DIN 53108-2011 Testing of paper and board - Determination of roughness according to Bendtsen《纸和纸板的测试 按本特生(Bendtsen)法测定粗糙度》.pdf

1、Januar 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Papier, Pappe und Faserstoff (NPa) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 85.060!$lJ“1736139www.din.deD

2、DIN 53108Prfung von Papier und Pappe Bestimmung der Rauheit nach BendtsenTesting of paper and board Determination of roughness according to BendtsenEssai des papiers et cartons Dtermination de la rogusit selon BendtsenAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 53108:1

3、995-01www.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Kurzbeschreibung 4 5 Gert. 5 5.1 Messanordnung 5 5.2 Aufstellung 8 5.3 Dichtheit. 8

4、 5.4 Prfung des Messkopfes . 8 5.5 Glasplatte. 9 5.6 Korrektur des Luftvolumendurchflusses .9 5.7 Funktionsprfung des Manostaten. 9 5.8 Prfung der Schwebekrper-Durchflussmessgerte . 9 6 Proben 10 6.1 Probenahme 10 6.2 Anzahl 10 6.3 Mae. 10 7 Vorbehandlung der Proben . 10 8 Durchfhrung 10 9 Auswertun

5、g . 11 10 Prfbericht. 11 Anhang A (informativ) Allgemeine Erklrungen . 12 Literaturhinweise . 13 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 074-02-03 AA Physikalisch-technische Prfverfahren fr Papier und P

6、appe“ erarbeitet. Sachlich stimmt der Inhalt mit der ISO 8791-2:1990 berein. nderungen Gegenber DIN 53108:1995-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Inhalt den neuen Gestaltungsregeln angepasst; b) normative Verweisungen aktualisiert; c) Norm-Bezeichnung gestrichen; d) Inhalt redaktionell ber

7、arbeitet. Frhere Ausgaben DIN 53108: 1975-07, 1982-05; 1995-01 3 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Prfverfahren zur Bestimmung der Rauheit nach Bendtsen fest. Sie ist fr einen weiten Bereich von Papier, Kart

8、on und Pappe anwendbar, sollte jedoch nicht bei Proben mit einer Dicke 0,6 mm, die nach DIN EN ISO 534 gemessen werden, angewendet werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug

9、genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 53804-1, Statistische Auswertungen Teil 1: Kontinuierliche Merkmale DIN EN 20187, Papier, Pappe und Zellstoff Normalklima fr die Vorbehandlung und Prfung und

10、 Verfahren zur berwachung des Klimas und der Probenvorbehandlung DIN EN ISO 186, Papier und Pappe Probenahme zur Bestimmung der Durchschnittsqualitt 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gilt der folgende Begriff. 3.1 Luftvolumendurchfluss Luftvolumendurchfluss, der zwischen dem Messring des

11、Messkopfes des Bendtsen-Gertes und der Probenoberflche hindurchgeht und der bei einem festen berdruck entsteht 4 Kurzbeschreibung Das Messprinzip ist in Bild 1 dargestellt. Die Rauheit hngt von der Form, dem Gesamtvolumen und der Verteilung der Hohlrume ab, die unter den festgelegten Kontaktbedingun

12、gen zwischen Probenoberflche und der ideal eben gedachten Auflageflche des Messringes entstehen. Je grer die Bendtsen-Rauheits-Zahl ist, desto grer ist die Rauheit der geprften Oberflche. Deshalb bezeichnet man das Prfverfahren als Rauheitsmessung und nicht als Glttemessung. In das Messergebnis geht

13、 jedoch auch die Porositt des geprften Erzeugnisses ein. 4 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Legende 1 Druckluft 2 Messring 3 Probe 4 Glasplatte Bild 1 Messprinzip Der durch die Probe hindurch tretende Luftvolumendurchfluss verflscht das Ergebnis

