Metoda badania
Norma lub procedura określa aparaturę, przygotowanie próbki, sposób wykonania pomiaru, obliczenia i raportowanie.
Baza przekrojowa
Centrum Wiedzy A-Z Biuro
Parametry papieru i tektury – właściwości, jednostki i metody badań
Parametry papieru opisują geometrię, masę, strukturę, stan wilgotnościowy, wygląd optyczny, oddziaływanie z cieczami i gazami oraz zachowanie pod obciążeniem. Wynik techniczny jest porównywalny dopiero wtedy, gdy wskazano metodę badania, przygotowanie próbki, jednostkę, kierunek arkusza i warunki kondycjonowania.
Podstawy metrologiczne
Co musi towarzyszyć każdemu parametrowi papieru?
Nazwa wielkości i liczba nie wystarczają do odtworzenia ani porównania badania.
Jednostka i podstawa wyniku
Wyniki mogą być podawane jako g/m², µm, kPa, N, mN, procent, wartość bezwymiarowa albo indeks odniesiony do gramatury.
Stan próbki
Wilgotność i atmosfera kondycjonowania wpływają na masę, wymiary oraz wiele właściwości mechanicznych papieru.
Kierunek arkusza
Właściwości w kierunku maszynowym i poprzecznym mogą się różnić, dlatego kierunek pobrania pasków lub próbek bywa częścią wyniku.
Reprezentatywność
Próbka laboratoryjna powinna odzwierciedlać badaną partię. Pojedynczy przypadkowy arkusz nie zawsze opisuje jakość całej dostawy.
Zakres metody
Nie każda metoda jest odpowiednia dla papierów tissue, tektury falistej, papierów bardzo porowatych, powlekanych lub o dużej grubości.
Definicja
Czym jest parametr techniczny papieru?
Parametr jest wielkością mierzalną albo wynikiem obliczenia przypisanego do zdefiniowanej właściwości i procedury.
Papier jest materiałem włóknistym o budowie kierunkowej i porowatej. Jego zachowanie wynika z rodzaju i orientacji włókien, stopnia ich związania, udziału wypełniaczy i dodatków, sposobu formowania, prasowania, suszenia, kalandrowania, powlekania oraz aktualnej wilgotności. Z tego powodu jedna cecha, na przykład gramatura, nie opisuje całości właściwości użytkowych materiału.
Parametry można podzielić na bezpośrednio mierzone oraz obliczane. Gramatura, grubość, siła zrywająca, ciśnienie przepuklenia albo współczynnik odbicia są uzyskiwane z pomiaru. Gęstość pozorna, objętość właściwa lub indeks wytrzymałości mogą być obliczane z kilku wielkości. Obliczenie pozostaje zależne od jakości danych wejściowych i definicji zastosowanej w normie.
Indeks techniczny porządkuje metody, ale nie zastępuje pełnego tekstu normy. W specyfikacji, protokole odbioru albo sprawozdaniu laboratoryjnym należy podać dokładne oznaczenie dokumentu, jego wydanie oraz ewentualne uzgodnione odstępstwa.
Mapa właściwości
Główne grupy parametrów papieru i tektury
Każda karta prowadzi do istniejącej strony kanonicznej poświęconej jednej wielkości lub metodzie.
Grupa 1
Wymiary, masa i struktura arkusza
Wielkości opisujące geometrię wyrobu, masę powierzchniową, grubość i relację masy do objętości.
Wymiary
Format A4
Wymiary arkusza z serii A oraz relacja do pozostałych formatów systemu.
Otwórz hasło →KlasyfikacjaFormaty papieru
Serie i zasady zapisu wymiarów arkuszy.
Otwórz hasło →g/m²Gramatura papieru
Masa jednostki powierzchni określana według zdefiniowanej metody.
Otwórz hasło →µm lub mmGrubość papieru
Odległość między powierzchniami przy określonym nacisku pomiarowym.
Otwórz hasło →Wielkości obliczaneGęstość pozorna i objętość właściwa
Relacja gramatury i grubości, opisywana dla arkusza lub pakietu.
Otwórz hasło →Stan materiałuWilgotność papieru i tektury
Udział wody oznaczany metodą suszarkową dla próbki lub partii.
Otwórz hasło →Składniki mineralneZawartość popiołu
Udział pozostałości po prażeniu w określonej temperaturze.
