Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12114:2017 (ISO 3781:2011) về Giấy và các tông - Xác định độ bền kéo sau khi ngâm nước

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12114:2017

ISO 3781:2011

GIẤY VÀ CÁC TÔNG - XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO SAU KHI NGÂM NƯỚC

Paper and board - Determination of tensile strength after immersion in water

Lời nói đầu

TCVN 12114:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 3781:2011.

TCVN 12114:2017 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 6 Giấy và sản phẩm giấy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

GIẤY VÀ CÁC TÔNG - XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO SAU KHI NGÂM NƯỚC

Paper and board - Determination of tensile strength after immersion in water

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ bền kéo ướt của giấy hoặc các tông sau khi ngâm nước trong một khoảng thời gian quy định.

Về nguyên tắc, phương pháp này áp dụng được cho cả giấy và các tông, với điều kiện thời gian ngâm nước phù hợp được thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho giấy tissue và sản phẩm tissue hoặc các loại giấy khó thao tác hoặc có độ bền ướt thấp, như giấy định lượng thấp hoặc giấy thấm hút nước cao [xem TCVN 8309-5 (ISO 12625-5)^[1]].

CHÚ THÍCH  Phép thử độ bền kéo được tiến hành với thiết bị vận hành có tốc độ giãn dài không đổi bằng 20 mm/min, theo TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc 100 mm/min, theo TCVN 1862-3 (ISO 1924-3). Do vậy, tùy thuộc vào phương pháp được chọn, chỉ có một trong hai tiêu chuẩn này là cần thiết để tiến hành phép thử.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 1862-2 (ISO 1924-2), Giấy và các tông - Xác định tính chất bền kéo - Phần 2: Phương pháp tốc độ giãn dài không đổi (20 mm/min).

TCVN 1862-3 (ISO 1924-3), Giấy và các tông - Xác định tính chất bền kéo - Phần 3: Phương pháp tốc độ giãn dài không đổi (100 mm/min).

TCVN 3649 (ISO 186), Giấy và các tông - Lấy mẫu để xác định chất lượng trung bình.

TCVN 6725 (ISO 187), Giấy, các tông và bột giấy - Môi trường chuẩn để điều hòa và thử và quy trình kiểm tra môi trường và điều hòa mẫu.

TCVN 8847 (ISO 14487), Bột giấy- Nước tiêu chuẩn sử dụng trong các phép thử vật lý.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Độ bền kéo ướt (wet tensile strength)

Lực kéo tối đa trên đơn vị chiều rộng mà một mẫu thử bị ngâm ướt với nước sẽ chịu được, trước khi bị đứt trong phép thử kéo.

[TCVN 8309-5 (ISO 12635-5, định nghĩa 3.1]

CHÚ THÍCH  Độ bền kéo ướt được biểu thị theo kiloniutơn trên mét.

3.2

Khả năng duy trì độ bền kéo ướt (wet tensile strength retention)

Tỷ lệ giữa độ bền kéo của một mẫu thử ướt với độ bền kéo của một mẫu thử khác từ cùng loại mẫu, ở trạng thái khô.

CHÚ THÍCH 1  Giá trị này được biểu thị bằng phần trăm.

CHÚ THÍCH 2  Định nghĩa này tuân theo TCVN 8309-5 (ISO 12625-5), định nghĩa 3.2.

4  Nguyên tắc

Mẫu thử giấy hoặc các tông được ngâm trong nước, trong một khoảng thời gian phù hợp và sau đó được xác định độ bền kéo ướt.

Khả năng duy trì độ bền kéo ướt được tính toán từ độ bền kéo ướt và độ bền kéo ở trạng thái khô đã điều hòa.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Thiết bị thử độ bền kéo, phù hợp với TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc TCVN 1862-3 (ISO 1924-3) đối với phép thử độ bền kéo khô.

