Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3652:2007 Giấy và cáctông - Xác định độ dày, tỷ trọng và thể tích riêng

• Số hiệu: TCVN3652:2007
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2007

Đặc tính của máy đo	Giá trị tối đa cho phép ^a
Sai số qui định	± 2,5 mm hoặc ± 0,5 % giá trị đọc được
Sai số của sự song song giữa hai mặt ép	5 mm hoặc 1 %
Độ lặp lại của phép đo (độ lệch chuẩn)	1,2 mm hoặc 0,5 %
CHÚ THÍCH Sai số được biểu thị bằng phần trăm, được tính dựa trên độ dày của mẫu thử khi thử. Bởi vậy, quy định các đặc tính của máy đo trong bảng này chỉ phù hợp với một số loại vật liệu, nhưng không cho các vật liệu khác.
^a Giá trị tối đa cho phép của các đặc tính của máy đo lớn hơn hai giá trị

5.2. Mẫu chuẩn độ dày, tương ứng với khoảng 10 %, 30 %, 50 %, 70 % và 90 % thang đọc của máy đo. Độ dày của mỗi loại chính xác đến 0,3 mm.

6. Lấy mẫu

Nếu phép thử là để đánh giá cho lô hàng thì mẫu được lấy theo TCVN 3649 : 2007 (ISO 186: 2002). Nếu mẫu được lấy để thử cho những vấn đề khác thì phải đảm bảo mẫu thử được lấy đại diện cho các mẫu đã được lấy.

7. Điều hòa mẫu

Mẫu được điều hòa theo TCVN 6725 : 2007 (ISO 187: 1990).

8. Chuẩn bị mẫu thử

8.1. Qui định chung

Chuẩn bị mẫu thử trong cùng điều kiện môi trường chuẩn như môi trường điều hòa mẫu. Loại bỏ diện tích có nếp gấp, nhăn, rách hoặc các khuyết tật khác có thể ảnh hưởng đến kết quả.

8.2. Độ dày từng tờ

...

...

...

Chuẩn bị ít nhất là hai mươi mẫu thử.

8.3 Độ dày của tập

Cắt các tờ mẫu được lấy ngẫu nhiên từ các tờ mẫu có sẵn với kích thước thích hợp là 200 mm x 250 mm, kích thước 200 mm lấy theo chiều dọc (xem hình 1). Nếu mẫu không có kích thước phù hợp thì cắt mẫu thử nhỏ hơn với kích thước nhỏ nhất là 150 mm x 150 mm.

Tập hợp các tờ thành tập và phải đảm bảo sao cho mẫu thử được xếp theo cùng một chiều. Mỗi tờ phải tách rời nhau. Ví dụ, không cho phép gấp một tờ mẫu và lồng những tờ bị gấp đó vào để tính thành tập của hai hoặc nhiều tờ. Số lượng của các tờ trong tập mẫu thông thường là mười tờ.

Chuẩn bị ít nhất bốn mẫu thử và phải đảm bảo số lượng các tờ và kích thước của các mẫu thử bằng nhau.

Trong các trường hợp đặc biệt, như khi giấy quá dày hoặc quá mỏng hoặc theo sự thỏa thuận giữa các bên liên quan, thì số lượng tờ mẫu thử trong mỗi tập có thể ít hơn hoặc nhiều hơn và có thể sử dụng kích thước nhỏ hơn hoặc lớn hơn.

Số lượng tờ mẫu được dùng và kích thước của nó phải được ghi trong báo cáo thử nghiệm.

Kích thước tính bằng milimet

...

...

...

1 Chiều dọc

Hình 1 – Vị trí các điểm đo trên mẫu thử đối với độ dày của tập

9. Cách tiến hành

9.1. Qui định chung

Trước khi sử dụng hoặc hiệu chuẩn máy đo, phải đảm bảo rằng, đế, phía dưới mặt ép và mẫu chuẩn độ dày (5.2) phải sạch.

CHÚ THÍCH 1 Đặc biệt trong trường hợp, đế và phía dưới mặt ép có dính các mảnh nhỏ của xơ sợi sẽ làm các giá trị đo có sai lỗi lớn.