14、und zwar um so strker, je grer ihre Dicke, Luftdurchlssigkeit und Gltte sind. 5 Gert 5.1 Messanordnung Die Messanordnung besteht nach Bild 2 aus einem Druckluftkompressor (1), einem Druckausgleichsbehlter (2), dem Zentralgert (4) mit Manostat (3), Schaltventilen, Schwebekrper-Durchflussmessgerterhre

15、n, dem Messkopf (siehe Bild 4) und einer Glasplatte als Probeunterlage. Legende 1 Druckluftkompressor 2 Druckausgleichsbehlter 3 Manostat 4 Zentralgert 5 Messkopf 6 Druckmessgert Bild 2 Messanordnung Die verschiedenen Druckluft fhrenden Teile sind mit Gummi- oder Kunststoffschluchen mit 5 mm Innendu

16、rchmesser und einer Lnge von max. 700 mm verbunden. 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Der Druckluftkompressor (1) erzeugt Druckluft mit einem Druck von e= 1,25 bar. Der Luftvolumendurchfluss muss sauber und lfrei sein, damit die Schwebekrper-Dur

17、chflussmessgerte nicht verunreinigt werden. Zum Ausgleich auftretender Druckschwankungen und Temperaturnderungen wird zwischen den Druckluftkompressor (1) und das Zentralgert (4) eine Glasflasche mit einem Volumen von 10 l geschaltet. Der am Zentralgert (siehe Bild 3) angebrachte Manostat trgt einen

18、 ausgewuchteten, zylindrischen Krper, der durch seine Masse den Druck der dem Zentralgert zugefhrten Druckluft auf e= (15 0,2) mbar einreguliert. Der vom Manostat (3) einzuregulierende Luftdruck ist auf dem Manostatkrper angegeben. ANMERKUNG 1 Das Gert ist mit zwei weiteren Manostatkrpern fr Drcke v

19、on e= 7,5 mbar und e= 22,5 mbar ausgerstet. Die Benutzung dieser Manostatkrper entspricht nicht dem Verfahren nach dieser Norm. Werden sie dennoch benutzt, so ist dieses unter Angabe des angewandten Prfdruckes in mbar im Prfbericht ausdrcklich anzugeben. Der Luftvolumendurchfluss, der aus dem Messko

20、pf (5) entweicht, wird mit einem der in Tabelle 1 angegebenen Schwebekrper-Durchflussmessgerte gemessen. Tabelle 1 Schwebekrper- Durchflussmessgert Nr. Messbereich ml/min Ableseabweichung ml/min 1 10 bis 150 unter 2 2 50 bis 500 unter 5 3 300 bis 3 000 unter 20 6 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09D

21、CFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Legende 1 Manostat 2 Schwebekrper-Durchflussmessgerterhren 3 Schalthebel fr Schwebekrper-Durchflussmessgerterhren 4 Schlauch 5 Glasplatte 6 Messkopf 7 Druckluftzufuhr Bild 3 Zentralgert Der Messkopf (siehe Bild 4) trgt auf der Unterseite einen Messr

22、ing aus surefestem Stahl mit folgenden Maen: Innendurchmesser (31,5 0,2) mm; Wanddicke (0,15 0,002) mm; die Masse des Messkopfes betrgt (267 2) g. Der Messkopf ist so ausgelegt, dass sich bei Bercksichtigung des Auftriebes durch die zugefhrte Druckluft in der Kontaktzone zwischen dem Messring im Mes

23、skopf und der Probenoberflche ein Druck von e= 1 bar einstellt. 7 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 Legende 1 Druckluftzufuhr 2 Messring Bild 4 Messkopf ANMERKUNG 2 Andere Verfahren der Durchflussmessung sind zulssig (z. B. elektronische Luftdurch

