia vạch hình tròn hiệu chỉnh cho phù hợp với khoảng đo máy Máy có sẵn khoảng đo sau: gam – lực Miliniutơn G mN 200 000 400 000 800 000 1600 16 000 3200 32 000 6400 64 000 Khoảng đo tất máy phải phù hợp với qui định trên, điều cần thiết máy chọn điều chỉnh khoảng đo cho vật liệu thử Thang vạch đọc thông thường phù hợp với độ bền xé cho số tờ (thường 4; 8; 16 32) Khi thử lúc bốn tờ, qui định phương pháp này, lấy số vạch đọc nhân với 2,4 để độ bền xé, tính miliniutơn dẫn điều 10 Kim đo, lắp trục lắc, có khả va chạm liên tục để dừng kim đo điểm cao đạt chuyển động lắc Một phần khung đế để giữ cấu thả lắc điều chỉnh để kim dừng lại Cơ cấu thả lắc cách giữ lắc vị trí đưa lên nhả khơng có va chạm Kim điều chỉnh số máy Dao cắt mồi lắp khoảng cách chỗ xé sau cắt mồi 43,0 mm ± 0,5 mm khoảng cách ngàm kẹp chỗ xé cuối 4,0 mm ± 0,5 mm CHÚ THÍCH Ở số máy, ngàm kẹp sâu 15 mm mẫu thử dài 63 mm Trong trường hợp khoảng cách ngàm kẹp điểm bắt đầu xé phải 5,0 mm ± 0,5mm, mục đích giữ cho đủ độ dài để xé A.2 Điều chỉnh bảo dưỡng máy đo Qui trình kiểm tra máy để sử dụng cho tổ hợp lắc/khối lượng gia tăng A.2.1 Kiểm tra máy Kiểm tra chi tiết điều chỉnh sau: a) kiểm tra hướng lắc có bị lệch không; b) kiểm tra khoảng cách hai kẹp 2,8 mm ± 0,3 mm kẹp phải thẳng hàng lắc vị trí ban đầu; c) bảo đảm kim lực tác dụng không bị hư hỏng gắn ống bảo vệ cứng bọc ngoài; d) kiểm tra dao cắt, lắp, đảm bảo lưỡi dao phải sắc không hỏng Dao phải nằm thẳng góc với đỉnh hai ngàm kẹp Độ sắc dao phải qui định để bảo đảm sau thay mẫu khác có đường xé qui định điều A.2.6; e) máy đo có gắn máy tính điện tử, kiểm tra cách lắp đặt hoạt động theo hướng dẫn nhà sản xuất A.2.2 Đặt máy đo Đặt máy bàn vững chắc, bắt chặt vào bàn Chốt ngàm kẹp lắc khơng có mẫu dừng lắc lại, điều chỉnh vị trí máy cho lắc treo thẳng đứng dấu đánh lắc trùng khớp với đế Giữ cho lắc đứng yên, sau nhẹ nhàng đưa trùng với vạch dấu giữ đứng yên Trong suốt trình thao tác, kim phải thẳng hướng lên Với máy giá trị đo số điện tử, hiệu chỉnh theo hướng dẫn nhà sản xuất A.2.3 Điều chỉnh kim lực tác dụng vị trí Sau máy đo vị trí cân bằng, máy vận hành vài lần với ngàm kẹp lắc khơng có mẫu chốt lại Nếu kim khơng số điều chỉnh kim đến số dừng lại Với máy giá trị đo số điện tử, hiệu chỉnh theo hướng dẫn nhà sản xuất CHÚ THÍCH 10 Khơng thay đổi vị trí điều chỉnh số A.2.4 Kiểm tra ma sát lắc Vạch dấu đối chiếu phận dùng để thả lắc cách tay hãm lắc phía bên phải 25 mm Thả lắc, cho kim chuyển động, cho vị trí hướng thẳng đứng cho lắc vị trí ban đầu Thả lắc giữ phận thả lắc, lắc phải dao động 35 lần trước đỉnh lắc trùng khớp với tay hãm lắc mà khơng vượt q dài phía trái dấu đối chiếu Mặt khác phải sạch, dầu hay điều chỉnh ổ trục phải phù hợp với loại máy Với giá trị máy đo số điện tử, cần thiết dấu đối chiếu đánh dấu chỗ khác phận thả lắc đánh dấu lắc A.2.5 Kiểm tra ma sát kim lực Kiểm tra đưa kim vị trí số A.2.3 Đặt lắc khơng có mẫu ngàm kẹp chốt vị tri ban đầu đưa kim số Thả lắc trước chuyển động trở lại sang hồn tồn bên trái giữ lắc lại Ước lượng khoảng cách kim lệch với vạch số Chỉ phép lệch khoảng từ đến vạch CHÚ THÍCH 11 Không cho dầu vào trục kim chỉ, cho vài giọt dầu dùng cho đồng hồ vào sâu trục ma sát để kim dễ dàng chuyển động lên xuống phạm vi đo Khi ma sát kim thấp thường làm hỏng lớp lót bị nén điều sửa chữa cách làm cho nhám đặt thêm lớp lót Sau điều chỉnh ma sát kim, kiểm tra vị trí số máy A.2.6 Kiểm tra chiều dài xé Kiểm tra chiều dài xé, ví dụ sau cắt mồi, chiều dài thực xé phải đảm bảo 43,0 mm ± 0,5 mm Nếu chiều dài thực xé khơng đạt điều chỉnh lại vị trí dao cắt, khn bàn sử dụng Chú giải A Ổ trục H kẹp cố định B Kim lực J Ngàm kẹp lắc C Điểm dừng kim