BS ISO 5636——纸和纸板透气度测定系列标准(中档范围)

Paper and Board — Determination of Air Permeance (Medium Range) — 系列标准(2013/2015 版)

📐 BS ISO 5636(BS ISO 05636)是用于测定纸和纸板”中档范围”透气度(air permeance)的系列标准,规定了三种国际上通用的试验方法:Bendtsen 法(第 3 部分)、Sheffield 法(第 4 部分)与 Gurley 法(第 5 部分),第 6 部分随后补充了相关方法。透气度表征纸张让气体在单位压差、单位时间内通过单位面积的难易程度,直接关系到包装纸、滤纸、香烟纸、纸袋纸、胶版印刷纸等产品在透气、过滤、阻隔与吸墨方面的使用性能。英国通过 BSI 实施本系列,其技术工作由 PAI/11(纸、纸板与纸浆试验方法)委员会负责,ICS 分类号为 85.060。

💡 三种方法测得的数值单位与量程各不相同:Bendtsen 以 ml/min 计、Sheffield 以 Sheffield 单位计、Gurley 以 s/100 ml 计(数值越大越不透气)。出具报告时必须同时注明所用方法与结果单位,绝不能混用。

一、系列构成与适用范围 📌

本系列各分部均以《测定中档范围透气度》为主题,其中第 3 部分 Bendtsen 法取代原 BS 6538-2:1992,第 4 部分 Sheffield 法取代 BS ISO 5636-4:2005,第 5 部分 Gurley 法取代 BS ISO 5636-5:2003。三个方法分别适用于不同的透气度量程与纸张类别,共同覆盖纸张生产中常见的透气性范围。标准适用于纸和纸板,并可扩展到其他类似片状纤维材料,但不适用于透气度极高(接近敞口)或极低(近于气密)的材料,这类样品应采用高/低档专用方法。

⚠️ 本系列只覆盖”中档范围”透气度。对高透气度的滤纸类材料或近于气密的涂布纸,应选择相应专用标准方法,避免量程失配导致读数偏差或超程。

二、Bendtsen 法(第 3 部分)🔬

Bendtsen 法是最常用的透气度测定方法之一。其原理是:在规定的压差下,让空气透过一定面积的试样,用转子流量计(Bendtsen 仪)测量通过试样的空气流量,结果以 ml/min 表示。标准对 Bendtsen 仪的测量头、环形密封、压差调节、转子与刻度进行了明确规定,并要求在测量前用标准孔板或标准膜对仪器进行校准。测量时试样夹持在测量头与支承面之间,逐点测定正反面的透气度并取多点平均值。

三、Sheffield 法(第 4 部分)🔧

Sheffield 法采用 Sheffield 仪,原理与 Bendtsen 法类似,但测量头结构与压差设定不同,读数为无量纲的 Sheffield 单位(数值越小越透气)。该法特别适用于瓦楞原纸、箱纸板等包装纸板类产品的透气性分级。标准规定了测量头、孔板、压力稳定装置、校准用标准板的规格与校准程序,并给出了测量面积、压差范围与读数转换的细则。Sheffield 法与 Bendtsen 法之间的换算关系随纸张结构差异而波动,一般只能建立经验换算,不宜直接引用固定换算系数。

四、Gurley 法(第 5 部分)⏱️

Gurley 法(Gurley 秒法)是测定纸页气阻的传统方法:将试样密封在 Gurley 仪上,在自重水柱产生的规定压差下,测量定量空气(通常为 100 ml)透过试样所需的时间,结果以 s/100 ml 表示,时间越长表示透气度越低。Gurley 法对纸张的压光、涂布与施胶状态非常敏感,广泛用于纸袋纸、过滤嘴棒纸、邮封纸等产品的透气性控制。标准对仪器容积、孔径、压差、计时精度、试样夹持与重复测量次数作出了详细规定。

方法标准部分结果单位数值越大表示典型应用
Bendtsen 法第 3 部分ml/min越透气印刷纸、卷烟纸
Sheffield 法第 4 部分Sheffield 单位越不透气瓦楞原纸、箱纸板
Gurley 法第 5 部分s/100 ml越不透气纸袋纸、滤棒纸
🚨 试样密封是透气度测定的关键环节。夹持时若出现折痕、裂纹或边缘漏气,读数会显著偏高或偏低;装样前应仔细检视试样表面,禁止使用有可见缺陷的试样。

五、取样、调温调湿与试样制备 📏

本系列各分部统一规定了试验前的处理程序:

  • 取样:按 ISO 186 规定从成品纸卷或纸板上抽取有代表性的样品,避免端头、破损与受潮部位。
  • 调温调湿:试样应在标准大气条件下(如温度 23 ℃、相对湿度 50 %)调湿至水分平衡,调湿时间与大气条件应按规定执行。
  • 试样制备:裁取规定形状与数量的试样,标明正反面与纵向/横向,测量点应分布均匀并避开印刷、涂布缺陷。
  • 测量与平均:在规定压差下多次测量,剔除异常值后取算术平均值,报告中注明试样数、测量点与结果单位。
💡 湿度对透气度影响显著:环境湿度过高时纤维吸湿膨胀、孔隙收缩,透气度下降;调湿不充分会使结果缺乏可比性。质量控制实验室应严格保持标准大气条件。

六、结果计算、精密度与报告 📊

标准给出了各方法结果的计算公式、修约规则以及重复性(同一实验室)与再现性(不同实验室)的评定要求。报告中应至少包含:样品标识与来源、所用方法(注明部分号)、调湿大气条件、结果单位与平均值、测量点数,以及任何偏离标准的操作说明。对于生产质量控制,建议建立本厂仪器与标准方法的回归关系,并定期用标准样校准。

七、工程应用要点 🛠️

  • 🔍 方法选择:先判断产品的透气度量程与目标控制指标,再选择对应方法;同一产品的批次对比应始终采用同一方法与单位。
  • 🔧 仪器校准:每次批量测量前用标准孔板/标准膜或已知透气度的标准纸样校准仪器,记录校准值与漂移。
  • 📊 换算注意:Bendtsen、Sheffield、Gurley 三法量纲不同,跨方法对比时只可参考经验关系,不应作为法定换算。
  • 📋 报告规范:按标准规定输出单位与精密度信息,便于供应链上下游对透气性指标达成一致验收。

八、常见问题解答 ❓

❓ 问:Bendtsen、Sheffield 与 Gurley 三种方法可以互相换算吗?
答:只能建立经验换算关系,且随纸张结构(紧度、打浆、填料)而变化。标准明确要求报告注明方法与单位,不鼓励跨方法与跨单位的直接换算。
❓ 问:为什么调温调湿对透气度测定如此重要?
答:水分影响纤维的膨胀与孔隙尺寸。湿度不同,同一纸张的透气度可能相差明显,只有在标准大气下达到水分平衡才能保证结果可比。
❓ 问:本系列是否适用于高透气度滤纸?
答:本系列针对”中档范围”。高透气度(接近敞口)的滤纸应采用相应的高透气度专用方法,防止流量超程导致读数失真。
❓ 问:生产中能否仅用某一台仪器代替标准方法?
答:可以先建立本厂仪器与标准方法的回归关系用于日常快检,但仲裁与验收仍应以标准方法为依据,并定期用标准样复核回归关系。
🔒
正在加载下载地址,请稍候 10 秒

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注