24、flussmessung), wenn sie die in dieser Norm gestellten Genauigkeitsanforderungen erfllen. Abweichende Verfahren sind im Prfbericht anzugeben. 5.2 Aufstellung Die Messanordnung (siehe Bild 2) einschlielich des Druckluftkompressors muss in einem klimatisierten Prfraum aufgestellt sein, in dem ein repro

25、duzierbarer und konstanter Luftzustand herrscht, der fr das Einhalten des vorgegebenen berdruckes und die Messung des Luftvolumendurchflusses wichtig ist. Das Zentralgert muss auf einer feststehenden, stabilen, schwingungsfreien Tischplatte aufgestellt werden. Getrennt davon steht am besten auf dem

26、Fuboden der Druckluftkompressor mit dem Druckausgleichs-behlter. Erschtterungen des Zentralgertes verflschen das Messergebnis. Das Zentralgert muss so justiert werden, dass die Schwebekrper-Durchflussmessgerterhren lotrecht stehen. 5.3 Dichtheit Die Messanordnung muss regelmig auf Undichtheiten gepr

27、ft werden. Zunchst wird ein Stck aus glattem, weichem, luftdurchlssigem Gummi auf die Glasplatte gelegt und darauf der Messkopf gesetzt. Nach Einschalten des Druckluftkompressors sowie des Schwebekrper-Durchflussmessgertes (1) und Aufsetzen des Messkopfes auf die Gummiplatte darf vom Schwebekrper-Du

28、rchflussmessgert kein Luftvolumendurchfluss angezeigt werden. Andernfalls sind Undichtheiten zwischen Schwebekrper-Durchflussmessgert und Messkopf vorhanden. Zur Vermeidung von Undichtheiten des Schlauchmaterials muss dieses jhrlich erneuert werden. 5.4 Prfung des Messkopfes Der Messring des Messkop

29、fes darf keine Beschdigungen aufweisen. Eine Prfung mit Hilfe einer Lupe oder eines Stereomikroskops sollte vorgenommen werden. Bei messbereitem Gert und Aufsetzen des Messkopfes auf die Glasplatte darf vom Schwebekrper-Durchflussmessgert kein Luftvolumendurchfluss angezeigt werden. Vorzugsweise sol

30、lte vor dieser Prfung der Messring des Messkopfes und die Glasplatte mit Hilfe eines nichtstaubenden Lappens und mit einem geeigneten Reinigungsmittel (z. B. Ethanol) gereinigt werden. Beschdigungen des Messringes liegen vor, wenn die vorstehend beschriebene Prfung auf Dichtheit der Messanordnung ei

31、nwandfrei ausgefallen ist, bei Prfung des Messkopfes auf der Glasplatte im Schwebekrper-Durchflussmessgert jedoch ein Luftvolumendurchfluss festgestellt wird. Leichte Beschdigungen knnen durch sorgfltiges Polieren des Messringes mit Hilfe von feinem Polierpuder auf einer Glasplatte beseitigt werden.

32、 Im brigen sind die Mae des Messringes und die Masse des Messkopfes zu prfen. 8 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 53108:2011-01 5.5 Glasplatte Die als Probenunterlage dienende Glasplatte muss sauber und frei von mechanischen Beschdigungen sein. Die Glasplatte s

33、ollte mit einem nichtstaubenden Lappen sowie einem geeigneten Reinigungsmittel (z. B. Ethanol) regelmig gereinigt werden. 5.6 Korrektur des Luftvolumendurchflusses Der Luftdruck im Messkopf ist abhngig vom verwendeten Schwebekrper-Durchflussmessgert und vom Luftvolumendurchfluss. Um die Messergebnis

34、se auf gleiche Messbedingungen zurckfhren zu knnen, muss der Luftvolumendurchfluss auf den vorgegebenen Messdruck umgerechnet werden. Die Luftdrcke im Messkopf knnen mit ausreichender Genauigkeit mit einem einfachen Druckmessgert in Form eines wassergefllten U-Rohres gemessen werden, das zwischen Ze

