紙和紙板的防油性能實驗

1 實驗范圍和意義

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

1.2 這是我們通常所知的防油性能實驗，該試驗方法描述了測試排斥度的步驟和/或者經過氟化施膠劑處理的紙或者紙板的防潮性能。

1.3 氟化劑可以通過降低紙張的表面能量而影響紙的疏有機性能和疏水性能。通過對纖維進行表面處理，不會形成連續(xù)的膜。

1.4 該實驗最早開發(fā)出來是為了使造紙商了解到所采用的氟化學品什么時候進入到紙頁內以及阻力的大小。這可通過采用一系列的瓶裝的試劑（表面張力和粘度或者“侵蝕性”）測試生產樣品來完成。最高KIT值的溶液（最具侵蝕性）仍然保留在紙張的表面，該溶液在實驗報告中體現為“抗油脂值”。該理念成為了目前典型的實驗方法的基礎。

1.5 該實驗主要用于氟化處理的紙張的表面排斥性檢測，這種實驗方法用于帶有一層像膜一樣的屏障的紙張，對這些經過了無氟化學試劑的處理的紙張也要進行評測。

1.6 一個相關的實驗是TAPPI T 454“松節(jié)油測試格拉辛紙和防油紙內孔隙的實驗”，更加受到紙張類型的限制，與現在的實驗方法相比，可能檢測到不同的機理。

2 實驗儀器

2.1 吸水性紙巾或者洗水棉；實驗做完后把溶液擦拭干凈。

2.2 天平：稱重范圍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 計時表或者計時器。

2.6 試驗瓶，帶有玻璃塞子；試驗時使用。

2.7 試驗區(qū)域，例如：照明良好的工作臺，臺面深色，放置在標準的試驗室內。

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進行混合，制備好kit試驗溶液。

注意

用正庚烷和甲苯做實驗前，要查閱相關的材料安全數據表和安全要求和規(guī)程。兩種試劑都是易燃品并且有報道說對健康有危害。要遠離熱源和火花，避免長期或者反復吸入或者與皮膚接觸。

3.4.2 無需另外測量試劑，因為混合后會有所損失。

3.4.3 蓖麻油稱重，因為蓖麻油的粘度比較高，測量體積不準確。蓖麻油的密度為0.969g/cm3。

3.4.4 將溶液存放在貼有標簽的儲液瓶內。如有需要，將儲液瓶內kit溶液適量灌入每個試驗瓶內。

3.4.5 儲液瓶和試驗瓶不用時要蓋緊，防止溶劑揮發(fā)而損失掉（揮發(fā)過程中，溶液的成分和性能也會發(fā)生變化）。

3.4.6 試驗瓶內的溶液要根據使用情況定期更換。如果每天都頻繁使用，每周換上儲液瓶內的新鮮溶液；如果使用頻率小一些，每月更換一次溶液足夠了。

注1：對于某些用途，有報道稱通過連續(xù)調節(jié)甲苯和正庚烷的比例，抗油脂值的上限值范圍已經超過了12。這樣做的有效性是不確定的。如果完成了試驗，該報告應載明甲苯和正庚烷的比率，達到一定的擴展kit值。

4 安全規(guī)程

4.1 如前所述，各種危險包括(但不限于)可燃性、爆炸、毒性等，會單獨發(fā)生或同時發(fā)生，據報道這些危險都與用于本方法中的試劑相關聯。

4.2 當采用該試驗方法時，使用者有責任來確定當前材料的使用要求和規(guī)定。

4.3 一般預防措施包括(但不限于)：避免在實驗過程中任何區(qū)域出現明火，并且使用批準的護目鏡、手套、實驗外套,和通風罩。

5 取樣

5.1 根據取樣的范圍和意圖，用該方法獲得試驗樣品。按照事先同意的方式，對要做試驗的紙或者紙板取樣。

表1 混合試劑的制備

5.2 如果所做的試驗是為了確定同一個批次紙樣的性能（例如確定該批次是否滿足技術要求），按照T 400“紙、紙板、箱板紙或者有關產品的一個批次的取樣和驗收”來取樣。而對于其它特殊的試驗目的，提取代表性樣品。

6 試樣

6.1 將每一個紙樣裁成5個樣品，尺寸至少為51mm*152mm (2英寸*6英寸)。 標準紙張裁成216mm*279mm(8.5英寸*11英寸)，這個尺寸比較方便做試驗；如果要對兩面進行測試，可以將這些紙樣在長度方向裁成兩半，制備一套成對（毛毯面/網面）的紙樣。將這些試驗樣品的每一面貼上標簽或者標示。因為根據最終用途，紙或者紙板的一面或者兩面可能會進行處理，或者兩面進行不同的處理，試驗人員必須決定哪些面要進行測試。因為紙張兩面的細小纖維含量不同，對紙張的兩面進行均勻的氟化學處理可能完全不同。

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

7 條件

先決條件（在干燥面）、條件和試驗樣品的環(huán)境應遵循TAPPI T 402“紙、紙板、漿的手抄片和相關產品的標準條件和試驗環(huán)境?！币蟆?/p>

8 試驗步驟

8.1 在實驗室選擇一個干凈、明亮的試驗區(qū)域。實驗室的工作臺配置深灰色的臺面，可以更好地觀察和對比試驗紙張。在試驗期間，照明要保持均勻和一致。

8.2 將每個試驗樣品放置在一個干凈平整的表面，待測面朝上。

8.3 選擇一個要測試的試驗樣品，如果工作臺面不是深色的，將樣品的背面墊上深色墊。

8.4 選擇一個中間號kit測試溶液（試驗瓶）。從大約高度為13mm(0.5英寸)的地方輕輕滴一滴到試驗樣品的表面，并且開始計時。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，并且馬上檢查試驗區(qū)域。試驗樣品即便是一小塊區(qū)域的顏色變暗，都表示未通過試驗。（樣品濕潤后顏色變暗是因為試驗溶液的滲透所致。）如果沒有馬上對測試區(qū)域進行檢驗，測試溶液的揮發(fā)成分將揮發(fā)掉，該區(qū)域可能重新獲得它原來的光反射系數值，并且得分為“通過”。

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

8.7 其余4個樣品重復8.6的步驟，記錄下每個樣品的抗油脂值。（第一次的試驗結果可以用來指示哪一個抗油脂溶液用作其余4個試驗樣品的第一個液滴。）

9 結論

計算出試驗的紙或者紙板的每個單位的5個抗油脂值的平均值。

10 試驗報告

10.1 報告最接近的0.5個單位的算術平均抗油脂值的試驗結果。

10.2 報告每次試驗數據的測定防油值和標準偏差（或者最小和最大）。

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

11 精度

11.1 兩個試驗結果之間的平均值最大的差別，每一個是5個試驗測定結果的平均值。即：

重復性（在一個實驗室內）=0.7個抗油脂值單位或者9%。

表2 精度（重復度）數據用于“紙和紙板的防油試驗”（抗油脂值）

11.2 重復性數值根據TAPPI T 1200的條款“實驗室測試方法評估確定TAPPI重復性和再生性”來決定，是由經驗豐富的實驗員在同一個實驗室測出的4個商品紙或者紙板的平均值。（見表2）。

12 關鍵詞

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