紙和紙板的防油性能實(shí)驗(yàn)

1 實(shí)驗(yàn)范圍和意義

1.1 這種典型的實(shí)驗(yàn)方法是TAPPI UM 557“紙和紙板對(duì)油脂、油和石蠟的抵抗性”的擴(kuò)展和更新版本（抗油脂實(shí)驗(yàn)）。

1.2 這是我們通常所知的防油性能實(shí)驗(yàn)，該試驗(yàn)方法描述了測(cè)試排斥度的步驟和/或者經(jīng)過(guò)氟化施膠劑處理的紙或者紙板的防潮性能。

1.3 氟化劑可以通過(guò)降低紙張的表面能量而影響紙的疏有機(jī)性能和疏水性能。通過(guò)對(duì)纖維進(jìn)行表面處理，不會(huì)形成連續(xù)的膜。

1.4 該實(shí)驗(yàn)最早開(kāi)發(fā)出來(lái)是為了使造紙商了解到所采用的氟化學(xué)品什么時(shí)候進(jìn)入到紙頁(yè)內(nèi)以及阻力的大小。這可通過(guò)采用一系列的瓶裝的試劑（表面張力和粘度或者“侵蝕性”）測(cè)試生產(chǎn)樣品來(lái)完成。最高KIT值的溶液（最具侵蝕性）仍然保留在紙張的表面，該溶液在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中體現(xiàn)為“抗油脂值”。該理念成為了目前典型的實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)。

1.5 該實(shí)驗(yàn)主要用于氟化處理的紙張的表面排斥性檢測(cè)，這種實(shí)驗(yàn)方法用于帶有一層像膜一樣的屏障的紙張，對(duì)這些經(jīng)過(guò)了無(wú)氟化學(xué)試劑的處理的紙張也要進(jìn)行評(píng)測(cè)。

1.6 一個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)是TAPPI T 454“松節(jié)油測(cè)試格拉辛紙和防油紙內(nèi)孔隙的實(shí)驗(yàn)”，更加受到紙張類(lèi)型的限制，與現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)方法相比，可能檢測(cè)到不同的機(jī)理。

2 實(shí)驗(yàn)儀器

2.1 吸水性紙巾或者洗水棉；實(shí)驗(yàn)做完后把溶液擦拭干凈。

2.2 天平：稱(chēng)重范圍4000g到0.1g。

2.3 刻度容器，玻璃瓶，100和500mL；用于制備kit溶液。

2.4 儲(chǔ)液瓶，帶有錫箔瓶蓋，玻璃塞子，或者聚乙烯瓶蓋防止蒸發(fā)損失；用于存放kit溶液。

2.5 計(jì)時(shí)表或者計(jì)時(shí)器。

2.6 試驗(yàn)瓶，帶有玻璃塞子；試驗(yàn)時(shí)使用。

2.7 試驗(yàn)區(qū)域，例如：照明良好的工作臺(tái)，臺(tái)面深色，放置在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)室內(nèi)。

3 試劑

3.1 蓖麻油

3.2 正庚烷

3.3 甲苯

3.4 kit溶液

3.4.1 利用上述試劑按表1進(jìn)行混合，制備好kit試驗(yàn)溶液。

注意

用正庚烷和甲苯做實(shí)驗(yàn)前，要查閱相關(guān)的材料安全數(shù)據(jù)表和安全要求和規(guī)程。兩種試劑都是易燃品并且有報(bào)道說(shuō)對(duì)健康有危害。要遠(yuǎn)離熱源和火花，避免長(zhǎng)期或者反復(fù)吸入或者與皮膚接觸。

3.4.2 無(wú)需另外測(cè)量試劑，因?yàn)榛旌虾髸?huì)有所損失。

3.4.3 蓖麻油稱(chēng)重，因?yàn)楸吐橛偷恼扯缺容^高，測(cè)量體積不準(zhǔn)確。蓖麻油的密度為0.969g/cm3。

3.4.4 將溶液存放在貼有標(biāo)簽的儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)。如有需要，將儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)kit溶液適量灌入每個(gè)試驗(yàn)瓶?jī)?nèi)。

