Dokument
ISO 5264-2:2011 „Pulps — Laboratory beating — Part 2: PFI mill method”, wydanie 3, opublikowane w lutym 2011 r.
Stan: 2026-08-22
ISO 5264-2:2011 • PFI mill method
Laboratoryjne mielenie masy włóknistej w młynie PFI
Młyn PFI służy do kontrolowanego laboratoryjnego mielenia mas włóknistych, przede wszystkim chemicznych i półchemicznych. ISO 5264-2:2011 opisuje pobieranie, przygotowanie i mielenie próbki oraz wyposażenie. Hasło wyjaśnia, po co wykonuje się serię punktów mielenia, jak odróżnić mielenie od dezintegracji, jak interpretować odwadnialność i dlaczego wynik z PFI nie jest prostym odpowiednikiem pracy przemysłowego rafinera.
Produkty polecane
Definicja i cel
Co oznacza laboratoryjne mielenie masy w młynie PFI?
To kontrolowana mechaniczna obróbka masy włóknistej w małej skali, wykonywana po przygotowaniu próbki po to, aby porównywać jej reakcję na określony poziom mielenia.
W technologii papieru słowa beating i refining opisują celową obróbkę włókien, która zmienia ich zachowanie w wodzie oraz właściwości późniejszego arkusza. Młyn PFI jest laboratoryjnym urządzeniem do takiej obróbki. Nie służy do rozdrabniania gotowego papieru ani do przypadkowego miksowania zawiesiny.
Badanie zwykle nie kończy się na jednym „wyniku z młyna”. Laboratorium przygotowuje próbki o różnych poziomach obróbki, a potem porównuje np. odwadnialność, właściwości włókien oraz właściwości arkuszy laboratoryjnych. Dzięki temu można zbudować krzywą pokazującą, jak dana masa reaguje na rosnącą intensywność mielenia.
Nie myl z dezintegracją
Dezintegracja według ISO 5263-1 ma przede wszystkim rozdzielić skupiska włókien i przygotować zawiesinę. Mielenie PFI jest kolejnym, celowym etapem zmieniającym stan włókien. Te operacje mają inne zadania i powinny być oddzielnie zapisane w dokumentacji.
Norma i aktualność
ISO 5264-2:2011 — zakres i aktualny status
ISO nadal wskazuje wydanie z 2011 r. jako opublikowaną wersję bieżącą, ale od 15 lipca 2026 r. dokument znajduje się w kolejnym przeglądzie systematycznym.
Zakres opisu
Karta ISO podaje, że norma obejmuje pobieranie, przygotowanie i mielenie masy oraz wyposażenie do mielenia.
Status 2026
ISO oznacza dokument jako Published, przy etapie 90.20 — systematic review. Ostatnie zakończone potwierdzenie wersji 2011 nastąpiło w 2021 r.
Co to znaczy
Przegląd systematyczny nie jest równoznaczny z wycofaniem. Na dzień aktualizacji tej strony wersja 2011 pozostaje opublikowanym dokumentem ISO.
Kontrola przed badaniem
Przed rozpoczęciem dłuższej serii badań sprawdź kartę ISO ponownie. Status 90.20 oznacza, że wynik bieżącego przeglądu może w przyszłości doprowadzić do potwierdzenia, rewizji albo innej decyzji ISO.
Znaczenie procesu
Po co miele się masę przed oceną właściwości papierniczych?
PFI pozwala porównać podatność różnych mas na obróbkę i obserwować, jak kolejne poziomy mielenia wpływają na zawiesinę i arkusz laboratoryjny.
Surowa lub tylko zdezintegrzana masa może tworzyć arkusze o właściwościach znacznie innych niż masa po kontrolowanej obróbce. Mielenie oddziałuje na powierzchnię i strukturę włókien, ich zdolność do pęcznienia oraz udział drobnego materiału.
W praktyce krzywa mielenia pomaga porównywać dwie masy przy zbliżonej odwadnialności albo przy zbliżonym poziomie obróbki. Trzeba jednak uważać na skróty myślowe: taka krzywa opisuje reakcję w konkretnym urządzeniu laboratoryjnym. Nie jest automatycznym przelicznikiem na energię, geometrię i obciążenia przemysłowego rafinera.
