本標(biāo)準(zhǔn)參照采用標(biāo)準(zhǔn)ISO 8791.2《紙和紙板粗糙度/平滑度的測定（空氣泄漏法）　 第二部分：本特生法》。

 

 

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以本特生儀用恒壓氣流測定紙和紙板粗糙度的方法。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于本特生粗糙度值約在500～1 200mL/min之間的紙和紙板，不適用于松軟紙張、高透氣紙張或不平整的紙張。

 

 

　　GB 450　紙和紙板試樣的采取

　　GB 10739　紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣

 

 

　　本特生粗糙度：在規(guī)定的條件和操作壓力下，通過測頭的環(huán)面和紙和或紙板之間的空氣流量，以mL/min表示。

 

 

　　試樣在一定壓力下與金屬環(huán)面接觸，環(huán)內(nèi)通入一定壓力的空氣，測量從試樣面與金屬環(huán)面之間通過的氣流量。測量值愈高，表示紙和紙板愈粗糙。

 

 

5.1　本特生儀由壓縮機(jī)、壓力緩沖容器、帶穩(wěn)壓閥的轉(zhuǎn)子流量計及測量頭組成，見下圖。

　　本特生儀應(yīng)符合下列要求，其維護(hù)保養(yǎng)細(xì)則見附錄A（補(bǔ)充件）

 

 

5.1.1　測量頭

　　質(zhì)量267±2g，金屬測量環(huán)的寬度0.150±0.002mm，內(nèi)徑為31.5±0.2mm。測量頭和流量計之間用內(nèi)徑5～6mm、長不超過600mm的橡皮管或塑料管連接。

5.1.2　流量計

　　10～150mL/min，50～500mL/min和某些儀器300～3 000mL/min，分別要求讀準(zhǔn)到2mL/min、5mL/min和20mL/min。

5.1.3　穩(wěn)壓閥

　　流量計入口用穩(wěn)壓閥控制氣流的壓力分別為0.74±0.01kPa、1.47±0.02kPa和2.20±0.03kPa，其中1.47kPa為標(biāo)準(zhǔn)操作壓力。

5.1.4　使用1.47±0.02kPa的氣流壓力和質(zhì)量為267±2g的測量頭時，金屬環(huán)加于試樣上的接觸壓力為98kPa，再在測量頭上附加600g壓砣，則此時加于試樣上的接觸壓力為490kPa。

5.1.5　平面玻璃板

　　應(yīng)有足夠的平整度，在工作面積范圍內(nèi)，不應(yīng)使流量計的轉(zhuǎn)子有看得見的變化。

5.2　壓縮機(jī)

　　應(yīng)保證進(jìn)入調(diào)壓前的氣流壓力為127kPa。

5.3　壓力緩沖瓶

　　約10L玻璃瓶。

 

 

6.1　儀器的水平

　　應(yīng)安放在無震動的地方，并校正好水平。

6.2　儀器的密封性

　　先將一塊平滑柔軟的橡皮布放在平面玻璃板上，并將測量頭置于其上，開動儀器通入氣流，再將1.47kPa穩(wěn)壓閥置于軸上，使其轉(zhuǎn)動。儀器量程連接到10～150mL/min流量計處，觀察流量計的轉(zhuǎn)子是否為零。若不升起，可撥到50～500mL/min及30～3 000mL/min流量計處。若指示為零，即表示密封性良好，如轉(zhuǎn)子有升起現(xiàn)象，表示流量計與測量頭之間有泄漏，應(yīng)檢查各接頭及連接管。

6.3　檢查測量頭壓環(huán)是否平整

　　如果儀器密封性好，可將測量頭放于清潔的玻璃板上，開動儀器，放穩(wěn)壓閥于軸上，使其轉(zhuǎn)動，儀器連接到低量程流量計，此時流量計的轉(zhuǎn)子不應(yīng)升起，即為零點(diǎn)，表示壓環(huán)平整。若不在零點(diǎn)可用適當(dāng)溶劑（如四氯化碳）清洗壓環(huán)，用光學(xué)顯微鏡檢查壓環(huán)是否有缺陷，如檢查出變化較大，應(yīng)更換新測量頭或人工研磨，研磨時要小心保證不影響壓環(huán)的面積，再按上法進(jìn)行檢查。

6.4　流量計的校正

　　用皂泡計或直接用已校正過的毛細(xì)管進(jìn)行校正〔見附錄B（補(bǔ)充件）〕。

 

 