3.4.5 儲(chǔ)液瓶和試驗(yàn)瓶不用時(shí)要蓋緊，防止溶劑揮發(fā)而損失掉（揮發(fā)過(guò)程中，溶液的成分和性能也會(huì)發(fā)生變化）。

3.4.6 試驗(yàn)瓶?jī)?nèi)的溶液要根據(jù)使用情況定期更換。如果每天都頻繁使用，每周換上儲(chǔ)液瓶?jī)?nèi)的新鮮溶液；如果使用頻率小一些，每月更換一次溶液足夠了。

注1：對(duì)于某些用途，有報(bào)道稱(chēng)通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)甲苯和正庚烷的比例，抗油脂值的上限值范圍已經(jīng)超過(guò)了12。這樣做的有效性是不確定的。如果完成了試驗(yàn)，該報(bào)告應(yīng)載明甲苯和正庚烷的比率，達(dá)到一定的擴(kuò)展kit值。

4 安全規(guī)程

4.1 如前所述，各種危險(xiǎn)包括(但不限于)可燃性、爆炸、毒性等，會(huì)單獨(dú)發(fā)生或同時(shí)發(fā)生，據(jù)報(bào)道這些危險(xiǎn)都與用于本方法中的試劑相關(guān)聯(lián)。

4.2 當(dāng)采用該試驗(yàn)方法時(shí)，使用者有責(zé)任來(lái)確定當(dāng)前材料的使用要求和規(guī)定。

4.3 一般預(yù)防措施包括(但不限于)：避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中任何區(qū)域出現(xiàn)明火，并且使用批準(zhǔn)的護(hù)目鏡、手套、實(shí)驗(yàn)外套,和通風(fēng)罩。

5 取樣

5.1 根據(jù)取樣的范圍和意圖，用該方法獲得試驗(yàn)樣品。按照事先同意的方式，對(duì)要做試驗(yàn)的紙或者紙板取樣。

表1 混合試劑的制備

5.2 如果所做的試驗(yàn)是為了確定同一個(gè)批次紙樣的性能（例如確定該批次是否滿足技術(shù)要求），按照T 400“紙、紙板、箱板紙或者有關(guān)產(chǎn)品的一個(gè)批次的取樣和驗(yàn)收”來(lái)取樣。而對(duì)于其它特殊的試驗(yàn)?zāi)康?，提取代表性樣品?/p>

6 試樣

6.1 將每一個(gè)紙樣裁成5個(gè)樣品，尺寸至少為51mm*152mm (2英寸*6英寸)。 標(biāo)準(zhǔn)紙張裁成216mm*279mm(8.5英寸*11英寸)，這個(gè)尺寸比較方便做試驗(yàn)；如果要對(duì)兩面進(jìn)行測(cè)試，可以將這些紙樣在長(zhǎng)度方向裁成兩半，制備一套成對(duì)（毛毯面/網(wǎng)面）的紙樣。將這些試驗(yàn)樣品的每一面貼上標(biāo)簽或者標(biāo)示。因?yàn)楦鶕?jù)最終用途，紙或者紙板的一面或者兩面可能會(huì)進(jìn)行處理，或者兩面進(jìn)行不同的處理，試驗(yàn)人員必須決定哪些面要進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)榧垙垉擅娴募?xì)小纖維含量不同，對(duì)紙張的兩面進(jìn)行均勻的氟化學(xué)處理可能完全不同。

6.2 拿樣品時(shí)要非常小心，戴上一次性塑料手套可以保護(hù)樣品。不要在以前測(cè)試時(shí)留有手指印和油、磨削表面、褶皺、或者劃痕的地方進(jìn)行試驗(yàn)。

7 條件

先決條件（在干燥面）、條件和試驗(yàn)樣品的環(huán)境應(yīng)遵循TAPPI T 402“紙、紙板、漿的手抄片和相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)條件和試驗(yàn)環(huán)境?！币蟆?/p>

