纸和纸板的防油性能实验
2012-12-11宋文
纸和纸板的防油性能实验
1 实验范围和意义
1.1 这种典型的实验方法是TAPPI UM 557“纸和纸板对油脂、油和石蜡的抵抗性”的扩展和更新版本（抗油脂实验）。
1.2 这是我们通常所知的防油性能实验，该试验方法描述了测试排斥度的步骤和/或者经过氟化施胶剂处理的纸或者纸板的防潮性能。
1.3 氟化剂可以通过降低纸张的表面能量而影响纸的疏有机性能和疏水性能。通过对纤维进行表面处理，不会形成连续的膜。
1.4 该实验最早开发出来是为了使造纸商了解到所采用的氟化学品什么时候进入到纸页内以及阻力的大小。这可通过采用一系列的瓶装的试剂（表面张力和粘度或者“侵蚀性”）测试生产样品来完成。最高KIT值的溶液（最具侵蚀性）仍然保留在纸张的表面，该溶液在实验报告中体现为“抗油脂值”。该理念成为了目前典型的实验方法的基础。
1.5 该实验主要用于氟化处理的纸张的表面排斥性检测，这种实验方法用于带有一层像膜一样的屏障的纸张，对这些经过了无氟化学试剂的处理的纸张也要进行评测。
1.6 一个相关的实验是TAPPI T 454“松节油测试格拉辛纸和防油纸内孔隙的实验”，更加受到纸张类型的限制，与现在的实验方法相比，可能检测到不同的机理。
2 实验仪器
2.1 吸水性纸巾或者洗水棉；实验做完后把溶液擦拭干净。
2.2 天平：称重范围4000g到0.1g。
2.3 刻度容器，玻璃瓶，100和500mL；用于制备kit溶液。
2.4 储液瓶，带有锡箔瓶盖，玻璃塞子，或者聚乙烯瓶盖防止蒸发损失；用于存放kit溶液。
2.5 计时表或者计时器。
2.6 试验瓶，带有玻璃塞子；试验时使用。
2.7 试验区域，例如：照明良好的工作台，台面深色，放置在标准的试验室内。
3 试剂
3.1 蓖麻油
3.2 正庚烷
3.3 甲苯
3.4 kit溶液
3.4.1 利用上述试剂按表1进行混合，制备好kit试验溶液。
注意
用正庚烷和甲苯做实验前，要查阅相关的材料安全数据表和安全要求和规程。两种试剂都是易燃品并且有报道说对健康有危害。要远离热源和火花，避免长期或者反复吸入或者与皮肤接触。
3.4.2 无需另外测量试剂，因为混合后会有所损失。
3.4.3 蓖麻油称重，因为蓖麻油的粘度比较高，测量体积不准确。蓖麻油的密度为0.969g/cm3。
3.4.4 将溶液存放在贴有标签的储液瓶内。如有需要，将储液瓶内kit溶液适量灌入每个试验瓶内。
3.4.5 储液瓶和试验瓶不用时要盖紧，防止溶剂挥发而损失掉（挥发过程中，溶液的成分和性能也会发生变化）。
3.4.6 试验瓶内的溶液要根据使用情况定期更换。如果每天都频繁使用，每周换上储液瓶内的新鲜溶液；如果使用频率小一些，每月更换一次溶液足够了。
注1：对于某些用途，有报道称通过连续调节甲苯和正庚烷的比例，抗油脂值的上限值范围已经超过了12。这样做的有效性是不确定的。如果完成了试验，该报告应载明甲苯和正庚烷的比率，达到一定的扩展kit值。
4 安全规程
4.1 如前所述，各种危险包括(但不限于)可燃性、爆炸、毒性等，会单独发生或同时发生，据报道这些危险都与用于本方法中的试剂相关联。
4.2 当采用该试验方法时，使用者有责任来确定当前材料的使用要求和规定。
4.3 一般预防措施包括(但不限于)：避免在实验过程中任何区域出现明火，并且使用批准的护目镜、手套、实验外套,和通风罩。
5 取样
5.1 根据取样的范围和意图，用该方法获得试验样品。按照事先同意的方式，对要做试验的纸或者纸板取样。
表1 混合试剂的制备
5.2 如果所做的试验是为了确定同一个批次纸样的性能（例如确定该批次是否满足技术要求），按照T 400“纸、纸板、箱板纸或者有关产品的一个批次的取样和验收”来取样。而对于其它特殊的试验目的，提取代表性样品。