5.2  Nước để ngâm, nước cất hoặc nước khử ion như quy định trong TCVN 8847 (ISO 14487), có nhiệt độ quy định cho điều hòa mẫu trong TCVN 6725 (ISO 187).

6  Lấy mẫu

Nếu các phép thử được thực hiện để đánh giá một lô, chọn mẫu theo TCVN 3649 (ISO 186). Nếu thử nghiệm được thực hiện cho dạng mẫu khác, phải đảm bảo các mẫu được lấy đại diện cho mẫu nhận được.

7  Điều hòa

Đối với phép thử độ bền kéo khô và đối với các phép thử mà quá trình ngâm nước tiến hành trong thời gian ít hơn 1h, mẫu và mẫu thử phải được điều hòa theo TCVN 6725 (ISO 187). Đối với các phép thử có thời gian ngâm nước lớn hơn hoặc bằng 1 h không cần phải điều hòa mẫu.

Nếu vật liệu đã được xử lý đặc biệt (ví dụ với ure-focmalđehyt), phải đảm bảo để đủ thời gian sau xử lý để cho keo bền ướt có tác dụng trước khi ngâm ướt mẫu.

8  Chuẩn bị mẫu thử

Tùy thuộc vào phương pháp được lựa chọn, sử dụng thiết bị vận hành ở tốc độ không đổi bằng 20 mm/min hoặc 100 mm/min, chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc TCVN 1862-3 (ISO 1924-3) tương ứng.

Chuẩn bị số lượng mẫu thử phù hợp để có được mười giá trị đọc theo chiều dọc (MD) và mười giá trị đọc theo chiều ngang (CD).

Nếu yêu cầu tính toán khả năng duy trì độ bền kéo ướt, thì phải chuẩn bị thêm mười mẫu thử để xác định độ bền kéo khô theo chiều dọc (MD) và mười mẫu thử khác để xác định theo chiều ngang (CD).

9  Cách tiến hành

Nếu chưa có bất kỳ yêu cầu nào, ngâm mẫu thử cho đến khi bão hòa, thường trong khoảng thời gian 1 h. Sử dụng nước (5.2) và dĩa ngâm phù hợp.

Các tông và các loại giấy có mức độ gia keo lớn có thể yêu cầu thời gian ngâm nước 24 h hoặc lâu hơn để đạt bão hòa. Thời gian ngâm nước phù hợp có thể được chọn để mô phỏng các điều kiện sử dụng riêng theo thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Đối với các loại giấy có độ hút nước cao, chỉ được làm ướt phần giữa của mẫu thử, phần mẫu thử được giữ trong kẹp phải khô [xem TCVN 8309-5 (ISO 12625-5)^[1]].

Sau khi ngâm nước, lấy mẫu thử ra khỏi đĩa. Thấm nhẹ nhàng mẫu thử đầu tiên để loại bỏ phần nước dư và ngay lập tức thử bằng phương pháp quy định trong TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc TCVN 1862-3 (ISO 1924-3). Lặp lại với các mẫu thử còn lại.

Tiến hành mười phép thử theo chiều dọc (MD) và mười phép thử theo chiều ngang (CD) của mẫu thử đã ngâm.

Nếu tính toán khả năng duy trì độ bền kéo ướt, thực hiện thêm mười phép thử bổ sung theo chiều dọc (MD) và mười phép thử khác theo chiều ngang (CD) của mẫu thử khô đã được điều hòa.

10  Tính toán và biểu thị kết quả

10.1  Quy định chung

Tính và ghi lại độ bền kéo ướt và nếu có yêu cầu, khả năng duy trì độ bền kéo ướt riêng rẽ theo chiều dọc (MD) và chiều ngang (CD), như sau.

10.2  Độ bền kéo ướt

Tính toán độ bền kéo ướt, theo công thức (1):

Trong đó

 là giá trị lực kéo tối đa trung bình, tính bằng kiloniutơn;

b là chiều rộng của mẫu thử khô (15 mm), tính bằng mét.

