TAPPI T549

Popieriaus paviršiaus trinties savybės tiesiogiai veikia spausdinimo efektyvumą, kopijavimo aparato veikimą, lapų padavimą, sukrovimo stabilumą ir bendrą produkto kokybę. TAPPI T549 yra tarptautiniu mastu pripažintas bandymo metodas, skirtas įvertinti nepadengto rašomojo ir spausdinimo popieriaus statinį bei kinetinį trinties koeficientą, taikant horizontalios plokštumos metodą. Nustatant standartizuotus trinties koeficiento matavimas, TAPPI T549 leidžia popieriaus gamintojams, perdirbėjams, spaustuvėms ir kokybės laboratorijoms nuosekliai ir objektyviai įvertinti paviršiaus savybes.

Skirtingai nuo pakuočių trinties standartų, kuriuose dažnai daugiausia dėmesio skiriama daugkartinio slydimo savybėms arba bandymams ant pasvirusios plokštumos, TAPPI T549 matuoja pasipriešinimą tarp dviejų popieriaus paviršių pirmojo slydimo metu, todėl ypač tinka Neapdoroto rašomojo ir spausdinimo popieriaus COF bandymai naudojamas spausdinimo mašinose, kopijuokliuose ir kituose lapo padavimo įrenginiuose. Šių rezultatų supratimas padeda gamintojams optimizuoti popieriaus gamybą, sumažinti padavimo problemas ir padidinti klientų pasitenkinimą užtikrinant geresnį produkto nuoseklumą.

Kodėl TAPPI T549 yra svarbus?

Popieriaus trintis dažnai lieka nepastebėtas, kol neatsiranda gamybos problemų. Dėl prastų trinties savybių gali atsirasti dvigubo lapo padavimas, popieriaus užstrigimai, netinkamas suderinimas spausdinimo metu, pernelyg ilgas prastovos laikas arba sumažėjęs gamybos greitis.

Šio dokumento tikslas – TAPPI T549 – kiekybiškai įvertinti trinties pasipriešinimą tarp dviejų popieriaus paviršių kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis. Gauti duomenys leidžia gamintojams:

• Tiksliai nustatykite popieriaus trinties koeficientą
• Užtikrinti vienodą gaminių kokybę tarp skirtingų gamybos partijų
• Optimizuoti popieriaus paviršiaus apdorojimą ir dengimą
• Pagerinkite spausdinimo ir kopijavimo įrenginių popieriaus padavimo našumą
• Produktų kūrimo metu palyginkite skirtingas popieriaus rūšis
• Remti tiekėjų atranką ir gaunamų medžiagų patikrą
• Išnagrinėti klientų skundus, susijusius su šėrimo ar sukrovimo efektyvumu

Popieriaus gamintojams trinties duomenys yra svarbus kokybės kontrolės parametras, prilygstantis popieriaus masės tankiui, glotnumui, storio, tempiamojo stiprio ir paviršiaus šiurkštumui.

Statinio ir kinetinio trinties koeficientų supratimas

Svetainė trinties koeficiento matavimas apibrėžta kaip TAPPI T549 apima dvi nepriklausomas reikšmes.

Trinties savybės	Apibrėžimas	Pramoninė reikšmė
Statinis COF	Jėga, reikalinga judėjimui tarp dviejų popieriaus paviršių pradėti	Tai turi įtakos lapų paėmimui, rietuvių atskyrimui ir dvigubo padavimo prevencijai
Kinetinis COF	Jėga, reikalinga nuolatiniam slydimui išlaikyti	Tai turi įtakos nepertraukiamam popieriaus lakštų transportavimui per spausdintuvus ir kopijavimo aparatus

Statinė trintis paprastai yra didesnė už kinetinę trintį, nes reikia papildomos jėgos, kad būtų įveikta pradinė sąlyčio paviršių tarpusavio adhezija.