Nếu mẫu chuẩn độ dày (5.2) được sử dụng trong hiệu chuẩn thì các mẫu chuẩn này phải được lau thật nhẹ nhàng với cồn bằng vật liệu thấm nước không có xơ.

CHÚ THÍCH 2 Các qui định trên không áp dụng cho 9.3.3.

9.2. Kiểm tra và hiệu chuẩn máy đo

...

...

...

Đối với máy đo thường xuyên sử dụng, xác định sai số và sự lặp lại của phép đo hàng ngày. Đo áp lực sử dụng giữa hai mặt ép và sai số của nó mỗi tháng một lần.

9.3. Tiến hành đo mẫu

9.3.1. Xác định độ dày của từng tờ

Tiến hành phép thử trong điều kiện môi trường chuẩn như môi trường đã điều hòa mẫu.

Đặt máy đo trên một mặt phẳng ngang không bị rung, cho mẫu thử vào vị trí đo giữa hai mặt ép của máy đo. Giữ mẫu thử ở mặt ép, bằng cách rất thận trọng cho mặt ép chuyển động xuống mặt đế chậm từ từ với vận tốc nhỏ hơn 3mm/s, sao cho tránh bị thủng.

Đọc giá trị đo trên máy đo khi đã ổn định càng nhanh càng tốt, thường sau 2 đến 5 giây, trước khi tờ giấy bị “cong xuống”. Tránh gây các ứng suất do tác động của thao tác lên mẫu thử hoặc máy đo trong khi đọc.

Mỗi một tờ được tiến hành một phép đo và đo tại điểm phải cách các mép của mẫu thử ít nhất là 20 mm. Tiến hành đo độc lập ít nhất 20 lần.

9.3.2. Xác định độ dày của tập

Tiến hành đo mẫu trong điều kiện môi trường chuẩn như môi trường đã điều hòa mẫu.

...

...

...

Đặt máy đo trên một mặt phẳng ngang không bị rung, cho mẫu thử vào vị trí đo giữa hai mặt ép của máy đo. Giữ mẫu thử ở mặt ép, bằng cách rất thận trọng cho mặt ép chuyển động xuống mặt đế chậm từ từ với vận tốc nhỏ hơn 3 mm/giây, sao cho tránh bị thủng.

Đọc giá trị đo trên máy đo khi đã ổn định càng nhanh càng tốt, thường sau 2 đến 5 giây, trước khi tờ giấy bị “cong xuống”. Tránh gây các ứng suất do tác động của thao tác lên mẫu thử hoặc máy đo trong khi đọc.

Mỗi một phép đo phải đo ở năm vị trí trên tập mẫu thử như cho ở hình 1 và phải cách các cạnh từ 40 mm đến 80 mm và được phân bố dọc theo hai cạnh và theo chiều ngang của giấy.

Tiến hành đo ít nhất bốn tập mẫu thử để có tổng số ít nhất 20 lần đọc được giá trị.

9.3.3. Xác định định lượng

Nếu tính khối lượng riêng biểu kiến, hoặc thể tích riêng biểu kiến của giấy hoặc cáctông để tính, thì xác định định lượng của vật liệu đại diện được lấy từ mẫu thử theo phương pháp qui định trong ISO 536.

10. Tính toán và biểu thị kết quả

10.1. Độ dày của từng tờ

10.1.1. Tính kết quả trung bình từ các giá trị đo được ít nhất là 20 lần giá trị đọc được theo 9.3.1 và kết quả được biểu thị bằng micrômét, lấy đến ba chữ số có nghĩa.

...

...

...

10.1.3. Tính độ lệch chuẩn của độ dày từng tờ.

10.1.4. Tính độ chụm trung bình ở 95 % mức độ tin cậy.

10.2. Độ dày của tập

10.2.1. Tính kết quả trung bình từ các giá trị đo được ít nhất là 20 lần theo 9.3.2 tương ứng với không nhỏ hơn năm lần đo cho mỗi tập của bốn tập mẫu thử. Lấy kết quả đó chia cho số lượng tờ mẫu có trong mỗi tập mẫu sẽ được độ dày của một tờ mẫu. Kết quả được biểu thị bằng micrômét, lấy đến ba chữ số có nghĩa.