　　每一測試面切取100mm×100mm試片至少10片，標(biāo)明正反面，試樣要平整。試驗(yàn)面不應(yīng)有折子、皺紋、孔眼、水印或其他缺陷，不應(yīng)觸摸測試范圍。試樣按GB 450、GB 10739規(guī)定處理，并在該溫濕條件下測定。

 

 

8.1　先開動儀器，再將1.47kPa穩(wěn)壓閥置于軸上，檢查儀器的密封性和測量頭的平整性。

8.2　將試片放在平板玻璃上，測試面朝上。轉(zhuǎn)動通氣閥門，選擇合適范圍的流量計，將測量頭輕輕地放在試片上，保持環(huán)面與試樣表面平行。不能對測量頭施加其他的壓力，否則測定值偏低。5s后讀取流量計轉(zhuǎn)子的指示值，即為測試的粗糙度（mL/min）。測定時指示值應(yīng)在流量計刻度值10%～90%范圍內(nèi)。建議不用大于1 200mL/min的空氣流量。

8.3　讀取指示值后，再測另一試片，每一試片中只能測定一次（正面或反面），同一試樣使用同*量計。

8.4　試驗(yàn)完畢，先取出穩(wěn)壓閥，再關(guān)閉儀器，以免穩(wěn)壓閥磨損。

8.5　可壓縮性及彈性的測定

　　如在測試粗糙度后，再在測量上附加壓砣，使接觸壓力為490kPa，讀取流量計的指示值，該讀數(shù)與粗糙度之比的百分?jǐn)?shù)表示為試樣的可壓縮性，去掉壓砣后，再讀取流量計的指示值，該讀數(shù)與粗糙度之比的百分?jǐn)?shù)表示為試樣的彈性。

 

 

　　試驗(yàn)報告應(yīng)包括如下內(nèi)容：

　　a.　本標(biāo)準(zhǔn)編號；

　　b.　試驗(yàn)的溫度和相對濕度；

　　c.　被測試片的數(shù)目；

　　d.　測試結(jié)果算術(shù)平均值，到三位有效數(shù)字；

　　e.　如有要求，可分別報告正、反面各自測試結(jié)果的算術(shù)平均值；

　　f.　若不使用標(biāo)準(zhǔn)壓力，應(yīng)在報告中說明；

　　g.　試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差或變異系數(shù)；

　　h.　試驗(yàn)過程中的異?；蚺c本標(biāo)準(zhǔn)不同的操作。

 

（補(bǔ)充件）

 

 

　　應(yīng)保持穩(wěn)壓閥的完整性，安放穩(wěn)壓閥時要避免碰傷其邊緣。應(yīng)保持穩(wěn)壓閥及支撐閥的軸向孔的清潔，不能有油及塵埃，不能加潤滑油。先通氣流后，再放穩(wěn)壓閥于軸上，停止氣流前應(yīng)先取出穩(wěn)壓閥。

 

 

　　新安裝或拆洗后重新安排安裝的流量計，應(yīng)小心檢查轉(zhuǎn)子是否自由旋轉(zhuǎn)。不轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子會影響讀數(shù)，尤其是低流量，檢查是否有異物帶入流量計（如儀器墊片、連接管脫落的微粒），否則會影響讀數(shù)。

　　檢查方法：開動壓縮機(jī)，氣流開始流動后，把1.47kPa的穩(wěn)壓閥輕輕放在軸上，使其轉(zhuǎn)動方向與軸向孔的氣流方向一致，穩(wěn)壓閥即能連續(xù)、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。改變流量計出口閥門，以改變出口流量，分別檢查各支流量計的轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，是否有異物隨氣流進(jìn)入流量計內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子嵌入底部式頂部彈簧里，當(dāng)氣流通過管子時輕輕拍打儀器后，轉(zhuǎn)子仍不能自由轉(zhuǎn)動時，可用特殊扳手拆開流量計底部和頂部的圓螺母，拿開頂部的金屬塊，輕輕取出流量計玻璃管子，清除異物，用調(diào)整彈簧形狀的方法以防轉(zhuǎn)子再發(fā)生嵌入。底部彈簧應(yīng)限制在與流量計水平的同心孔上，頂部彈簧應(yīng)限制在與流量計垂直的同心孔中。

　　流量計管子或轉(zhuǎn)子臟了會使讀數(shù)偏高，可用四氯化碳清洗，然后用氣流干燥。若用液體清潔劑（10%水溶液）洗滌，洗后要用蒸餾水清洗干凈再用氣流干燥。

　　若流量計管子壞了要更換。

　　應(yīng)定期檢查所有連接管子（橡膠或塑料）的磨損情況，所有管子每年應(yīng)更換一次。

 