Báo cáo độ bền kéo ướt, theo kiloniutơn trên mét, đến ba chữ số có nghĩa.

10.3  Khả năng duy trì độ bền kéo ướt

Nếu có yêu cầu, tính khả năng duy trì độ bền kéo ướt, σ_R là phần trăm của giá trị tương ứng trong trạng thái khô theo công thức (2)

Trong đó

σ_ướt là độ bền kéo ướt, tính bằng kiloniutơn trên mét;

σ_khô là độ bền kéo ở trạng thái điều hòa, khô, tính bằng kiloniutơn trên mét.

CHÚ THÍCH  Cách tính toán độ bền kéo khô được nêu trong TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc TCVN 1862-3 (ISO 1924-3).

11  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm ít nhất phải bao gồm các thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Ngày và địa điểm thử;

c) Tất cả thông tin cần thiết để nhận biết mẫu

d) Thời gian ngâm nước và nếu mẫu được điều hòa, môi trường điều hòa sử dụng;

e) Tiêu chuẩn sử dụng để thử độ bền kéo, nghĩa là TCVN 1862-2 (ISO 1924-2) hoặc TCVN 1862-3 (ISO 1924-3);

f) Độ bền kéo ướt được tính toán theo 10.2;

g) Nếu có yêu cầu, khả năng duy trì độ bền kéo ướt theo 10.3;

h) Bất kỳ sai khác nào so với tiêu chuẩn này hoặc hiện tượng khác mà ảnh hưởng đến các kết quả;

Phụ lục A

(tham khảo)

Độ chụm

Các giá trị ước lượng về độ lặp lại và độ tái lập dựa trên các dữ liệu lấy từ CEPI-CTS (Tổ chức thử nghiệm liên phòng các nhà sản xuất giấy Châu Âu) thực hiện trong năm 2010.

Việc tính toán được làm theo ISO/TR 24498^[2] và phương pháp thử của TAPPI T 1200 sp-07^[3].

Giới hạn độ lặp lại, có thể được tính từ công thức:

Giới hạn độ tái lập có thể được tính từ công thức:

Sai lệch chuẩn độ lặp lại chỉ ra trong Bảng A.1 là sai lệch chuẩn độ lặp lại “pooled” nghĩa là độ lệch chuẩn được tính theo căn bậc hai của độ lệch chuẩn của các phòng tham gia. Sai khác này từ định nghĩa của độ lặp lại trong TCVN 6910-1 (ISO 5725-1). Giới hạn độ lặp lại và độ tái lập (xem Bảng A.2) được báo cáo là ước lượng sai khác lớn nhất mong muốn trong 19 của 20 trường hợp, khi so sánh hai kết quả thử của vật liệu tương tự với vật liệu được mô tả dưới điều kiện thử tương tự. Các giá trị ước lượng này không có giá trị với vật liệu khác nhau hoặc điều kiện thử khác nhau.

Giới hạn độ lặp lại và độ tái lập được tính bằng cách nhân độ lệch chuẩn độ lặp lại và độ tái lập với 2,77.

CHÚ THÍCH   miễn là các kết quả thử có sự phân bố chuẩn và độ lệch chuẩn s dựa trên số lượng lớn các phép thử.

Bảng A.1 - Giá trị ước lượng độ lặp lại của phép thử theo CEPI-CTS

Bảng A.2 - Giá trị ước lượng độ tái lập của phương pháp thử theo CEPI-CTS

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 8309-5 (ISO 12625-5), Giấy tissue và sản phẩm tissue - Phần 5: Xác định độ bền kéo ướt.

[2] ISO/TR 24498:2006, Paper, board and pulps - Estimation of uncertainty for test methods.

[3] TAPPI Test method T 1200 sp-07, Interlaboratory evalutaion of test methods to determine TAPPI repeatability and reproducibility.

[4] TCVN 6910-1 (ISO 5725-1), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung.