TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 3228-2:2000 VỀ CÁCTÔNG – XÁC ĐỊNH ĐỘ CHỊU BỤC

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 3228-2 : 2000

CÁCTÔNG – Xác định độ chịu bục

Board – Determination of bursting strength

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 3228-2 : 2000

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ chịu bục của các loại cáctông có độ chịu bục trong khoảng từ 350 kPa đến 5500 kPa.

Phương pháp này cũng được áp dụng cho các loại giấy và cáctông có độ chịu bục thấp đến 250 kPa nếu chúng được sử dụng để gia công thành các loại sản phẩm có độ chịu bục cao hơn (như cáctông lớp mặt, giấy làm lớp sóng của cáctông sóng).

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

TCVN 3649:2000 Giấy và cáctông – Lấy mẫu để xác định chất lượng trung bình.

TCVN 6725:2000 Giấy, cáctông và bột giấy – Môi trường chuẩn để điều hòa và thử nghiệm.

TCVN 1270:2000 Giấy và cáctông – Xác định định lượng.

3. Định nghĩa

3.1 Độ chịu bục

Là áp lực lớn nhất tác dụng vuông góc lên bề mặt mà mẫu thử chịu được trước khi bục, trong điều kiện thử tiêu chuẩn.

3.2 Chỉ số độ chịu bục

Là độ chịu bục của các tong chia cho định lượng của nó.

4. Nguyên tắc

Mẫu thử được đặt lên tấm màng ngăn làm bằng vật liệu có tính đàn hồi và được kẹp lại. Chất lỏng thủy lực được bơm với tốc độ không đổi làm phồng màng ngăn cho tới khi mẫu thử bục. Độ chịu bục của các tong là giá trị áp lực thủy lớn nhất đã tác dụng.

5. Máy đo độ chịu bục

5.1. Bộ phận kẹp

Bộ phận kẹp phải đảm bảo kẹp mẫu thử khít, đồng nhất, không bị trượt trong khi thử giữa hai mặt khuyên tròn, song song với nhau, nhẵn (nhưng không bóng) và có các đường rãnh như mô tả trong phụ lục A.1.

Đĩa kẹp trên được đỡ bởi khớp nối hoặc một bộ phận tương tự để bảo đảm áp lực kẹp được phân bố đều.

Khi thử các rãnh trong hai mặt của đĩa kẹp phải đồng tâm trong khoảng 0,25mm và song song với nhau. Phương pháp kiểm tra được mô tả trong phụ lục A.2.

Áp lực kẹp phải đủ để không làm mẫu bị trượt trong khi thử, nhưng cũng không được quá lớn sẽ làm hỏng mẫu. Nói chung, áp lực kẹp không nhỏ hơn 690 kPa (phụ lục A.3). Đối với các tông sóng, áp lực kẹp 690 kPa là đủ để làm hỏng các đường sóng, bởi vậy trong báo cáo kết quả phải ghi rõ áp lực làm hỏng các đường sóng.

5.2. Màng ngăn

Màng ngăn được làm bằng vật liệu có tính đàn hồi, hình tròn, nằm dưới bề mặt của đĩa kẹp dưới khoảng 5,5mm. Vật liệu và cấu trúc của màng ngăn phải đảm bảo các điều kiện sau :

§ Khi tác dụng một áp lực khoảng 170kPa đến 220kPa phải phồng cao được 10mm so với mặt của đĩa kẹp dưới.

§ Khi tác dụng một áp lực khoảng 250kPa đến 350kPa phải phồng cao được 18mm so với mặt của đĩa kẹp dưới.

Các màng ngăn mới thường cần áp lực lớn hơn để phồng lên được chiều cao như quy định so với các màng ngăn đã được sử dụng. Mang ngăn phải được kiểm tra thường xuyên và nếu không đạt quy định thì phải thay mới. Khi thay màng ngăn phải hết sức cẩn thận để tránh không khí lọt vào dưới màng ngăn.

5.3. Hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực sẽ tác dụng áp lực tăng dần vào mặt dưới màng ngăn cho tới khi mẫu thử bục, áp lực được tạo ra bởi mô tơ điều khiển pít tông đẩy chất lỏng thích hợp ( glycerol, etyleneglycol tinh khiết có chứa chất chống ăn mòn hoặc dầu silicon có độ nhớt thấp) nằm ở dưới bề mặt màng ngăn. Hệ thống thủy lực và chất lỏng sử dụng không được có bọt khí. Tốc độ bơm 170ml/phút ± 15ml/phút.

5.4. Đồng hồ đo áp lực

5.4.1 Đồng hồ đo áp lực dạng Bourdon có khoảng đo phù hợp với đường kính 95mm hoặc lớn hơn. Độ giãn nở của đồng hồ đo trong khoảng 15% của giá trị xác định.

5.4.2 Đồng hồ đo dạng hiện số có độ chính xác trong khoảng 0,2%.

5.4.3 Đồng hồ đo áp lực được hiệu chuẩn theo phụ lục A.4.

6. Lấy và chuẩn bị mẫu

Mẫu được lấy theo TCVN 3649:2000.

Mẫu thử phải có diện tích lớn hơn diện tích của đĩa kẹp và không được sử dụng phần mẫu nằm trong đĩa kẹp của lần thử trước vào lần thử tiếp theo.

Mẫu thử không được nhăn, có hình bóng nước hoặc các khuyết tật nhìn thấy được.

Mẫu được điều hòa theo TCVN 6725:2000.

Số lượng mẫu thử phụ thuộc vào yêu cầu thử. Nếu yêu cầu xác định độ chịu bục của từng mặt mẫu, thì số lần thử cho một mặt là 20 lần.

7. Cách tiến hành

Tiến hành thử trong môi trường như môi trường điều hòa mẫu.

Khi có các đồng hồ đo để lựa chọn, thì chọn đồng hồ đo có khoảng đo thích hợp bằng cách đo trước một số mẫu với động hồ đo có khoảng đo cao nhất.

Nâng đĩa kẹp, cho mẫu thử vào vị trí đo, kẹp mẫu lại với áp lực như quy định ở điều 5.

Tác dụng áp lực thủy đúng tốc độ cho tới khi mẫu bục. Đọc giá trị trên đồng hồ đo chính xác tới 3 chữ số có nghĩa. Đặt máy đo trở lại vị trí ban đầu và đo mẫu tiếp theo. Bỏ các kết quả đo khi mẫu thử bị trượt trong khi thử (được nhận biết bằng các dấu hiệu có sự dịch chuyển của mẫu bên ngoài kẹp hoặc bằng các đường nhăn hình thành ở diện tích mẫu thử nằm trong đĩa kẹp); các mẫu thử bị hỏng do lực kẹp quá lớn hoặc các đĩa kẹp bị quay trong khi thử.

Nếu yêu cầu xác định độ chịu bục của từng mặt riêng biệt thì số lần thử của mỗi mặt là 20 lần; nếu không yêu cầu thì số lần thử trên mỗi mặt ít nhất là 10.

Độ chịu bục từng mặt của các tong là mặt tiếp xúc của nó với màng ngăn.

Chú thích : Các nguyên nhân chính dẫn tới sai số :

1) Đồng hồ đo áp lực hiệu chỉnh không đúng.

2) Tốc độ tăng áp lực không đúng (tăng tốc độ dẫn tới độ chịu bục tăng).

3) Màng ngăn có khuyết tật hoặc đặt cao hơn hoặc thấp hơn so với đĩa kẹp.

4) Màng ngăn cứng hoặc không đàn hồi (sẽ làm tăng độ chịu bục).

5) Bộ phận kẹp không thích hợp hoặc bề mặt không phẳng (thường làm tăng độ chịu bục).

6) Có bọt khí trong hệ thống thủy lực (thường làm giảm độ chịu bục).

7) Màng ngăn quá đàn hồi (thường làm giảm độ chịu bục).

8. Tính toán kết quả

Độ chịu bục trung bình (p), tính bằng kilopascal (kPa).

Chỉ số độ chịu bục (X), tính bằng kilopascal mét vuông trên gam ( kPa.m2/g) theo công thức sa

trong đó

p là độ chịu bục trung bình, tính bằng kilopascal (kPa);

w là định lượng của mẫu, tính bằng g/m2 xác định theo TCVN 1270:2000.

9. Độ chính xác

Độ chính xác của phép thử được thể hiện qua độ lặp lại (trong một phòng thí nghiệm) và độ tái lập (giữa các phòng thí nghiệm).

9.1. Độ lặp lại :

Sự chênh lệch giữa các kết quả đo của cùng một loại mẫu thử, do cùng một người thao tác, trên cùng một máy đo, trong một khoảng thời gian ngắn, được thực hiện trong cùng một phòng thí nghiệm thường trong khoảng từ 1,8% đến 4,0%.

9.2. Độ tái lập

Sự chênh lệch giữa các kết quả đo của cùng một mẫu thử, được thực hiện trong các phòng thí nghiệm khác nhau thường trong khoảng từ 5,8% đến 9,6%.

10. Báo cáo kết quả

Báo cáo kết quả gồm các thông tin sau :

a) Tên, số hiệu tiêu chuẩn áp dụng;

b) Thời gian thử và tên phòng thí nghiệm;

c) Đặc điểm của mẫu thử;

d) Đặc điểm và dạng máy đo sử dụng;

e) Điều kiện môi trường thử;

f) Độ chịu bục trung bình của mỗi mặt, hoặc cả hai mặt mẫu thử;

g) Chỉ số độ chịu bục (nếu yêu cầu);

h) Áp lực kẹp làm hỏng đường sóng khi thử cáctông sóng ;

i) Bất cứ sự sai khác nào của phương pháp.