8 試驗(yàn)步驟

8.1 在實(shí)驗(yàn)室選擇一個(gè)干凈、明亮的試驗(yàn)區(qū)域。實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)配置深灰色的臺(tái)面，可以更好地觀察和對(duì)比試驗(yàn)紙張。在試驗(yàn)期間，照明要保持均勻和一致。

8.2 將每個(gè)試驗(yàn)樣品放置在一個(gè)干凈平整的表面，待測(cè)面朝上。

8.3 選擇一個(gè)要測(cè)試的試驗(yàn)樣品，如果工作臺(tái)面不是深色的，將樣品的背面墊上深色墊。

8.4 選擇一個(gè)中間號(hào)kit測(cè)試溶液（試驗(yàn)瓶）。從大約高度為13mm(0.5英寸)的地方輕輕滴一滴到試驗(yàn)樣品的表面，并且開(kāi)始計(jì)時(shí)。小心不要將玻璃滴定管碰到紙張表面。

8.5 15秒后，用潔凈的紙巾或者棉花快速將多余的溶液擦掉，并且馬上檢查試驗(yàn)區(qū)域。試驗(yàn)樣品即便是一小塊區(qū)域的顏色變暗，都表示未通過(guò)試驗(yàn)。（樣品濕潤(rùn)后顏色變暗是因?yàn)樵囼?yàn)溶液的滲透所致。）如果沒(méi)有馬上對(duì)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)試溶液的揮發(fā)成分將揮發(fā)掉，該區(qū)域可能重新獲得它原來(lái)的光反射系數(shù)值，并且得分為“通過(guò)”。

8.6 如果樣品第一次試驗(yàn)未通過(guò)，在同一個(gè)樣品上選擇一個(gè)沒(méi)有做過(guò)試驗(yàn)的區(qū)域，采用下一組kit值的溶液重新做試驗(yàn)。一直重復(fù)試驗(yàn)，直到最高值的kit溶液停留在表面15秒，通過(guò)試驗(yàn)。如果樣品通過(guò)了第一次試驗(yàn)，在同一個(gè)樣品上選擇一個(gè)沒(méi)有試驗(yàn)的區(qū)域，采用下一組kit值的溶液重新做試驗(yàn)。一直重復(fù)試驗(yàn)，直到最高kit值的溶液無(wú)失敗，該溶液的kit值就是樣品的抗油脂值。

8.7 其余4個(gè)樣品重復(fù)8.6的步驟，記錄下每個(gè)樣品的抗油脂值。（第一次的試驗(yàn)結(jié)果可以用來(lái)指示哪一個(gè)抗油脂溶液用作其余4個(gè)試驗(yàn)樣品的第一個(gè)液滴。）

9 結(jié)論

計(jì)算出試驗(yàn)的紙或者紙板的每個(gè)單位的5個(gè)抗油脂值的平均值。

10 試驗(yàn)報(bào)告

10.1 報(bào)告最接近的0.5個(gè)單位的算術(shù)平均抗油脂值的試驗(yàn)結(jié)果。

10.2 報(bào)告每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定防油值和標(biāo)準(zhǔn)偏差（或者最小和最大）。

10.3 清楚和明晰地表明任何與標(biāo)準(zhǔn)步驟的偏差（見(jiàn)注解1）,并且注明樣品的任何不尋常的特性。

11 精度

11.1 兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果之間的平均值最大的差別，每一個(gè)是5個(gè)試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值。即：

重復(fù)性（在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)）=0.7個(gè)抗油脂值單位或者9%。

表2 精度（重復(fù)度）數(shù)據(jù)用于“紙和紙板的防油試驗(yàn)”（抗油脂值）

11.2 重復(fù)性數(shù)值根據(jù)TAPPI T 1200的條款“實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法評(píng)估確定TAPPI重復(fù)性和再生性”來(lái)決定，是由經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)員在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)出的4個(gè)商品紙或者紙板的平均值。（見(jiàn)表2）。

12 關(guān)鍵詞

氟化物，施膠，抗油脂性，油，排斥性，紙，紙板。

13 其它信息（略）

（略）

宋文編譯自2012TAPPI“Grease resistance test for paper and paper board”.

2012-8-9