توضیحات

دستگاه تست نفوذپذیری هوا به روش گورلی

معرفی دستگاه

دستگاه تست نفوذپذیری هوا گورلی مدل PT-300 یک تجهیز آزمایشگاهی برای ارزیابی نفوذپذیری و مقاومت عبور هوا در کاغذ و مقوا به روش گورلی (Gurley Method) است.

نفوذپذیری هوا یکی از پارامترهای مهم در کنترل کیفیت محصولات کاغذی و مقوایی است و می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره ساختار، تخلخل، فشردگی و یکنواختی ورق در اختیار آزمایشگاه قرار دهد.

PT-300 با استفاده از سیستم پنوماتیک برای تثبیت نمونه، کنترل فشار هوا و سنسورهای مغناطیسی، فرآیند آزمون را کنترل می‌کند. مجهز بودن دستگاه به صفحه‌نمایش لمسی 4.3 اینچی DELTA ساخت تایوان نیز امکان تنظیم و کنترل فرآیند و مشاهده نتایج را برای اپراتور فراهم می‌کند.

این مدل برای استفاده در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت کارخانه‌های تولید کاغذ، مقوا، بسته‌بندی و صنایع وابسته طراحی شده است.

روش گورلی چیست؟

در روش Gurley، مقاومت یا نفوذپذیری هوا از طریق عبور کنترل‌شده هوا از سطح مشخصی از نمونه ارزیابی می‌شود.

نمونه بین سطوح آب‌بندی قرار می‌گیرد و با اعمال شرایط آزمون، هوا از میان ساختار کاغذ یا مقوا عبور می‌کند. زمان یا میزان عبور هوا، بسته به شیوه گزارش نتیجه، برای تعیین ویژگی عبور هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در روش استاندارد گورلی، آب‌بندی مناسب نمونه اهمیت زیادی دارد؛ زیرا نشت هوا از اطراف نمونه می‌تواند مستقیماً روی نتیجه اثر بگذارد. ISO 5636-5 نیز صراحتاً اشاره می‌کند که روش برای موادی با سطح زبر که امکان گیره‌کردن مطمئن و جلوگیری از نشت هوا وجود ندارد، مناسب نیست.

نحوه عملکرد PT-300

ابتدا نمونه کاغذ یا مقوا در محل آزمون قرار گرفته و توسط گیره پنوماتیک بین سطوح آب‌بندی ثابت می‌شود.

پس از تثبیت نمونه، سیستم پنوماتیک شرایط فشار موردنیاز آزمون را ایجاد می‌کند. هوا از سطح مشخص نمونه عبور کرده و سیستم کنترل، فرآیند آزمون را پایش می‌کند.

سنسورهای مغناطیسی وضعیت اجزای مکانیکی را تشخیص داده و اطلاعات لازم به سیستم کنترل منتقل می‌شود. پردازنده داخلی دستگاه فرآیند عملکرد سیستم پنوماتیک و اجزای مرتبط را مدیریت می‌کند.

نتیجه آزمون پس از تکمیل فرآیند روی نمایشگر دستگاه قابل مشاهده و ثبت است.

کاربرد دستگاه

دستگاه تست نفوذپذیری هوا گورلی برای موارد زیر قابل استفاده است:

• اندازه‌گیری نفوذپذیری هوا در کاغذ
• ارزیابی مقاومت عبور هوا در کاغذ و مقوا
• کنترل کیفیت کاغذهای چاپ و تحریر
• بررسی کاغذهای بسته‌بندی
• کنترل کیفیت مقوا
• ارزیابی ساختار و یکنواختی ورق‌های کاغذی
• مقایسه محصولات کاغذی مختلف
• بررسی تغییرات ناشی از فرآیند تولید
• کنترل مواد اولیه صنایع کاغذ
• تحقیق و توسعه محصولات کاغذی
• کنترل کیفیت مواد مورد استفاده در بسته‌بندی

ویژگی‌های دستگاه

• طراحی شده برای آزمون نفوذپذیری هوا به روش گورلی
• مناسب برای کاغذ و مقوا
• مجهز به نمایشگر لمسی 4.3 اینچی DELTA ساخت تایوان
• کنترل سیستم پنوماتیک از طریق صفحه نمایش
• کنترل وضعیت سنسورهای مغناطیسی از طریق سیستم کنترل
• مجهز به پردازنده سری 14SS2 ساخت Delta Taiwan
• گیره پنوماتیک برای تثبیت نمونه
• استفاده از استیل و آلومینیوم در بخش‌های مکانیکی اصلی
• مجهز به سیستم کنترل فشار هوای ورودی
• دارای رگولاتور برای تنظیم فشار هوای مصرفی
• مناسب برای آزمون‌های روتین آزمایشگاهی
• مناسب برای کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه
• ساختار مناسب برای استفاده مداوم در آزمایشگاه

مشخصات فنی

مشخصه	مقدار
نام دستگاه	دستگاه تست نفوذپذیری هوا به روش گورلی
نام انگلیسی	Gurley Air Permeability Tester
مدل	PT-300
استاندارد اعلام‌شده	ISIRI 7064-5
روش آزمون	Gurley Method
نمایشگر	لمسی 4.3 اینچی DELTA
سازنده نمایشگر	DELTA – Taiwan
سیستم کنترل	پردازنده سری 14SS2 ساخت Delta Taiwan
کنترل سیستم پنوماتیک	از طریق صفحه نمایش
تشخیص وضعیت مکانیکی	سنسورهای مغناطیسی
سیستم نگهداری نمونه	گیره پنوماتیک
گستره اندازه‌گیری اعلام‌شده	25 تا 350 میلی‌لیتر
فشار هوای مصرفی	4 بار
کنترل فشار ورودی	رگولاتور
جنس سیلندر و پیستون	استیل و آلومینیوم
جنس قطعات مکانیکی	استیل و آلومینیوم
منبع تغذیه	220 ولت تک‌فاز
جریان مصرفی	1 آمپر

استاندارد آزمون

ISIRI 7064-5

دستگاه PT-300 بر اساس مشخصات ارائه‌شده برای محصول، مطابق استاندارد ملی ایران ISIRI 7064-5 عرضه می‌شود.

در کنار استاندارد ملی، روش بین‌المللی مرتبط با آزمون گورلی در ISO 5636-5:2013 تعریف شده است. این استاندارد با عنوان Paper and board — Determination of air permeance (medium range) — Part 5: Gurley method، روش تعیین نفوذپذیری هوا در کاغذ و مقوا را با استفاده از دستگاه گورلی مشخص می‌کند. نسخه 2013 این استاندارد در سال 2024 بازبینی و تأیید شده و همچنان نسخه جاری محسوب می‌شود.

دامنه روش ISO 5636-5 برای کاغذ و مقوا با air permeance بین 0.1 تا 100 µm/(Pa·s) اعلام شده است.

چه عواملی روی نتیجه آزمون تأثیر می‌گذارند؟

نتیجه آزمون نفوذپذیری هوا تنها به جنس کاغذ وابسته نیست. عوامل مختلفی می‌توانند نتیجه را تغییر دهند:

• گرماژ کاغذ
• ضخامت نمونه
• چگالی و تخلخل
• ساختار الیاف
• میزان فشردگی کاغذ
• رطوبت نمونه
• وضعیت سطح کاغذ
• کیفیت آب‌بندی اطراف نمونه
• فشار آزمون
• شرایط محیطی
• یکنواختی نمونه

در این میان، نشت هوا از اطراف نمونه یکی از خطاهای مهم آزمون است. اگر بخشی از هوا به جای عبور از ساختار کاغذ از اطراف نمونه عبور کند، نتیجه واقعی نفوذپذیری ماده را نشان نخواهد داد. ISO 5636-5 نیز روی قابلیت گیره‌کردن مناسب نمونه برای جلوگیری از نشتی تأکید دارد.

چرا نفوذپذیری هوا در کاغذ اهمیت دارد؟

ساختار کاغذ از شبکه‌ای از الیاف و منافذ تشکیل شده است. اندازه و توزیع این منافذ روی عبور هوا تأثیر مستقیم دارد.

بنابراین اندازه‌گیری نفوذپذیری هوا می‌تواند برای بررسی تغییرات ساختار ورق، یکنواختی تولید و مقایسه کیفیت محصولات مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

این ویژگی در محصولاتی که عملکرد آن‌ها به میزان عبور هوا وابسته است، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

کاربرد در صنعت بسته‌بندی

در صنایع بسته‌بندی، ویژگی‌های عبور هوا می‌تواند برای ارزیابی کاغذها و مقواهای مورد استفاده در ساختارهای بسته‌بندی اهمیت داشته باشد.

برای مثال، تغییر در تراکم و ساختار ورق می‌تواند روی میزان عبور هوا، عملکرد لایه‌های مختلف و رفتار محصول در فرآیندهای بعدی تولید تأثیر بگذارد.

به همین دلیل PT-300 می‌تواند به‌عنوان یکی از تجهیزات کنترل کیفیت در کنار سایر آزمون‌های کاغذ و مقوا مورد استفاده قرار گیرد.

تفاوت Air Permeability و Air Resistance

این دو اصطلاح به یک مفهوم کاملاً یکسان اشاره نمی‌کنند.

Air Permeability / Air Permeance بیانگر میزان عبور هوا از ماده تحت شرایط مشخص است، در حالی که Air Resistance مقاومت ماده در برابر عبور هوا را بیان می‌کند.

در روش گورلی، دستگاه می‌تواند برای تعیین ویژگی‌های عبور هوا یا مقاومت در برابر عبور هوا مورد استفاده قرار گیرد و نوع گزارش نتیجه باید مطابق روش آزمون و استاندارد مورد استفاده آزمایشگاه باشد.

ISO 5636-5 نیز تصریح می‌کند که روش گورلی علاوه بر تعیین air permeance، می‌تواند برای تعیین air resistance کاغذ و مقوا نیز استفاده شود.

تفاوت PT-300 با دستگاه‌های تست نفوذپذیری گاز

دستگاه تست نفوذپذیری هوا گورلی برای عبور هوا از کاغذ و مقوا به روش گورلی طراحی شده است و نباید با دستگاه‌های تخصصی Gas Transmission Rate Tester یا دستگاه‌های OTR اشتباه گرفته شود.

دستگاه‌های GTR برای اندازه‌گیری نرخ عبور گازهایی مانند اکسیژن، نیتروژن یا CO₂ از فیلم‌ها و مواد سدکننده استفاده می‌شوند، در حالی که آزمون گورلی عمدتاً برای ارزیابی ویژگی عبور هوا در کاغذ و مقوا کاربرد دارد.

صنایع قابل استفاده

• صنایع تولید کاغذ
• صنایع تولید مقوا
• کارخانه‌های کاغذسازی
• صنایع بسته‌بندی
• تولیدکنندگان کاغذهای چاپ و تحریر
• تولیدکنندگان کاغذهای بسته‌بندی
• تولیدکنندگان مقوای صنعتی
• صنایع چاپ
• آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت
• آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه
• مراکز دانشگاهی و پژوهشی
• آزمایشگاه‌های تخصصی کاغذ و سلولز

مزایای استفاده از PT-300

• اجرای آزمون به روش شناخته‌شده گورلی
• کنترل پنوماتیک فرآیند آزمون
• گیره پنوماتیک برای تثبیت نمونه
• نمایشگر لمسی صنعتی DELTA
• کنترل دیجیتال عملکرد دستگاه
• استفاده از پردازنده Delta سری 14SS2
• استفاده از سنسورهای مغناطیسی برای پایش وضعیت
• ساختار مکانیکی با استیل و آلومینیوم
• مناسب برای آزمون‌های روتین کنترل کیفیت
• کاهش وابستگی فرآیند آزمون به کنترل دستی اپراتور

سوالات متداول

دستگاه PT-300 چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند؟

PT-300 برای اندازه‌گیری نفوذپذیری هوا و مقاومت عبور هوا در کاغذ و مقوا به روش گورلی استفاده می‌شود.

روش آزمون دستگاه چیست؟

روش آزمون Gurley Method است.

دستگاه برای چه موادی مناسب است؟

کاربرد اصلی دستگاه برای کاغذ و مقوا است.

آیا PT-300 برای فیلم‌های پلاستیکی مناسب است؟

نباید صرفاً به دلیل قابلیت عبور هوا، این دستگاه را برای هر نوع فیلم پلاستیکی مناسب دانست. روش گورلی و محدوده استاندارد مربوطه باید با نوع ماده و روش آزمون موردنظر تطبیق داده شود.

فشار هوای موردنیاز دستگاه چقدر است؟

فشار هوای مصرفی دستگاه 4 بار است و توسط رگولاتور کنترل می‌شود.

سیستم نگهداری نمونه چگونه است؟

نمونه توسط گیره پنوماتیک در محل آزمون تثبیت می‌شود.

نمایشگر دستگاه چه مشخصاتی دارد؟

دستگاه مجهز به نمایشگر لمسی 4.3 اینچی DELTA ساخت تایوان است.

پردازنده دستگاه چیست؟

سیستم کنترل دستگاه از پردازنده سری 14SS2 ساخت شرکت Delta Taiwan استفاده می‌کند.

چرا آب‌بندی نمونه اهمیت دارد؟

چون هرگونه نشت هوا از اطراف نمونه می‌تواند باعث شود بخشی از هوا از مسیر خارج از نمونه عبور کند و نتیجه آزمون با ویژگی واقعی ماده اختلاف داشته باشد. استاندارد ISO 5636-5 نیز برای سطوحی که امکان گیره‌کردن مطمئن و جلوگیری از نشتی ندارند، محدودیت قائل شده است.

آیا نتیجه آزمون به رطوبت کاغذ وابسته است؟

بله. شرایط رطوبتی و وضعیت آماده‌سازی نمونه می‌تواند روی ویژگی‌های فیزیکی کاغذ و در نتیجه نتیجه آزمون عبور هوا تأثیر بگذارد. بنابراین برای مقایسه دقیق نمونه‌ها، شرایط آماده‌سازی و آزمون باید کنترل شود.