PHỤ LỤC A
(Quy định)

A.1 Kích thước của bộ phận kẹp

Kích thước u và v (hình 1) không giới hạn nhưng phải đủ rộng để bảo đảm kẹp không bị vênh, lệch trong khi sử dụng. Đối với đĩa kẹp trên, độ dày tối thiểu 9,5mm là thích hợp nhất.

Các kích thước x và y phụ thuộc vào dạng máy đo và màng ngăn sử dụng, nhưng chúng phải phù hợp với nhau.

Để tránh làm hỏng mẫu khi thử và màng ngăn khi tác dụng áp lực, mép khuyên tròn phần tiếp xúc với mẫu của đĩa kẹp trên và đĩa kẹp dưới phải hơi tròn với bán kính R1= 0,6mm, R2=0,4mm; mép phần tiếp xúc với màng ngăn của đĩa kẹp dưới phải hơi tròn với bán kính R khoảng 3mm.

Để hạn chế mẫu bị trượt trong khi thử, bề mặt của đĩa kẹp phần tiếp xúc với mẫu phải có các rãnh xoắn hoặc các đường tròn đồng tâm theo như mô tả dưới đây :

a- Các đường rãnh xoắn liên tiếp hình chữ V-600 có độ sâu tối thiểu 0,25mm, với bước rãnh 0,9mm ± 0,1mm, đường rãnh bắt đầu cách mép của hình tròn là 3,2mm ± 0,1mm.

b- Các đường rãnh đồng tâm hình chữ V-600 có độ sâu tối thiểu 0,25mm và với khoảng cách là 0,9mm ± 0,1mm, tâm của đường rãnh trong cùng cách mép của hình tròn là 3,2mm ± 0,1mm.

Hình 1 – Kích thước bộ kẹp

Hình 2 – Đĩa kẹp dưới

A.2 Kiểm tra bộ phận kẹp

Đặt tờ giấy than và tờ giấy trắng mỏng vào giữa hai đĩa kẹp và kẹp lại bằng một áp lực quy định. Nếu các vết hằn từ tờ giấy than lên tờ giấy trắng sạch, đồng đều và nhìn rõ trên tất cả diện tích kẹp là thích hợp. Nếu kẹp chuyển động có thể quay thì quay qua một góc 900 và sẽ nhận được vết hằn thứ hai. Sự đồng tâm của các đĩa kẹp có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng hai tờ giấy than và một tờ giấy trắng mỏng đặt vào giữa các đĩa kẹp, các vết hằn tạo ra trên giấy phải đồng tâm và tương ứng trong khoảng 0,25mm.

A.3 Kiểm tra áp lực kẹp

Một số máy đo có hệ thống kẹp thủy lực hoặc bằng khí nén được nối với đồng hồ đo áp lực, do đó có thể điều chỉnh được áp lực kẹp thích hợp. Trong các trường hợp, do ứng suất mà áp lực trong hệ thống thủy lực và khí nén không đúng với áp lực kẹp thì diện tích của pittong và các mặt kẹp được dùng để tính toán.

Trong các thiết bị có hệ thống kẹp cơ học dạng xoay hoặc đòn bẩy thì áp lực kẹp được xác định bằng các đầu tải trọng hoặc các thiết bị thích hợp.

A.4 Hiệu chuẩn hệ thống đo áp lực

Đồng hồ đo áp lực có thể hiệu chuẩn tĩnh bằng các thiết bị dạng trọng lượng, dạng pittong hoặc dạng cột thủy ngân. Việc hiệu chuẩn được tiến hành tại cùng một vị trí trong máy đo chịu bục. Hiệu chuẩn động lực theo phương pháp miêu tả trong Tuck, N.G.M., Faicheney,L.M., và Mason.S.G. “ The dynamic calibration of maximum-reading pressure gages” Pulp paper magazine Canada 54(5) : 102 (1953).

Các đồng hồ đo áp lực phải hiệu chuẩn ít nhất 1 lần trong một năm.

A.5 Kiểm tra hệ thống thủy lực

Để xác định hệ thống thủy lực có bọt khí hay không, cách tiến hành như sau: Đầu tiên tác dụng áp lực để màng ngăn phồng lên được độ cao như điều 5.2 và giữ như vậy trong 1 phút. Nếu có bọt khí giữa màng ngăn và chất lỏng thì sẽ xuất hiện đốm trắng trên màng ngăn, như vậy màng ngăn sẽ phải được đặt lại.

Quan sát áp lực chỉ trên đồng hồ, nếu áp lực nhỏ hơn giá trị chỉ định, thì trong hệ thống thủy lực có lượng bọt khí lớn (hoặc độ dãn nở trong thiết bị có đồng hồ đo không đúng).

Nếu áp lực giảm dần dần là dấu hiệu cho biết hệ thống áp lực không kín, và phải tiến hành hiệu chỉnh lại./.