在造紙、印刷和包裝行業(yè)中,紙張的吸水性是一項(xiàng)至關(guān)重要的質(zhì)量指標(biāo)。無(wú)論是印刷用紙的油墨干燥性能,還是包裝紙板的防潮能力,都與紙張的吸水性密切相關(guān)。
可勃(Cobb)吸水性,是指單位面積的紙和紙板在一定壓力、溫度條件下,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)表面所吸收的水量,以g/m2表示。可勃值越低,表明紙張的抗水或防潮性能越強(qiáng)。
可勃法(Cobb Test)是目前國(guó)際上通用的紙和紙板吸水性檢測(cè)方法,通過(guò)模擬液體與紙張表面的接觸滲透過(guò)程,評(píng)估紙張?jiān)谝欢〞r(shí)間內(nèi)的吸液能力。該方法廣泛應(yīng)用于造紙行業(yè)的質(zhì)量控制、產(chǎn)品研發(fā)及貿(mào)易驗(yàn)收中。
可勃吸水性的測(cè)試原理并不復(fù)雜:試驗(yàn)前先稱(chēng)量干燥試樣的質(zhì)量,然后將試樣的一面與蒸餾水接觸,達(dá)到規(guī)定時(shí)間后吸干試樣表面的多余水分,立即再次稱(chēng)量。以單位面積試樣增加的質(zhì)量(即吸收的水量)來(lái)表示測(cè)試結(jié)果。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是通過(guò)測(cè)量紙張“喝"了多少水,來(lái)評(píng)價(jià)其吸水能力的大小。
可勃吸水性的測(cè)定有明確的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù),主要包括:
GB/T 1540-2002《紙和紙板吸水性的測(cè)定(可勃法)》——國(guó)內(nèi)現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)
ISO 535《紙和紙板——吸水性的測(cè)定(可勃法)》——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
QB/T 1668《可勃吸收性測(cè)定儀》——儀器標(biāo)準(zhǔn)
值得注意的是,可勃法主要適用于施膠紙和紙板(包括瓦楞紙板)表面吸水性的測(cè)定。它不適用于定量低于50g/m2、施膠度較低或有較多針孔的原紙和壓花紙,也不適用于未施膠的紙和紙板。

進(jìn)行可勃吸水性測(cè)試,需要準(zhǔn)備以下儀器和材料:
| 儀器/材料 | 規(guī)格要求 |
|---|---|
| PY-H615型可勃吸收性測(cè)定儀 | 金屬圓筒內(nèi)截面積100±0.2cm2(內(nèi)徑112.8±0.2mm),圓筒高50mm |
| 精密天平 | 感量0.001g |
| 秒表 | 可讀準(zhǔn)至1s |
| 玻璃量筒 | 用于量取100mL蒸餾水 |
| 吸水紙 | 定量200-250g/m2,吸收速度75mm/10min |
| 光滑金屬壓輥 | 寬度200±0.5mm,質(zhì)量10±0.5kg |
| 蒸餾水或脫離子水 | 溫度保持20±1°C或23±1°C |
其中,可勃吸收性測(cè)定儀是核心設(shè)備,其圓筒環(huán)面與試樣接觸部分必須光滑,圓筒蓋需加裝一層有彈性但不吸水的膠墊或墊圈,以防止水的滲漏。
將按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行溫濕處理后的樣品,切成直徑為125mm的圓形試片共10張(正反面各5張),以保證每張?jiān)嚇拥脑囼?yàn)面積為100cm2。如果使用方形取樣器,也可裁切為125mm×125mm的方形試樣。
小貼士:試樣的溫濕處理應(yīng)按照GB/T 10739的規(guī)定,在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行。
用精密天平分別稱(chēng)量每張?jiān)嚇拥馁|(zhì)量,準(zhǔn)確至0.001g,并做好記錄。
在安放試樣前,務(wù)必保證與試樣接觸的圓筒環(huán)面和膠墊是干燥的,同時(shí)手不應(yīng)接觸到測(cè)試區(qū)域。
用玻璃量筒準(zhǔn)確量取100mL蒸餾水倒入圓筒中。然后將已稱(chēng)好質(zhì)量的圓形試片安放于圓筒的環(huán)形面上,被測(cè)面朝下(朝向有水的方向)。將壓蓋蓋在試樣上并夾緊,使之與圓筒固定在一起。
輕輕拔出彈簧圓柱銷(xiāo),搖動(dòng)搖把將圓筒翻轉(zhuǎn)180°,再將彈簧圓柱銷(xiāo)插入槽中,同時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)。此時(shí),水與試樣開(kāi)始接觸,吸水過(guò)程正式開(kāi)始。