PFI jako model laboratoryjny
Wartość metody polega na powtarzalności i możliwości porównania próbek w kontrolowanych warunkach. Nie należy przedstawiać młyna PFI jako miniaturowej kopii każdego przemysłowego procesu rafinacji.
Zakres materiału
Jakie masy obejmuje metoda PFI?
Oficjalny zakres ISO 5264-2 wskazuje przede wszystkim masy chemiczne i półchemiczne oraz ostrzega, że dla części materiałów o wyjątkowo długich włóknach wynik może być niezadowalający.
Masy chemiczne
Metoda jest w zasadzie przeznaczona do różnych mas chemicznych, czyli materiałów, w których rozwłóknienie uzyskano głównie procesem chemicznym.
Masy półchemiczne
ISO wprost obejmuje również masy półchemiczne. Nadal trzeba sprawdzić, czy konkretna próbka mieści się w pełnym zakresie dokumentu.
Bardzo długie włókna
Karta ISO zaznacza, że pewne masy o ekstremalnie długich włóknach mogą nie dawać zadowalających wyników w tej metodzie.
Masy mechaniczne
Nie należy automatycznie rozszerzać zakresu części 2 na każdą masę mechaniczną. Najpierw identyfikuje się materiał i dobiera metodę zgodnie z jej zakresem.
Najpierw identyfikacja próbki
Informacja „masa włóknista” jest za ogólna. Przed mieleniem trzeba wiedzieć, jaki materiał pobrano, jak go wytworzono, w jakiej postaci trafił do laboratorium i czy jest reprezentatywny dla badanej partii.
Przygotowanie próbki
Co trzeba zrobić przed włożeniem masy do młyna PFI?
Powtarzalność zaczyna się wcześniej niż w chwili uruchomienia młyna: od pobrania próbki, ustalenia ilości suchego włókna i prawidłowego przygotowania zawiesiny.
Jeżeli próbka jest dostarczona w postaci arkusza lub mokrego placka, laboratorium musi ustalić rzeczywistą ilość materiału włóknistego. Dla materiałów stałych ISO 638-1:2022 opisuje oznaczanie zawartości suchej masy metodą suszarkową. Dla wodnych zawiesin masy ISO 4119:1995 opisuje oznaczanie stężenia zawiesiny. Te dwie wielkości nie są tym samym i powinny być używane zgodnie z postacią próbki.
Przed mieleniem masę należy przygotować w sposób przewidziany przez właściwą procedurę. Dla mas chemicznych istotnym etapem jest laboratoryjna dezintegracja, której zakres opisuje ISO 5263-1:2004. Pozwala ona uzyskać zawiesinę bez dużych nierozdzielonych płatków, ale nie ma zastępować właściwego mielenia.
Nie „poprawiaj” próbki bez zapisu
Dodatkowe rozcinanie, blendowanie, długie mieszanie lub odrzucenie trudnych fragmentów może zmienić reprezentatywność materiału. Jeżeli nietypowa próbka wymaga odstępstwa, udokumentuj je zamiast ukrywać.
Aparat i mechanizm
Jak działa młyn PFI?
PFI wykorzystuje kontrolowany kontakt próbki z elementami roboczymi poruszającymi się z różnymi prędkościami obwodowymi, dzięki czemu włókna są poddawane powtarzalnym siłom ścinania i ściskania.
Publiczny opis urządzenia FRANK-PTI pokazuje typową konstrukcję PFI: wewnętrzny walec roboczy z listwami pracuje wewnątrz gładkiej obudowy młyna. Oba elementy obracają się w tym samym kierunku, ale z różnymi prędkościami obwodowymi. Przygotowana próbka jest rozmieszczana w obudowie, a po osiągnięciu nastawionej liczby obrotów urządzenie zatrzymuje proces.
To wyjaśnia, dlaczego wynik zależy nie tylko od „czasu mielenia”. Znaczenie mają geometria i stan elementów roboczych, obciążenie, szczelina, prędkości oraz liczba obrotów. Wartości normatywne i sposób kontroli urządzenia należy odczytać z aktualnego tekstu ISO 5264-2 oraz instrukcji konkretnego młyna.