10.2.2. Ghi giá trị độ dày nhỏ nhất và lớn nhất độ dày của tập.

10.2.3. Tính độ lệch chuẩn độ dày của tập.

10.2.4. Tính độ chụm trung bình ở 95 % mức độ tin cậy.

10.3. Khối lượng riêng biểu kiến

10.3.1. Khối lượng riêng biểu kiến của từng tờ

...

...

...

 (1)

Trong đó:

g là định lượng của giấy, tính bằng gam trên mét vuông;

 là độ dày trung bình của từng tờ giấy riêng của giấy, tình bằng micromét.

Kết quả lấy đến hai số sau dấu phẩy.

CHÚ THÍCH Khối lượng riêng biểu kiến của tập giấy được tính từ độ dày của tập, không nhất thiết phải bằng khối lượng riêng của cùng loại giấy đó được tính từ độ dày đo từng tờ, khi phép đo tiến hành trên cùng một máy đo.

10.3.2. Khối lượng riêng của tập

Khối lượng riêng trung bình biểu kiến của tập, d_b, tính bằng gam trên centimét khối, được tính theo công thức (2):

 (2)

...

...

...

g là định lượng của giấy, tính bằng gam trên mét vuông;

 là độ dày trung bình của tập giấy, tình bằng micromét.

Kết quả lấy đến hai số sau dấu phẩy.

10.4. Tính thể tích riêng biểu kiến

10.4.1. Thể tích riêng biểu kiến của từng tờ

Thể tích riêng biểu kiến của từng tờ, v_s, tính bằng centimét khối trên gam, được tính theo công thức (3):

 (3)

Trong đó:

 là độ dày trung bình của tập giấy, tình bằng micromét.

...

...

...

Kết quả lấy đến hai số sau dấu phẩy.

CHÚ THÍCH Khi phép đo tiến hành trên cùng một máy đo, thể tích riêng của giấy được tính từ độ dày của tập không nhất thiết phải bằng thể tích riêng của cùng loại giấy đó được tính từ độ dày đo từng tờ.

10.4.2. Thể tích riêng biểu kiến của tập

Thể tích riêng biểu kiến của tập, v_b, tính bằng centimét khối trên gam, được tính theo công thức (4):

 (4)

Trong đó:

 là độ dày trung bình của tập giấy, tình bằng micromét;

g là định lượng của giấy, tính bằng gam trên mét vuông.

Kết quả lấy đến hai số sau dấu phẩy.

...

...

...

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) bản tóm tắt để nhận dạng mẫu thử;

c) thời gian và địa điểm thử;

d) môi trường điều hòa mẫu thử được sử dụng;

e) áp lực sử dụng giữa hai mặt ép của máy đo;

f) giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của độ dày trung bình của tập, lấy đến ba chữ số có nghĩa, tính bằng micromét, độ lệch chuẩn và độ chụm trung bình tại 95% mức độ tin cậy;

g) giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của độ dày trung bình của từng tờ, lấy đến ba chữ số có nghĩa, tính bằng micromét, độ lệch chuẩn và độ chụm trung bình tại 95% mức độ tin cậy;

h) nếu có yêu cầu, xác định khối lượng riêng biểu kiến của từng tờ hoặc của tập, kết quả lấy đến hai chữ số sau dấu phẩy, tính bằng gam trên centimét khối;

...

...

...

j) số lượng mẫu đã sử dụng để thử;

k) trong trường hợp độ dày đo theo tập, ghi số lượng tờ mẫu và kích thước của chúng được sử dụng cho từng mẫu thử;

l) số lần đo đọc được;

m) định lượng của mẫu thử, nếu được xác định theo 9.3.3;

n) các sai lệch so với tiêu chuẩn này và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử.

PHỤ LỤC A

(quy định)

KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG VÀ HIỆU CHUẨN MÁY ĐO

...

...

...

Kiểm tra hoạt động của máy đo trong điều kiện môi trường sử dụng để đo độ dày theo yêu cầu sử dụng cho các phép thử theo qui trình sau.

Nếu hoạt động của máy đo không nằm trong khoảng sai số phù hợp với các phép đo cụ thể (xem 5.1) thì nhất thiết phải kiểm tra và xem xét lại các phép thử.

A.2. Áp lực sử dụng giữa hai mặt ép

Kiểm tra áp lực sử dụng giữa hai mặt ép bằng thiết bị thích hợp, đã được kiểm tra độ chính xác và có áp lực giữa các mặt như nhau.

A.3. Sai số hiển thị và độ lặp lại của phép đo

A.3.1. Khi mặt ép tiếp xúc với mặt khác thì điều chỉnh bộ phận đọc của máy đo về giá trị 0. Không điều chỉnh lại giá trị 0 trong quá trình đo.

A.3.2. Nâng mặt ép lên, sau đó hạ mặt ép xuống (xem 9.2), sao cho hai mặt tiếp xúc với nhau, chú ý giá trị chỉ ra trên máy. Lặp lại thao tác này ít nhất là năm lần.

A.3.3. Lấy một trong các mẫu chuẩn độ dày qui định ở 5.2, nâng mặt ép lên, đặt mẫu chuẩn vào vị trí đo trên máy, sau đó hạ mặt ép xuống mẫu chuẩn (xem 9.2) và đọc giá trị trên máy đo. Tránh chạm tay trực tiếp vào mẫu chuẩn khi làm sạch hoặc đặt chúng vào vị trí đo. Lặp lại qui trình này ít nhất là năm lần.

A.3.4. Lặp lại qui trình như mô tả ở A.3.3 với các mẫu chuẩn còn lại.

...

...

...

A.3.5. Lặp lại qui trình như mô tả ở A.3.3.2.

A.3.6. Mỗi mẫu chuẩn độ dày đọc được trên máy đo được lấy để tính:

a) độ lặp lại của phép đo, gồm độ lệch chuẩn của năm lần đo (hoặc nhiều hơn), và

b) sai số hiển thị, ví dụ như sự khác nhau giữa các giá trị trung bình của năm lần đọc được (hoặc nhiều hơn) trên các mẫu chuẩn.

A.4. Sự song song của các mặt ép

A.4.1. Lấy một trong các mẫu chuẩn độ dày được qui định ở 5.2, nâng mặt ép lên, đặt mẫu chuẩn độ dày lên mặt đế ở vị trí sát mép mặt ép nhất có thể được. Sau đó hạ mặt ép xuống mẫu chuẩn (xem 9.2) và ghi giá trị trên máy đo.

A.4.1.1. Nâng mặt ép lên, đặt mẫu chuẩn độ dày lên mặt đế ở vị trí đối diện với vị trí vừa đo và sát mép mặt ép nhất có thể được như ở A.4.1. Sau đó hạ mặt ép xuống (xem 9.2) và đọc giá trị trên máy đo.

A.4.2. Lặp lại qui trình như mô tả ở A.4.1 tại các vị trí sát mép mặt ép nhất có thể được, và nằm trên đường kính vuông góc với đường kính đi qua các điểm đối xứng ở A.4.1.

A.4.3. Lặp lại qui trình đã mô tả ở A.4.1, A.4.1.1 và A.4.2 với từng mẫu chuẩn độ dày còn lại.

...

...

...

A.4.4. Tính sai số của độ song song, E, cho mỗi mẫu chuẩn độ dày theo giá trị đọc được trên máy theo công thức (A.1):

 (A.1)

Trong đó:

d₁ là hiệu số giữa giá trị đọc tương ứng với các vị trí đo đối diện nhau của đường kính trên mặt ép;

d₂ là hiệu số giữa giá trị đọc tương ứng với các vị trí đo đối diện nhau của đường kính trên mặt ép vuông góc với các điểm có giá trị d₁.

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

ĐỘ CHỤM

...

...

...

Khi tiêu chuẩn này được xuất bản lần thứ nhất, độ chụm của phương pháp thử này đã được quan tâm và được tiến hành nghiên cứu về độ lặp lại và độ tái lập của hai phương pháp đo độ dày.