 

　　用連接件將（水柱）壓力計和相應(yīng)的毛細(xì)管連接到流量計出口，當(dāng)空氣流量如下時，其壓力精度應(yīng)在壓力計理想讀數(shù)的5%之內(nèi)。

　　a.　10～150mL/min轉(zhuǎn)子流量計：

　　　　空氣中流量（mL/min）　　10　　100　　150

　　　　壓力計理想讀數(shù)（mm）　　152　 150　　148

　　b.　50～500mL/min轉(zhuǎn)子流量計：

　　　　空氣中流量（mL/min）　　50　　100　　300　　500

　　　　壓力計理想讀數(shù)（mm）　　152　 151　　149　　146

　　c.　300～3 000mL/min轉(zhuǎn)子流量計：

　　對于空氣流量在1 200mL/min以下的，其壓力計理想讀數(shù)均為150±10mm。

　　為保證不使測試壓力降太顯著，連接測量頭的管子內(nèi)徑為5～6mm，長度不大于600mm。

 

（補(bǔ)充件）

 

 

　　流量計的轉(zhuǎn)子對磨損很敏感，如果刻度讀數(shù)與所連接的毛細(xì)管值相差大于5%，應(yīng)采用下列步驟：

B1.1　用毛細(xì)管校準(zhǔn)兩相鄰流量計。

B1.2　如兩者讀數(shù)均偏高，則檢查流量計和轉(zhuǎn)子清潔程度，必要時進(jìn)行清洗。

B1.3　如兩者讀數(shù)均偏低，則檢查系統(tǒng)的堵塞情況，如管子打折。

B1.4　如兩者讀數(shù)不一致，或B1.2和B1.3不能判斷故障，以1.47kPa壓力用皂泡汁或其他裝置校準(zhǔn)流量計。

B1.5　若從G1.4的結(jié)果判斷流量計或毛細(xì)管已壞，應(yīng)更換它。

 

 

B2.1　儀器和材料

B2.1.1　皂泡計

　　皂泡計（圖1）由以下幾部分組成：

　　——容積為1L的玻璃瓶；

　　——容積計（兩刻度間精心校準(zhǔn)）具有100mL，250mL和1 500mL刻度，不同刻度范圍可靠更換容積計而得；

　　——針形閥（控制閥）。

B2.1.2　秒表。

B2.1.3　皂液：3%～5％液體洗滌水溶液。

B2.2　校準(zhǔn)步驟

　　在流量計出口膠管處取下測量頭，把膠管接到皂泡計A上。先通氣流，再將1.47kPa穩(wěn)壓閥放在軸上并旋轉(zhuǎn)。打開通氣閥，氣流從流量計導(dǎo)向皂泡計進(jìn)行校準(zhǔn)。細(xì)心調(diào)節(jié)管夾和針形閥，使流量計的流量恒定。迅速擠壓容積下部的橡皮球，使皂泡進(jìn)入容積計內(nèi)。測定皂泡在標(biāo)定容積兩刻度間通過的時間，以秒表示。所選用的容量計的量程應(yīng)使測量時間超過30s，重復(fù)測定6點(diǎn)不同的氣流，并記錄當(dāng)時的大氣壓。

　　注：系統(tǒng)在高氣流壓降下，能產(chǎn)生校準(zhǔn)精度。為了消除這種精度，管子的長度和直徑必須與測試的相同。

B2.3　計算

　　檢查流量計的讀數(shù)精度是否在5%之內(nèi)，如果不是，可以繪制校正圖。由每個測量時間和測量體積，按式（B1）修正空氣流量。

 

q=p×V×60/（102.8×t）=0.584p×V/t       ………………（B1）

 

式中：q——空氣流量，以mL/min表示，校準(zhǔn)到102.8kPa［常規(guī)大氣壓（101.3kPa）與23℃下的操作壓力（1.47kPa）之和］；

　　 V——容積計體積，mL；

　　 t——皂泡通過容積計兩刻度之間的時間，s；

　　 P——實(shí)際大氣壓與（水柱）壓力計之和，以kPa表示。

 

 

　　在本特性儀流量計出口和皂泡計A點(diǎn)之間，連接毛細(xì)管，除去控制閥和容積計頂部的管子。按G2.2測定皂泡通過的時間，按B2.3計算空氣流量。

 

本標(biāo)準(zhǔn)由中國輕工總會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)由廣東造紙研究所負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人孫少芳、陳曦。

本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于1981年8月。