Źródło producenta nie zastępuje normy
Opis urządzenia jest użyteczny do zrozumienia mechanizmu, ale wymagania badania zgodności wynikają z ISO 5264-2. Dane konkretnego modelu nie powinny być automatycznie przepisywane jako uniwersalne wartości normatywne.
Kontrola procesu
Które parametry trzeba utrzymać pod kontrolą?
Porównywalność wymaga kontrolowania całego układu: ilości i stanu próbki, warunków pracy młyna oraz punktu zakończenia każdego etapu mielenia.
Ilość suchego włókna
Do młyna powinno trafiać porównywalne rzeczywiste obciążenie włóknem, a nie jedynie ta sama masa próbki „jak otrzymano”.
Stężenie i rozkład próbki
Zmiana ilości wody lub nierównomierne rozłożenie masy może zmienić sposób, w jaki włókna kontaktują się z elementami roboczymi.
Liczba obrotów
To praktyczny wskaźnik poziomu obróbki w danej serii PFI. Sama liczba ma sens tylko przy zachowaniu pozostałych warunków.
Stan urządzenia
Zużycie, zabrudzenie, niewłaściwa szczelina lub niestabilna praca napędu mogą pogarszać powtarzalność nawet przy identycznej nastawie licznika.
Nie sprowadzaj metody do jednej liczby
Pełny tekst ISO opisuje aparat i procedurę jako całość. Kopiowanie z zewnętrznego artykułu jednej liczby obrotów lub jednego ustawienia nie stanowi wykonania metody według normy.
Seria badawcza
Jak tworzy się i interpretuje krzywą mielenia?
Najwięcej informacji daje seria próbek o różnych poziomach obróbki, badanych później tym samym zestawem metod.
Typowa logika badania obejmuje próbkę niemieloną lub punkt odniesienia oraz kilka próbek mielonych coraz intensywniej. Po każdym poziomie obróbki można oznaczyć odwadnialność, przygotować arkusze laboratoryjne i zbadać ich właściwości. Zestawienie wyników pokazuje, czy dana masa szybko reaguje na mielenie, czy wymaga większej obróbki, aby osiągnąć porównywalny stan.
Ważne jest, aby porównywać właściwe osie. Wykres „właściwość arkusza vs liczba obrotów PFI” odpowiada na inne pytanie niż „właściwość arkusza vs stopień odwadnialności”. Jeżeli porównuje się różne masy, jedna może zmieniać odwadnialność szybciej niż druga, mimo podobnej liczby obrotów.
Punkt odniesienia
Zachowanie próbki przed mieleniem jest częścią wyniku. Bez punktu początkowego trudno rozdzielić cechy materiału wyjściowego od zmian wywołanych przez PFI.
Wpływ mechaniczny
Co mielenie PFI robi z włóknami?
Badania naukowe pokazują, że wraz z rosnącą obróbką PFI mogą rozwijać się fibrillacja i pęcznienie włókien, a także zmieniać udział drobnego materiału i długość włókien.
Mechaniczne oddziaływanie może zwiększać dostępność powierzchni włókna i jego zdolność do wiązania wody. W publikacji Ang i współautorów obserwowano wraz z liczbą obrotów PFI wzrost stopnia mielenia i retencji wody oraz rozwój fibrillacji. Większa podatność włókien na odkształcenie może sprzyjać tworzeniu kontaktów między nimi w arkuszu.
Jednocześnie silniejsza obróbka nie oznacza wyłącznie korzystnych zmian. Może zwiększać ilość drobnych frakcji i skracać część włókien. Dlatego nie ma uniwersalnej zasady „więcej obrotów = lepszy papier”. Optymalny zakres zależy od rodzaju masy i właściwości, które są celem badania.
Oddziel obserwację od wymagań normy
Opis zmian włókien wynika z wiedzy technicznej i badań nad rafinacją. ISO 5264-2 definiuje metodę mielenia; nie należy przypisywać normie każdego mechanizmu materiałowego opisanego w literaturze naukowej.
Ocena zawiesiny
Jak łączyć PFI z pomiarem odwadnialności?
Poziom mielenia często kontroluje się pośrednio przez zdolność zawiesiny do odprowadzania wody, ale wynik odwadnialności jest osobnym pomiarem wykonywanym według właściwej metody.