Abi šios savybės yra itin svarbios, nes šiuolaikinė spausdinimo įranga pirmiausia turi atskirti atskirus lapus, o po to juos sklandžiai perkelti per kelis ritinius, kad jie neslystų ir nesuliptų.

TAPPI T549 matavimo principas

Svetainė TAPPI T549 šis metodas naudoja horizontalios plokštumos trinties bandymo metodas siekiant nustatyti pasipriešinimą, susidarančią, kai vienas popieriaus lapas slysta prieš kitą.

Vienas egzempliorius

Vienas bandinys pritvirtinamas prie tvirtos horizontalios platformos, o antrasis – prie standartizuotų rogių. Mechaninė pavara roges perkelia per nejudančią bandinio dalį pastoviu greičiu, o apkrovos jutiklis nuolat registruoja trinties jėgą.

Trinties koeficientas apskaičiuojamas pagal šią lygtį:

μ = F / N

Kur:

• μ = Trinties koeficientas
• F = Išmatuota trinties jėga
• N = Normalioji jėga, kurią sukuria rogių svoris

Kadangi t

Koeficientas yra dviejų jėgų santykis, jis yra be matavimo vienetų.

Šis metodas tiesiogiai matuoja:

• Pradinė didžiausia jėga (statinis trinties koeficientas)
• Vidutinė slydimo jėga (kinetinis trinties koeficientas)

Šis horizontalioje plokštumoje taikomas metodas užtikrina labai aukštą pakartojamumą trinties bandymo metodai tinka laboratorinei kokybės kontrolei.

Reikalinga bandymo įranga

Atlikimas Neapdoroto rašomojo ir spausdinimo popieriaus COF bandymai tam reikia kelių esminių komponentų.

Įranga	Funkcija
Horizontali bandymų platforma	Palaiko apatinį bandinį
Standartinis svoris (200 ± 5 g)	Veikia normalioji jėga
Tikslus apkrovos jutiklis	Matuoja trinties jėgą
Pastovaus greičio pavara	Stumia roges kontroliuojamu greičiu
Duomenų surinkimo sistema	Apskaičiuoja statinį ir kinetinį trinties koeficientą (COF)
Mėginių pjaustytuvas	Gamina nuoseklius bandymo mėginius

Pagal TAPPI T549, rogės, kurių ilgis yra maždaug 63,5 mm × 63,5 mm kurių masė yra 200 ± 5 g užtikrina standartizuotas bandymo sąlygas. Sankos juda maždaug 150 ± 30 mm/min, užtikrinant nuoseklumą trinties koeficiento matavimas įvairiose laboratorijose.

Žingsnis po žingsnio testavimo procedūra

Nors laboratorijos gali nustatyti savo darbo instrukcijas, bendrosios TAPPI T549 Darbo eiga apima šiuos etapus.

Mėginio kondicionavimas

Prieš atliekant bandymus, popieriaus bandiniai turi būti kondicionuojami standartinėmis laboratorinėmis temperatūros ir drėgmės sąlygomis. Tinkamas kondicionavimas sumažina drėgmės įtaką trinties savybėms.

Bandinių paruošimas

Mėginiai supjaustomi pagal reikiamus matmenis, išlaikant orientaciją išilgine ir skersine kryptimis.

Svarbu pjaustyti atsargiai, nes pažeisti kraštai gali turėti įtakos bandymo pakartojamumui.

Prietaiso nustatymas

Operatorius patikrina:

• Testo greitis
• Rogės svoris
• Priverstinis kalibravimas
• Horizontali išlyginimas
• Nulinės apkrovos būsena

Testo vykdymas

Apatinis bandinys pritvirtintas prie horizontalios platformos.

Viršutinis bandinys padedamas po rogėmis.

Rogės pradeda judėti be smūgių ar vibracijos, o jėgos jutiklis nuolat registruoja trinties jėgą.

Didžiausia pradinė jėga atitinka statinis trinties koeficientas, o vidutinė slydimo jėga per nurodytą judėjimo atstumą atspindi kinetinis trinties koeficientas.