Otwórz hasło →Grupa 2
Właściwości optyczne i powierzchniowe
Parametry zależne od odbicia, widma, geometrii pomiaru, warunków oświetlenia i stanu powierzchni.
Barwa
Barwa papieru
Oznaczanie barwy na podstawie rozproszonego odbicia światła.
Otwórz hasło →CIEBiałość CIE
Wskaźnik białości obliczany z danych spektralnych dla zdefiniowanego iluminantu i obserwatora.
Otwórz hasło →Odbicie niebieskieJasność ISO papieru
Współczynnik rozproszonego odbicia w niebieskiej części widma.
Otwórz hasło →PrześwitywanieNieprzezroczystość papieru
Relacja odbicia próbki na czarnym podłożu i na stosie tego samego papieru.
Otwórz hasło →Odbicie kierunkowePołysk papieru
Odbicie światła w geometrii właściwej dla wybranej metody.
Otwórz hasło →Topografia powierzchniSzorstkość i gładkość
Właściwości powierzchniowe zależne od przyjętej techniki pomiarowej.
Otwórz hasło →Grupa 3
Oddziaływanie z wodą, powietrzem i środowiskiem chemicznym
Metody opisujące wnikanie cieczy, przepływ gazu oraz właściwości ekstraktu wodnego.
g/m²
Chłonność wody – metoda Cobb
Przyrost masy powierzchniowej po kontakcie z wodą w warunkach metody.
Otwórz hasło →Przepływ przez strukturęPrzepuszczalność powietrza
Wielkość zależna od aparatury, różnicy ciśnień i szczelności zamocowania próbki.
Otwórz hasło →Ekstrakt wodnypH wyciągu wodnego
Odczyn elektrolitów wyekstrahowanych z papieru, tektury lub masy włóknistej.
Otwórz hasło →Grupa 4
Właściwości mechaniczne i trwałość
Reakcja materiału na rozciąganie, rozdzieranie, zginanie, ciśnienie i długotrwałe oddziaływania.
Rozciąganie
Właściwości przy rozciąganiu
Wytrzymałość, odkształcenie przy zerwaniu, energia rozciągania i wielkości pochodne.
Otwórz hasło →RozdzieranieOdporność na rozdzieranie
Siła potrzebna do dalszego rozdarcia naciętej próbki w warunkach metody.
Otwórz hasło →Cykliczne zginanieOdporność na wielokrotne zginanie
Liczba zgięć do przerwania próbki przy zdefiniowanym obciążeniu i aparacie.
Otwórz hasło →kPaWytrzymałość na przepuklenie
Maksymalne ciśnienie prowadzące do rozerwania próbki podpartej membraną.
Otwórz hasło →ZginanieSztywność na zginanie
Opór arkusza lub tektury przeciw odkształceniu zginającemu.
Otwórz hasło →Stabilność wymiarowaStabilność w zastosowaniach graficznych
Zmiany wymiarów i płaskości istotne podczas zadruku oraz obróbki.
Otwórz hasło →Trwałość zapisuTrwałość pisma, druku i kopiowania
Ocena zachowania zapisu w czasie w odniesieniu do materiału i technologii nanoszenia.
Otwórz hasło →Grupa 5
Przygotowanie próbek i terminologia
Warunki, które poprzedzają pomiar i decydują o reprezentatywności oraz poprawnej interpretacji wyniku.
Atmosfera badania
Kondycjonowanie przed badaniem
Ustalenie stanu próbek w kontrolowanej temperaturze i wilgotności względnej.
Otwórz hasło →Partia i próbkaPobieranie reprezentatywnych próbek
Plan wyboru arkuszy lub jednostek z partii w celu oceny jej średniej jakości.
Otwórz hasło →SłownictwoTerminologia właściwości papieru
Definicje wielkości dotyczących mas włóknistych, papieru i tektury.
Otwórz hasło →ProcesTerminologia produkcji papieru
Pojęcia związane z surowcem, wytwarzaniem, wykańczaniem i postacią wyrobu.
Otwórz hasło →Interpretacja
Jak czytać wynik badania papieru?
Wartość należy odczytywać razem z definicją, zakresem i warunkami metody.
1. Ustal, co faktycznie zmierzono
Jasność ISO nie jest tym samym co białość CIE, grubość pojedynczego arkusza może różnić się od grubości obliczonej z pakietu, a pH wyciągu wodnego nie jest bezpośrednim pomiarem pH powierzchni. Nazwy zbliżone językowo mogą dotyczyć różnych wielkości.