Khi xuất bản lần thứ hai thì vấn đề này không được quan tâm mà đã tiến hành một nghiên cứu thống kê mới. Số liệu về độ chụm đã có, tuy nhiên đó cũng là dự thảo của một phần chính trong tiêu chuẩn này và được giới thiệu xem như là phần hướng dẫn tham khảo ở điều B.2.

B.2. Độ chụm

B.2.1. Độ lặp lại

B.2.1.1. Độ dày từng tờ

Dưới các điều kiện trình tự việc làm của phòng thí nghiệm, độ lặp lại biến đổi từ 0,8 μm đến 2,2 μm, với các giá trị trung bình là 1,3 μm hoặc từ 1,1% đến 2,6% với giá trị trung bình là 2,0%.

Sự chênh lệch giữa hai giá trị thử riêng rẽ cho thấy trên vật liệu thử như nhau, cùng một người thao tác trên cùng một máy đo trong thời gian ngắn, độ lặp lại trung bình không nhiều hơn một trong 20 trường hợp.

Các giá trị trích dẫn trên được so sánh với giá trị của khoảng 1,5 μm, được tính theo ISO 5725-2 theo các yêu cầu qui định cho máy đo. Sự chênh lệch này xuất hiện từ tính dễ biến đổi vốn có của giấy.

B.2.1.2. Độ dày của tập

...

...

...

Sự chênh lệch giữa hai giá trị thử riêng rẽ cho thấy trên vật liệu thử như nhau, cùng một người thao tác trên cùng một máy đo trong một thời gian ngắn, độ lặp lại trung bình không nhiều hơn một trong 20 trường hợp.

Các giá trị trích dẫn trên được so sánh với giá trị của khoảng 0,3%, được tính theo ISO 5725 -2 theo các yêu cầu qui định cho máy đo. Sự chênh lệch này xuất hiện từ tính dễ biến đổi vốn có của giấy.

B.2.2. Độ tái lập

B.2.2.1. Độ dày từng tờ

Dưới các điều kiện trình tự làm việc của phòng thí nghiệm, độ tái lập biến đổi từ 4,2 μm đến 8,6 μm, với giá trị trung bình là 5,9 μm hoặc từ 4,7% đến 10,9 % với giá trị trung bình là 7,9%.

Sự chênh lệch giữa hai giá trị thử riêng rẽ cho thấy trên vật liệu thử như nhau, cùng một người thao tác trên cùng một máy đo trong một thời gian ngắn, độ tái lập trung bình không nhiều hơn một trong 20 trường hợp.

Các giá trị trích dẫn trên được so sánh với giá trị của khoảng 3,2 μm, được tính theo ISO 5725-2 theo các yêu cầu qui định cho máy đo. Sự chênh lệch này xuất hiện từ tính dễ biến đổi vốn có của giấy.

B.2.2.2. Độ dày của tập

Dưới các điều kiện trình tự làm việc của phòng thí nghiệm, độ tái lập biến đổi từ 1,7 μm đến 3,4 μm, với giá trị trung bình là 2,7 μm hoặc từ 2,4% đến 6,2% với giá trị trung bình là 3,7%.

...

...

...

Các giá trị trích dẫn trên được so sánh với giá trị của khoảng 0,65%, được tính theo ISO 5725-2 theo các yêu cầu qui định cho máy đo. Sự chênh lệch này xuất hiện từ tính dễ biến đổi vốn có của giấy.

B.3. Độ chụm của các giá trị khối lượng riêng và thể tích riêng

Độ chụm của các giá trị khối lượng riêng và thể tích riêng có thể đánh giá được từ độ chụm của các phép đo độ dày và định lượng, nhưng độ chụm thực không thể xác định được từ các phép tính dựa trên giá trị trung bình và không dựa trên số liệu các mẫu thử riêng lẻ.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 5725-2, Accuracy (trueness and measurement methods and results – Part 2: Basic method for the determination of repeatability of a standard measurement method.

[2] ISO 12625-3, Tissue paper and tissue products – Part 3: Determination of thickness, bulking thickness and apparent bulk density.