Duomenų analizė

Šiuolaikiškiausias trinties bandymo staklės sistemos automatiškai apskaičiuoja:

• Statinis COF
• Kinetinis COF
• Vidutinė vertė
• Didžiausia vertė
• Standartinis nuokrypis
• Bandymų kreivės

Šios skaitmeninės ataskaitos supaprastina kokybės dokumentaciją ir procesų stebėjimą.

Veiksniai, darantys įtaką trinties rezultatams

Keletas veiksnių gali turėti didelę įtaką trinties savybėms.

Paviršiaus šiurkštumas

Šiurkštūs paviršiai paprastai padidina mechaninį sukibimą, dėl ko padidėja trinties koeficientas.

Drėgmės kiekis

Popierius lengvai sugeria drėgmę, dėl to keičiasi pluošto lankstumas ir paviršiaus sukibimas.

Pluošto sudėtis

Pirminiai pluoštai, perdirbti pluoštai, užpildai ir klijavimo medžiagos – visa tai daro įtaką trinties koeficientui.

Paviršiaus apdaila

Kalandravimas, poliravimas ir dengimas keičia paviršiaus lygumą ir dėl to daro įtaką trinties koeficientui.

Spausdinimo apdorojimo būdai

Spausdinimo dažų dengimas, lakai ir specialiosios dangos gali padidinti arba sumažinti pasipriešinimą slydimui.

Aplinkos sąlygos

Visą bandymo laiką temperatūra ir drėgmė turėtų būti kontroliuojamos, siekiant užtikrinti patikimus trinties koeficiento matavimas.

Taikymas įvairiose pramonės šakose

Nors TAPPI T549 nors pagrindinis dėmesys skiriamas rašymo ir spausdinimo popieriui, šie bandymų principai yra naudingi daugelyje pramonės šakų.

Spausdinimo pramonė

• Ofsetinė spauda
• Skaitmeninė spauda
• Komercinė spauda
• Knygų leidyba

Patikima trintis sumažina dvigubo padavimo tikimybę ir pagerina lapų transportavimą.

Biuro popieriaus gamyba

Kopijavimo popieriui ir spausdintuvui skirtam popieriui būtinos kruopščiai kontroliuojamos trinties savybės, kad jie būtų pritaikyti greitai veikiančiai biuro įrangai.

Popieriaus perdirbimas

Popieriaus perdirbėjai vertina trintį po dengimo, reljefinio spausdinimo, laminavimo ar paviršiaus apdorojimo.

Kokybės kontrolės laboratorijos

Kasdieninė rutina Neapdoroto rašomojo ir spausdinimo popieriaus COF bandymai užtikrina partijų nuoseklumą.

Moksliniai tyrimai ir plėtra

Produktų kūrėjai lygina naujas formules, užpildus, dangas ir gamybos procesus, naudodami standartizuotus trinties bandymo metodai.

TAPPI T549 palyginimas su kitais trinties standartais

Skirtingi trinties standartai taikomi skirtingoms medžiagoms ir skirtingiems bandymų tikslams.

Standartinis	Pagrindinė medžiaga	Tipinis pritaikymas
TAPPI T549	Nepadengtas rašymo ir spausdinimo popierius	Popieriaus padavimo ir spausdinimo našumas
TAPPI T815	Pakuotės popierius ir kartonas	Statinė trintis ant nuožulnios plokštumos
TAPPI T816	Gofruotas kartonas	Statinės trinties įvertinimas
ASTM D1894	Plastikinės plėvelės	Statinis ir kinetinis trinties koeficientas (COF)
ISO 8295	Plastikinė plėvelė	Kokybės kontrolė
GB/T 10006	Pakavimo medžiagos	Statinė ir kinetinė trintis

Pasirinkus tinkamą standartą užtikrinama, kad laboratoriniai duomenys tiksliai atspindėtų tikrąsias naudojimo sąlygas.