2. Sprawdź jednostkę i sposób normalizacji
Siła zrywająca podana w niutonach nie jest tym samym co wytrzymałość na rozciąganie odniesiona do szerokości próbki. Indeks wytrzymałości dodatkowo odnosi wynik do gramatury. Procent wilgotności i procent suchej masy mają inne podstawy obliczenia.
3. Zidentyfikuj kierunek i stronę
Papier może wykazywać różne wyniki w kierunku maszynowym i poprzecznym. Właściwości powierzchniowe mogą różnić się między stroną sitową i górną albo między stronami wyrobu powlekanego. Protokół powinien wskazywać orientację próbek, gdy ma ona znaczenie.
4. Oceń zakres stosowalności
Metoda przeznaczona dla papieru nie zawsze nadaje się do tektury falistej, tissue, papieru bardzo chłonnego lub materiału o powierzchni uniemożliwiającej szczelne zamocowanie. Wynik spoza zakresu aparatury nie powinien być interpretowany jak prawidłowy pomiar.
Zależności między wielkościami
Dlaczego jednego parametru nie można zastąpić innym?
Właściwości bywają skorelowane, ale korelacja nie jest definicją ani uniwersalnym przelicznikiem.
Gramatura a grubość
Dwa papiery o tej samej gramaturze mogą mieć różną grubość wskutek innej gęstości, sprasowania, składu włóknistego lub wykończenia.
Grubość a sztywność
Większa grubość często wpływa na zachowanie przy zginaniu, ale sztywność zależy również od modułu materiału, kierunku włókien i budowy warstwowej.
Białość a jasność
Obie wielkości wykorzystują pomiar optyczny, lecz obejmują inny zakres widma i inne obliczenia. Nie należy przeliczać ich prostym stałym współczynnikiem.
Nieprzezroczystość a gramatura
Zwiększenie masy powierzchniowej może ograniczać prześwitywanie, ale wynik zależy też od rozpraszania światła, wypełniaczy, barwy i struktury.
Wilgotność a wytrzymałość
Zmiana zawartości wody oddziałuje na sieć wiązań włóknistych i może zmieniać właściwości mechaniczne, dlatego warunki próbek muszą być kontrolowane.
Popiół a właściwości użytkowe
Zawartość pozostałości mineralnej nie identyfikuje jej składu i nie pozwala samodzielnie przewidzieć gładkości, białości, sztywności ani wytrzymałości.
Kontrola jakości danych
Najczęstsze błędy przy opisie parametrów papieru
Błędy wynikają zwykle z pominięcia metody, warunków próbki lub podstawy obliczenia.
Wartość bez normy
Ta sama nazwa handlowa parametru może być stosowana dla kilku procedur dających wyniki nie w pełni równoważne.
Brak jednostki
Liczba bez jednostki albo bez informacji o indeksie nie pozwala ocenić skali ani odtworzyć obliczenia.
Mieszanie kierunków
Uśrednienie wyników MD i CD bez oznaczenia może ukryć anizotropię papieru i utrudnić porównanie partii.
Pomiar bez kondycjonowania
Próbki o różnym stanie wilgotnościowym mogą dawać różne wyniki masy, wymiarów i wytrzymałości.
Wnioskowanie z nazwy produktu
Format, gramatura i zastosowanie nie przesądzają o wszystkich pozostałych właściwościach materiału.
Stosowanie metody poza zakresem
Ograniczenia dotyczące rodzaju materiału, grubości, porowatości lub zakresu aparatury są częścią metody i nie mogą być pomijane.
Pytania techniczne
Najczęstsze pytania o parametry papieru
Odpowiedzi dotyczą terminologii i metodyki, a nie wyboru produktu.
Czy gramatura 80 g/m² określa jakość papieru?
Nie. Gramatura opisuje masę jednostki powierzchni. Nie określa samodzielnie grubości, wilgotności, nieprzezroczystości, gładkości, składu ani właściwości mechanicznych.
Czy wszystkie parametry trzeba mierzyć po kondycjonowaniu?
Zakres przygotowania próbki wynika z konkretnej metody. Dla wielu badań fizycznych i mechanicznych stosuje się standardową atmosferę, natomiast oznaczanie wilgotności partii wymaga szczególnego zabezpieczenia próbki już podczas pobierania.
Czy wyniki MD i CD można połączyć w jedną wartość?