K Vít chỉnh tay hãm lắc D Điểm chỉnh điểm dừng kim M Vít chỉnh điểm dừng kim E Chốt lắc N Hốc để gắn vật có khối lượng chuẩn F Chỉ số mốc lắc P Cắt bỏ để ngăn mẫu thử làm vướng lắc G Đế số mốc Q Vít điều chỉnh PHỤ LỤC B (qui định) HIỆU CHUẨN MÁY ĐO B.1 Hiệu chuẩn máy đo vật có khối lượng chuẩn Có thể kiểm tra việc hiệu chuẩn toàn phận máy cách đo hoạt động lắc theo vật có khối lượng chuẩn gắn vào máy Chỉ số đọc thang đo so sánh với giá trị thực thực Một số máy thử độ bền xé gắn vật có khối lượng chuẩn Vị trí trọng tâm vật gắn vào máy đo xác định trước Đặt máy vị trí kiểm tra qui định phụ lục A Gắn vật có khối lượng chuẩn vào vị trí, cho máy đo hoạt động với ngàm kẹp vặn chặn khơng có mẫu, xác định số thang đo độ cao trọng tâm vật gắn vào máy bề mặt mốc nằm ngang tương ứng với số thang đo Tính xác đơn vị thang đo Y, theo cơng thức đây: a) Đối với máy có số thang đo gam lực, G Y m h H 1000 0,086 p b) Đối với máy có số thang đo miliniutơn, mN Y 9,81 m h H 1000 0,086 p Trong đó: Y độ xác vạch thang đo (đơn vị vạch); m khối lượng vật chuẩn dùng để kiểm tra, tính kilơgam; h độ cao trọng tâm vật có khối lượng gắn vào máy đường mốc nằm ngang lắc vị trí cho giá trị Y thang đo, tính mét; H độ cao trọng tâm vật có khối lượng gắn vào máy đường mốc nằm ngang lắc vị trí ban đầu, tính mét; p hệ số lắc (xem điều 10); Lặp lại với vật có khối lượng khác để kiểm tra lập đồ thị (h-H) theo số khác đọc Trình tự hiệu chuẩn kiểm tra cần thiết để xác định số thang đo cho thêm khối lượng để kiểm tra tương ứng với giá trị (h-H) để tính sai số sử dụng giá trị Các giá trị tính tốn đọc thang đo phải nằm khoảng ± 1% Nếu giá trị khơng nằm khoảng phải chỉnh sửa lại máy đo Mặt khác phải chuẩn bị lập biểu đồ điều chỉnh để kết phù hợp Với máy giá trị đo số điện tử, hiệu chuẩn theo phương pháp khơng thích hợp cho hệ thống điện tử Trong trường hợp đó, hiệu chuẩn theo phương pháp khơng thích hợp cho hệ thống điện tử Trong trường hợp đó, phương pháp hiệu chuẩn theo lựa chọn nhà sản xuất, tính hợp lệ phương pháp phải chứng minh B.2 Phương pháp khác Tập hợp vật có khối lượng để kiểm tra lại, hiệu chuẩn theo giá trị qui định lắp vào ngàm kẹp lắc Nếu sử dụng kiểm tra việc hiệu chuẩn máy sau Đặt máy đo kiểm tra mô tả phụ lục A Để lắc vị trí ban đầu, cố định vật có khối lượng kiểm tra ngàm kẹp Cho máy hoạt động xác định số thang đo Lặp lại với vật có khối lượng kiểm tra khác Các số đọc thang đo không khác giá trị qui định vật dùng để kiểm tra khoảng ± 1% Nếu không đạt giá trị máy có lỗi dừng lại tiến hành sửa chữa Mặt khác phải chuẩn bị lập biểu đồ xác điều chỉnh để kết phù hợp PHỤ LỤC C (tham khảo) ĐƠN VỊ Trong toàn tiêu chuẩn đơn vị sử dụng hệ đơn vị Quốc tế SI, nhiên số thiết bị sử dụng từ “gam lực” kết điều tiếp tục sử dụng số nước Đối với loại thiết bị này, chuyển đổi áp dụng cho tiêu chuẩn Điều 10 Điều A.1 Nếu thiết bị cho kết gam lực, lấy kết nhân với 9,81 để kết milinuitơn Điều 10 Chỉ số độ xé biểu thị milinuitơn mét vuông gam Điều B.1 Cơng thức thích hợp để tính cho thiết bị hiệu chuẩn, tính gam lực sau: Y m h H 1000 0,086 p ... để làm gia tăng công suất lực xé máy 5.3 Dụng cụ chuẩn bị mẫu thử: gồm có khn, máy xén dưỡng dao cắt mẫu Lấy mẫu Mẫu lấy theo TCVN 3649:2007 (ISO 186:2002) Điều hòa mẫu Mẫu điều hòa theo TCVN 6725:2007... xát với lắc thời gian thử Đó ngun nhân dẫn đến sai số kết đó, máy khơng phù hợp để thử theo phương pháp tiêu chuẩn Các máy đo cải tiến để loại bỏ vấn đề sử dụng 5.2 Khối lượng gia thêm lắc thay... khối lượng chuẩn F Chỉ số mốc lắc P Cắt bỏ để ngăn mẫu thử làm vướng lắc G Đế số mốc Q Vít điều chỉnh PHỤ LỤC B (qui định) HIỆU CHUẨN MÁY ĐO B.1 Hiệu chuẩn máy đo vật có khối lượng chuẩn Có thể