6 试样
6.1 将每一个纸样裁成5个样品，尺寸至少为51mm*152mm (2英寸*6英寸)。 标准纸张裁成216mm*279mm(8.5英寸*11英寸)，这个尺寸比较方便做试验；如果要对两面进行测试，可以将这些纸样在长度方向裁成两半，制备一套成对（毛毯面/网面）的纸样。将这些试验样品的每一面贴上标签或者标示。因为根据最终用途，纸或者纸板的一面或者两面可能会进行处理，或者两面进行不同的处理，试验人员必须决定哪些面要进行测试。因为纸张两面的细小纤维含量不同，对纸张的两面进行均匀的氟化学处理可能完全不同。
6.2 拿样品时要非常小心，戴上一次性塑料手套可以保护样品。不要在以前测试时留有手指印和油、磨削表面、褶皱、或者划痕的地方进行试验。
7 条件
先决条件（在干燥面）、条件和试验样品的环境应遵循TAPPI T 402“纸、纸板、浆的手抄片和相关产品的标准条件和试验环境。”要求。
8 试验步骤
8.1 在实验室选择一个干净、明亮的试验区域。实验室的工作台配置深灰色的台面，可以更好地观察和对比试验纸张。在试验期间，照明要保持均匀和一致。
8.2 将每个试验样品放置在一个干净平整的表面，待测面朝上。
8.3 选择一个要测试的试验样品，如果工作台面不是深色的，将样品的背面垫上深色垫。
8.4 选择一个中间号kit测试溶液（试验瓶）。从大约高度为13mm(0.5英寸)的地方轻轻滴一滴到试验样品的表面，并且开始计时。小心不要将玻璃滴定管碰到纸张表面。
8.5 15秒后，用洁净的纸巾或者棉花快速将多余的溶液擦掉，并且马上检查试验区域。试验样品即便是一小块区域的颜色变暗，都表示未通过试验。（样品湿润后颜色变暗是因为试验溶液的渗透所致。）如果没有马上对测试区域进行检验，测试溶液的挥发成分将挥发掉，该区域可能重新获得它原来的光反射系数值，并且得分为“通过”。
8.6 如果样品第一次试验未通过，在同一个样品上选择一个没有做过试验的区域，采用下一组kit值的溶液重新做试验。一直重复试验，直到最高值的kit溶液停留在表面15秒，通过试验。如果样品通过了第一次试验，在同一个样品上选择一个没有试验的区域，采用下一组kit值的溶液重新做试验。一直重复试验，直到最高kit值的溶液无失败，该溶液的kit值就是样品的抗油脂值。
8.7 其余4个样品重复8.6的步骤，记录下每个样品的抗油脂值。（第一次的试验结果可以用来指示哪一个抗油脂溶液用作其余4个试验样品的第一个液滴。）
9 结论
计算出试验的纸或者纸板的每个单位的5个抗油脂值的平均值。
10 试验报告
10.1 报告最接近的0.5个单位的算术平均抗油脂值的试验结果。
10.2 报告每次试验数据的测定防油值和标准偏差（或者最小和最大）。
10.3 清楚和明晰地表明任何与标准步骤的偏差（见注解1）,并且注明样品的任何不寻常的特性。
11 精度
11.1 两个试验结果之间的平均值最大的差别，每一个是5个试验测定结果的平均值。即：
重复性（在一个实验室内）=0.7个抗油脂值单位或者9%。
表2 精度（重复度）数据用于“纸和纸板的防油试验”（抗油脂值）
11.2 重复性数值根据TAPPI T 1200的条款“实验室测试方法评估确定TAPPI重复性和再生性”来决定，是由经验丰富的实验员在同一个实验室测出的4个商品纸或者纸板的平均值。（见表2）。
12 关键词
氟化物，施胶，抗油脂性，油，排斥性，纸，纸板。
13 其它信息（略）
（略）
宋文编译自2012TAPPI“Grease resistance test for paper and paper board”.
2012-8-9