Schopper-Riegler
ISO 5267-1:1999 opisuje metodę Schopper-Riegler. Na dzień aktualizacji strona ISO nadal wskazuje tę edycję jako opublikowaną, obecnie w przeglądzie systematycznym.
Canadian Standard Freeness
ISO 5267-2:2025 jest aktualną trzecią edycją metody CSF i zastąpiła wydanie 2001. Wynik jest wyrażany w mililitrach.
Nie są zamienne
°SR i CSF mają inną aparaturę i skalę. Nie należy przeliczać ich „na oko” ani traktować jako identycznego parametru.
Uwaga na drobne frakcje
ISO 5267-2:2025 ostrzega, że zawiesiny z dużym udziałem fines mogą wykazywać zjawisko tzw. false freeness przy bardzo niskich wartościach CSF.
Mierz, nie zgaduj
Liczba obrotów PFI nie jest wynikiem odwadnialności. Jeżeli projekt badania wymaga °SR lub CSF, wartość trzeba oznaczyć odpowiednią metodą na przygotowanej próbce.
Dalsze badania
Co badać po mieleniu?
PFI jest zwykle etapem przygotowującym serię mas do dalszej oceny, zwłaszcza do formowania arkuszy laboratoryjnych i pomiaru ich właściwości fizycznych.
ISO 5269-1:2005 opisuje konwencjonalną metodę przygotowania arkuszy laboratoryjnych z masy do późniejszych badań fizycznych. Z kolei ISO 5270:2022 wskazuje odpowiednie normy do oznaczania fizycznych właściwości takich arkuszy. Taki układ pozwala połączyć poziom obróbki PFI z rzeczywistym zachowaniem materiału w ustandaryzowanym arkuszu.
W zależności od celu laboratorium może analizować m.in. właściwości mechaniczne, gęstość, odwadnialność czy zachowanie włókien. Ważne, aby wszystkie próbki z serii przechodziły ten sam schemat przygotowania i kondycjonowania. W przeciwnym razie różnice przypisane mieleniu mogą w rzeczywistości wynikać z kolejnego etapu.
Łańcuch metod
Dobra seria PFI to nie jedna norma, lecz uporządkowany łańcuch: pobranie i przygotowanie próbki → mielenie → oznaczenie stanu zawiesiny → przygotowanie arkusza → badania właściwości. Każdy etap ma własne źródła błędu.
Powtarzalność
Najczęstsze błędy w badaniu PFI
Największe rozrzuty mogą powstać jeszcze przed właściwym pomiarem właściwości arkusza — na etapie przygotowania próbki i obsługi młyna.
Błędna ilość suchej masy
Ta sama masa wilgotnej próbki nie oznacza tej samej ilości włókna. Zmienna wilgotność może przesunąć całą krzywą.
Niedostateczna dezintegracja
Płatki i nierównomierna zawiesina utrudniają równy rozkład próbki i zmieniają lokalne warunki mielenia.
Brudny lub zużyty młyn
Pozostałości poprzedniej masy, zużycie powierzchni roboczych i niekontrolowana szczelina wpływają na powtarzalność.
Mieszanie metod
Porównywanie °SR z jednej serii i CSF z drugiej bez jasnego rozróżnienia może prowadzić do błędnej interpretacji.
Brak próbki zerowej
Bez punktu niemielonego trudno ocenić rzeczywistą zmianę materiału po PFI.
Zmienny czas między etapami
Sedymentacja, wysychanie lub różny czas przechowywania zawiesiny mogą wprowadzać dodatkowe różnice między punktami serii.
Sprawozdanie i jakość
Jak dokumentować mielenie w młynie PFI?
Dokumentacja powinna pozwolić odtworzyć nie tylko nastawę licznika, lecz cały sposób przygotowania i obróbki próbki.
W zapisie warto podać identyfikator próbki, rodzaj i źródło masy, zastosowaną wersję procedury, sposób oznaczenia suchej masy lub stężenia, metodę dezintegracji, identyfikator młyna, operatora, datę i poziom mielenia. Jeżeli po każdym punkcie oznaczano °SR lub CSF, trzeba podać również właściwy numer metody i jednostkę wyniku.