吸水時(shí)間是指從水與試樣接觸開(kāi)始到吸水結(jié)束的時(shí)間。根據(jù)紙和紙板不同的吸水性能,可選擇不同的測(cè)試時(shí)間,常用時(shí)間如下:
| 測(cè)試時(shí)間 | 記號(hào) | 移去剩余水的時(shí)間 | 完成吸水的時(shí)間 |
|---|---|---|---|
| 30s | Cobb30 | 20±1s | 30±1s |
| 60s | Cobb60 | 45±1s | 60±1s |
| 120s | Cobb120 | 105±2s | 120±2s |
| 300s | Cobb300 | 285±2s | 300±2s |
在吸水結(jié)束前的10-15s時(shí),將圓筒翻正。
從圓筒上取下試樣,吸水面向下放在一張吸水紙上。在到達(dá)規(guī)定吸水時(shí)間前2s時(shí),再在試樣上面放兩張吸水紙。然后在平整堅(jiān)硬的臺(tái)面上,用光滑金屬壓輥在4s內(nèi)往返輥壓一次,使試樣表面呈無(wú)水光澤。
將試樣迅速取出稱(chēng)量,準(zhǔn)確至0.001g。對(duì)于厚紙板,試樣可能不易折疊,應(yīng)盡快完成稱(chēng)量。
重要提醒:每張?jiān)嚇又荒軠y(cè)試一次,不得重復(fù)使用。
每個(gè)試樣的可勃值按下式計(jì)算:
C = (m? - m?) × 100
其中:
C —— 可勃值(g/m2)
m? —— 試樣吸水前質(zhì)量(g)
m? —— 試樣吸水后質(zhì)量(g)
分別計(jì)算正反面各5個(gè)試樣可勃值的平均值,作為該樣品正反面的測(cè)試結(jié)果。
如果吸水紙吸水后表面仍有過(guò)量水,或試樣本身已被水透過(guò),則應(yīng)舍棄該試樣。若舍棄的試樣超過(guò)20%,應(yīng)縮短試驗(yàn)時(shí)間重新測(cè)試,但試驗(yàn)時(shí)間最短不應(yīng)低于10s。
為確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,操作中需注意以下幾點(diǎn):
保持干燥:圓筒環(huán)面和膠墊必須保持干燥,避免殘留水分影響測(cè)試結(jié)果。
避免手觸:手不應(yīng)接觸試樣的測(cè)試區(qū)域,以免手上的汗液或油脂影響紙張的吸水性。
及時(shí)換水:每測(cè)定5次后,應(yīng)根據(jù)紙的吸水量大小補(bǔ)加一定量的水,以免水量不足影響測(cè)試。
環(huán)境控制:試驗(yàn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行,溫度通常控制在20±1°C或23±1°C。
操作時(shí)效:從取出試樣到完成稱(chēng)量的過(guò)程應(yīng)盡可能迅速,避免水分蒸發(fā)造成誤差。
不同紙種對(duì)可勃值的要求差異顯著:
涂布白卡紙:Cobb60值一般為30-50g/m2
瓦楞原紙:Cobb60值一般為100-200g/m2
吸水濾紙:Cobb10值一般≥500g/m2
可勃值異常時(shí),可能提示漿料配比不當(dāng)、施膠劑失效或干燥工藝存在缺陷。通過(guò)對(duì)比歷史數(shù)據(jù)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)可以及時(shí)調(diào)整表面施膠量、選擇功能性化學(xué)品或改進(jìn)壓光工藝,從而優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。
可勃(Cobb)法作為紙和紙板吸水性檢測(cè)的經(jīng)典方法,以其操作簡(jiǎn)便、結(jié)果穩(wěn)定、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),已成為造紙、印刷、包裝等行業(yè)常用的質(zhì)量控制手段。掌握正確的測(cè)試方法和操作步驟,不僅有助于企業(yè)嚴(yán)格把控產(chǎn)品質(zhì)量,更能為客戶(hù)提供可靠的技術(shù)參數(shù)支持。
深圳市普云電子有限公司出品的PY-H615型紙張和紙板可勃吸收性測(cè)定儀,嚴(yán)格依據(jù)GB/T 1540-2002、ISO 535等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造,采用不銹鋼材質(zhì),清潔方便、防水防腐、堅(jiān)固耐用,是造紙包裝印刷行業(yè)及科研質(zhì)檢部門(mén)理想的檢測(cè)儀器。如需了解更多產(chǎn)品信息或技術(shù)支持,歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們。
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