Tylko wtedy, gdy metoda lub uzgodniona specyfikacja to przewiduje. Zwykle należy raportować kierunki oddzielnie, ponieważ papier jest materiałem anizotropowym.
Czy białość CIE i jasność ISO można porównywać bezpośrednio?
Nie. Są to różne wielkości optyczne, wykorzystujące inne zakresy danych spektralnych i warunki obliczeniowe.
Czy jeden wynik laboratoryjny opisuje całą partię?
Tylko wtedy, gdy próbka została pobrana zgodnie z właściwym planem i materiał jest reprezentatywny dla partii. Liczba powtórzeń oraz sposób wyboru jednostek są elementem wiarygodności wyniku.
Źródła pierwotne
Normy definiujące wybrane parametry i warunki badań
Poniższe odnośniki prowadzą do oficjalnego katalogu ISO. Pełne teksty dokumentów określają aparaturę, przygotowanie próbek, zakres stosowania, obliczenia, precyzję i raportowanie.
- ISO 216:2007 — Writing paper and certain classes of printed matter — Trimmed sizes — wymiary serii A i B oraz oznaczanie kierunku maszynowego.
- ISO 536:2019 — Paper and board — Determination of grammage — oznaczanie gramatury papieru i tektury.
- ISO 534:2011 — Paper and board — Determination of thickness, density and specific volume — grubość pojedynczego arkusza i pakietu oraz wielkości obliczane.
- ISO 287:2017 — Determination of moisture content of a lot — wilgotność partii metodą suszarkową; w katalogu wskazano następne wydanie w opracowaniu.
- ISO 187:2022 — Standard atmosphere for conditioning and testing — atmosfera i procedura kondycjonowania próbek.
- ISO 186:2002 — Sampling to determine average quality — reprezentatywne pobieranie próbek z partii; następne wydanie jest opracowywane.
- ISO 2470-1:2016 — Measurement of diffuse blue reflectance factor — jasność ISO w warunkach światła dziennego wewnętrznego.
- ISO 11475:2017 — Determination of CIE whiteness, D65/10° — białość CIE dla warunków światła dziennego zewnętrznego.
- ISO 2471:2008 — Determination of opacity — nieprzezroczystość metodą rozproszonego odbicia.
- ISO 535:2023 — Determination of water absorptiveness — Cobb method — chłonność wody w warunkach standardowych i ograniczenia stosowania.
- ISO 5636-3:2013 — Determination of air permeance — Bendtsen method — przepuszczalność powietrza w średnim zakresie.
- ISO 6588-1:2021 — Determination of pH of aqueous extracts — Cold extraction — pH elektrolitów ekstrahowanych zimną wodą.
- ISO 1924-2:2008 — Determination of tensile properties — właściwości przy rozciąganiu metodą stałej prędkości wydłużania; kolejne wydanie jest w opracowaniu.
- ISO 1974:2012 — Determination of tearing resistance — Elmendorf method — odporność na rozdzieranie poza płaszczyzną.
- ISO 5626:1993 — Determination of folding endurance — odporność na wielokrotne zginanie przy użyciu określonych aparatów.
- ISO 2758:2014 — Determination of bursting strength — wytrzymałość papieru na przepuklenie pod rosnącym ciśnieniem hydraulicznym.
Produkty ilustrujące różne postacie i parametry papieru
Karty przedstawiają wyłącznie nazwy, zdjęcia i adresy produktów z rejestru produktowego. Nie stanowią rankingu ani oceny właściwości; rzeczywiste wartości techniczne wymagają danych producenta lub pomiaru właściwą metodą.
Arkusze A4 o gramaturze 80 g/m²
Produkty należą do tej samej podstawowej klasy formatu i gramatury, ale ich pełne właściwości mogą różnić się. Nazwa handlowa nie zastępuje wyniku badania według określonej metody.
Papiery biurowe w różnych formatach
Format i wymiary opisują geometrię wyrobu, natomiast gramatura, grubość, wilgotność, właściwości optyczne i mechaniczne są odrębnymi wielkościami.
Arkusze o zróżnicowanej gramaturze
Gramatura jest masą jednostki powierzchni. Nie pozwala samodzielnie wyznaczyć grubości, sztywności, nieprzezroczystości ani wytrzymałości papieru.
Role i formaty specjalne
W przypadku ról i wyrobów specjalnych znaczenie mogą mieć również szerokość, długość nawoju, kierunek wytwarzania, warstwy funkcjonalne i metoda przeznaczona dla danego rodzaju papieru.