Przy porównaniach między laboratoriami znaczenie mają także stan i kontrola urządzenia, sposób czyszczenia oraz wszelkie odstępstwa. Jeżeli zmieniono obciążenie, szczelinę, sposób rozłożenia próbki albo inne ustawienie przewidziane w procedurze, informacja powinna znaleźć się w sprawozdaniu. Bez tego identyczna liczba obrotów może stwarzać pozór porównywalności.
Zapisuj wersję normy
Szczególnie teraz, gdy ISO 5264-2:2011 jest w przeglądzie systematycznym, w raporcie warto zapisywać pełne oznaczenie użytego wydania, a nie samo „ISO 5264-2”.
Produkty polecane
Produkty polecane
Poniższe karty pochodzą wyłącznie z przekazanego arkusza biurowe(1).xlsx. Pokazują gotowe papiery i wyroby kartonowe — czyli produkty znajdujące się znacznie dalej w łańcuchu technologicznym niż laboratoryjne mielenie masy. Nie są wyposażeniem do PFI, nie służą do wykonania ISO 5264-2 i na podstawie ich nazw nie przypisujemy im konkretnej masy, liczby obrotów ani stopnia mielenia.
Papiery Color Copy. Różne formaty i gramatury są cechami handlowymi gotowego papieru. Nie pozwalają odtworzyć sposobu przygotowania masy ani parametrów PFI zastosowanych wcześniej w procesie wytwarzania.
Papiery kolorowe do kopiowania i druku. Barwa produktu końcowego nie jest wskaźnikiem podatności masy na mielenie. Krzywą PFI buduje się na badanej masie włóknistej, a nie na nazwie gotowego papieru.
Bloki techniczne. Format, gramatura i kolor arkusza dotyczą produktu końcowego. Nie należy z nich wyprowadzać informacji o liczbie obrotów PFI, °SR, CSF ani składzie włóknistym.
Okładki, brystol i karton. Sztywniejsze wyroby pokazują różnorodność końcowych zastosowań włókien, ale ich właściwości zależą od wielu etapów produkcji, nie tylko od mielenia masy.
FAQ
Najczęstsze pytania o mielenie masy w młynie PFI
Krótko o ISO 5264-2, przygotowaniu próbki, odwadnialności i interpretacji serii mielenia.
Czy ISO 5264-2:2011 jest nadal aktualna?
Tak jako opublikowane wydanie ISO. Wersja z 2011 r. została ostatnio potwierdzona w 2021 r., a od 15 lipca 2026 r. znajduje się w kolejnym przeglądzie systematycznym na etapie 90.20.
Czy przegląd systematyczny oznacza, że normy nie wolno stosować?
Nie. Etap 90.20 oznacza trwający przegląd. Dopóki ISO nie opublikuje innej decyzji lub nowego wydania, karta dokumentu nadal wskazuje ISO 5264-2:2011 jako Published.
Czy mielenie PFI i mokra dezintegracja to to samo?
Nie. ISO 5263-1 opisuje przygotowanie zawiesiny przez dezintegrację mas chemicznych. ISO 5264-2 dotyczy celowego mielenia, które zmienia stan włókien.
Do jakich mas stosuje się PFI?
ISO podaje, że metoda jest w zasadzie stosowalna do mas chemicznych i półchemicznych. Dla części materiałów o wyjątkowo długich włóknach wyniki mogą być niezadowalające.
Czy liczba obrotów PFI jest tym samym co stopień Schopper-Riegler?
Nie. Liczba obrotów opisuje poziom obróbki w młynie. °SR jest wynikiem osobnego pomiaru odwadnialności według ISO 5267-1.
Czy CSF nadal bada się według ISO 5267-2:2001?
Nie jako aktualne wydanie ISO. W 2025 r. opublikowano ISO 5267-2:2025, które zastąpiło wersję 2001.
Czy więcej obrotów PFI zawsze poprawia właściwości papieru?
Nie. Mielenie może zwiększać fibrillację i pęcznienie, ale również ilość fines i skracanie włókien. Optymalny poziom zależy od masy i badanej właściwości.
Co powinno znaleźć się w raporcie z serii PFI?
Co najmniej identyfikacja próbki, pełne oznaczenie użytej normy, sposób przygotowania, ilość suchego włókna lub stężenie, urządzenie, poziomy mielenia, operator, data, wyniki dalszych testów i wszystkie odstępstwa od procedury.
Powiązane treści
Uzupełnij wiedzę o masie włóknistej i papierze
Mielenie PFI łączy etap przygotowania masy z późniejszym formowaniem i badaniem arkusza.
Mokre rozdrabnianie mas chemicznych
Zobacz, jak przygotowuje się zawiesinę masy chemicznej przed m.in. dalszym mieleniem i badaniami.
Terminologia wytwarzania masy włóknistej
Uporządkuj pojęcia dotyczące mas chemicznych, mechanicznych, półchemicznych i chemimechanicznych.
Gramatura papieru
Sprawdź, czym jest masa powierzchniowa gotowego arkusza i dlaczego nie jest miarą stopnia mielenia masy.
Wytrzymałość papieru na przepuklenie
Przykład właściwości gotowego materiału, na którą wpływa cały łańcuch wytwarzania, a nie wyłącznie etap rafinacji włókien.
Źródła
Źródła normatywne i techniczne
Statusy norm sprawdzono w oficjalnym katalogu ISO w dniu 2026-08-22. Pełne parametry wykonania badania należy odczytywać z legalnie pozyskanego tekstu ISO 5264-2 i dokumentacji urządzenia.
- ISO 5264-2:2011 — Pulps — Laboratory beating — Part 2: PFI mill method
- ISO 5263-1:2004 — Pulps — Laboratory wet disintegration — Part 1: Disintegration of chemical pulps
- ISO 638-1:2022 — Determination of dry matter content — Part 1: Materials in solid form
- ISO 4119:1995 — Pulps — Determination of stock concentration
- ISO 5267-1:1999 — Pulps — Determination of drainability — Part 1: Schopper-Riegler method
- ISO 5267-2:2025 — Pulps — Determination of drainability — Part 2: Canadian Standard freeness method
- ISO 5269-1:2005 — Pulps — Preparation of laboratory sheets for physical testing — Part 1
- ISO 5270:2022 — Pulps — Laboratory sheets — Determination of physical properties
- FRANK-PTI — PFI Mill — opis konstrukcji i przebiegu pracy urządzenia
- Ang i in. (2020) — Probing Effect of PFI Refining on Aggregation Structure of Cellulose
Hierarchia źródeł: numery, zakresy i statusy norm oparto na kartach ISO. Strona producenta służy wyłącznie do wyjaśnienia konstrukcji typowego młyna PFI, a publikacja naukowa — do omówienia obserwowanych zmian włókien. Żadne z tych źródeł nie zastępuje normy.
Checklista
10 punktów poprawnej serii mielenia PFI
Szybka kontrola od pobrania próbki do wyników dalszych badań.
- Potwierdź rodzaj masy i sprawdź, czy próbka mieści się w zakresie ISO 5264-2.
- Sprawdź bieżący status ISO 5264-2:2011 przed rozpoczęciem serii, ponieważ dokument jest w przeglądzie systematycznym.
- Pobierz reprezentatywną próbkę i ustal rzeczywistą ilość suchego materiału włóknistego.
- Przygotuj zawiesinę właściwą metodą; dla mas chemicznych oddziel dezintegrację od późniejszego mielenia PFI.
- Sprawdź czystość, stan roboczy i kontrolowane ustawienia młyna przed pierwszym punktem serii.
- Zaplanuj punkt odniesienia oraz kilka poziomów mielenia zamiast opierać ocenę na jednym punkcie.
- Nie traktuj liczby obrotów jako wyniku °SR lub CSF — odwadnialność mierz osobną, aktualną metodą.
- Po każdym punkcie zachowaj taki sam sposób pobierania, przechowywania i dalszego przygotowania zawiesiny.
- Jeśli przygotowujesz arkusze laboratoryjne, stosuj tę samą metodę formowania i badań dla całej serii.
- Zapisz pełne oznaczenie normy, identyfikator próbki i urządzenia, operatora, datę, poziom mielenia oraz każde odstępstwo.