Trinties bandymo įrenginio pasirinkimas

Idealas trinties bandymo staklės turėtų užtikrinti pakartojamus rezultatus ir atitikti keletą tarptautinių standartų.

Svarbūs atrankos kriterijai yra šie:

• Aukšto tikslumo apkrovos jutiklis
• Stabilus judėjimas pastoviu greičiu
• Programuojami bandymo parametrai
• Automatinis statinio ir kinetinio trinties koeficiento (COF) apskaičiavimas
• Trinties kreivės rodymas realiuoju laiku
• Duomenų eksporto funkcija
• Atitiktis keliems standartams
• Paprastas kalibravimas ir priežiūra

Įvairioms pramonės šakoms paslaugas teikiančios laboratorijos dažnai pasinaudoja prietaisais, kuriais, naudojant keičiamus tvirtinimo įtaisus, galima tirti popierių, plėveles, tekstilės gaminius, kompozitus ir pakavimo medžiagas.

„Cell Instruments“ COF-01 COF bandymo aparatas

Svetainė COF-01 COF bandymo staklės „Cell Instruments“ gaminys skirtas tiksliam trinties koeficiento matavimas ant įvairiausių medžiagų, įskaitant popierių, kartoną, lanksčias plėveles, tekstilę, kompozitus ir specializuotus paviršius.

Pagrindinės savybės:

• Statiniai ir kinetiniai COF bandymai
• PLC valdomas veikimas su jutikliniu ekranu
• Aukšto tikslumo žingsninis variklis ir rutulinės sraigtinės pavaros sistema
• Automatinis duomenų surinkimas ir statistinė analizė
• Aukšto tikslumo 5 N apkrovos jutiklis
• Programuojami bandymo greičiai
• Atitinka ASTM D1894, ISO 8295, TAPPI T816, GB/T 10006 standartus ir siūlo pritaikomas popieriaus bandymų konfigūracijas, pagrįstas TAPPI T549 principais
• Pasirenkamos individualiai pritaikytos platformos, daugiakalbė programinė įranga, ryšys su kompiuteriu, atplėšimo bandymai ir specializuoti tvirtinimo įtaisai

Dėl savo modulinės konstrukcijos šis įrenginys tinka mokslinių tyrimų laboratorijoms, popieriaus fabrikams, pakuočių gamintojams, universitetams ir kokybės tikrinimo organizacijoms, kurioms reikalingas universalus trinties bandymo staklės įvairioms medžiagų kategorijoms.

Geriausios praktikos, užtikrinančios patikimus rezultatus

Siekiant užtikrinti kuo didesnį pakartojamumą atliekant TAPPI T549 testavimas:

• Paruoškite mėginius standartinėmis laboratorinėmis sąlygomis.
• Mėginiai turi būti švarūs ir neužteršti.
• Reguliariai tikrinkite rogių svorį ir jėgos kalibravimą.
• Atliekant bandymus, venkite vibracijos.
• Atlikite kelis pakartotinius matavimus.
• Kiekvieno bandymo metu užfiksuokite aplinkos sąlygas.
• Taikykite standartizuotas mėginių paruošimo procedūras.

Laikantis šių praktikos principų, pagerėja duomenų nuoseklumas ir sustiprėja pasitikėjimas kokybės kontrolės sprendimais.

Išvada

TAPPI T549 suteikia patikimą ir standartizuotą metodą, leidžiantį įvertinti nepadengto rašomojo ir spausdinimo popieriaus trinties charakteristikas. Tiksliai nustatydami tiek statinius, tiek kinetinius trinties koeficientus, gamintojai gali pagerinti lapų padavimą, sumažinti spausdinimo defektus, optimizuoti popieriaus sudėtį ir užtikrinti pastovią produkto kokybę. Kartu su šiuolaikine trinties bandymo staklės, TAPPI T549 padeda užtikrinti veiksmingą kokybės užtikrinimą, procesų optimizavimą, tiekėjų vertinimą ir produktų kūrimą popieriaus bei spausdinimo pramonės srityse.