35、ntralgert und Messkopf geschaltet wird (siehe Bild 2). Als Korrektur wird folgende Gleichung herangezogen. VV0k=kVV0 der gemessene Luftdruck, in mbar. Es sollte eine Korrekturtafel aufgestellt werden, die fr jedes Schwebekrper-Durchflussmessgert den korrigierten Luftvolumendurchfluss in Abhngigkeit

36、vom gemessenen Luftvolumendurchfluss V angibt, der bei den Messungen an verschiedenen Papiersorten abgelesen wurde. kV 10 ml/min bei Schwebekrper-Durchflussmessgert Nr. 2; 30 ml/min bei Schwebekrper-Durchflussmessgert Nr. 3;. 9 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN

37、 53108:2011-01 6 Proben 6.1 Probenahme Aus dem zu prfenden Erzeugnis werden Probestcke nach DIN EN ISO 186 entnommen. Die zu prfende Flche darf keine Falten, Knicke, Knitterstellen, Lcher, Wasserzeichen, Aufdrucke oder andere Unregelmigkeiten aufweisen. Sie darf nicht mit den Fingern berhrt werden.

38、6.2 Anzahl Aus den Probestcken sind fr jede zu prfende Seite mindestens 10 Proben zu schneiden, jede aus einem anderen Probestck. Die Ober- bzw. Unterseite der Probe muss gekennzeichnet werden. 6.3 Mae Die Mindestmae der Proben betragen 50 mm 50 mm. ANMERKUNG Die Proben sollten das Format A4 (siehe

39、DIN EN ISO 216) nicht berschreiten, um eine sorgfltige Handhabung sicherzustellen. 7 Vorbehandlung der Proben Die Vorbehandlung der Proben wird nach DIN EN 20187 durchgefhrt. Dabei gilt die Massenkonstanz als erreicht, wenn sich die Masse der Proben zwischen zwei Wgungen im Abstand von mindestens 3

40、h bei Papierproben oder im Abstand von mindestens 6 h bei Pappeproben um nicht mehr als 0,5 % ndert. Es muss darauf geachtet werden, dass sich der Feuchtegehalt der Proben vom Zeitpunkt ihrer Entnahme bis zum Einbringen in das gewhlte Normalklima nicht ndert, da Klimanderungen die Rauheit irreversib

41、el verndern knnen. Insbesondere darf keine Vortrocknung erfolgen. 8 Durchfhrung Durch Einschalten des Druckluftkompressors wird das Gert in Betrieb genommen. Danach wird der Manostat fr den vorgegebenen Luftdruck von 15 mbar mit einer leichten Drehbewegung auf den Fhrungsdorn aufgesetzt. ANMERKUNG 1

42、 Der Manostat ist vor dem Abschalten des Druckluftkompressors jeweils wieder abzunehmen, um die Abnutzung mglichst gering zu halten. Wenn der rotierende Manostat eine konstante Geschwindigkeit erreicht hat, darf mit den Messungen begonnen werden. Die Probe wird so auf die Glasplatte gelegt, dass die

43、 zu prfende Seite oben liegt. ANMERKUNG 2 Wenn steife Proben nicht plan auf der Glasplatte aufliegen, sollten sie mit einer Scheibe belastet werden, die eine kreisfrmige Aussparung von etwa 42 mm Durchmesser hat. Der Messkopf wird parallel zur Probenoberflche, d. h. ohne ihn zu verkanten, langsam un

44、d ohne Druckanwendung auf die Probe aufgelegt. (5 0,5) s nachdem der Messkopf aufgesetzt und die Hand zurckgezogen worden ist, wird der Luftvolumendurchfluss am Schwebekrper-Durchflussmessgert abgelesen. ANMERKUNG 3 Nicht exaktes Aufsetzen des Messkopfes entsprechend der Bedienungsanleitung kann das Messergebnis verflschen. 10 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - St