在造纸、印刷和包装行业中,纸张的吸水性是一项至关重要的质量指标。无论是印刷用纸的油墨干燥性能,还是包装纸板的防潮能力,都与纸张的吸水性密切相关。
可勃(Cobb)吸水性,是指单位面积的纸和纸板在一定压力、温度条件下,在规定时间内表面所吸收的水量,以g/m²表示。可勃值越低,表明纸张的抗水或防潮性能越强。
可勃法(Cobb Test)是目前国际上通用的纸和纸板吸水性检测方法,通过模拟液体与纸张表面的接触渗透过程,评估纸张在一定时间内的吸液能力。该方法广泛应用于造纸行业的质量控制、产品研发及贸易验收中。
可勃吸水性的测试原理并不复杂:试验前先称量干燥试样的质量,然后将试样的一面与蒸馏水接触,达到规定时间后吸干试样表面的多余水分,立即再次称量。以单位面积试样增加的质量(即吸收的水量)来表示测试结果。
简单来说,就是通过测量纸张“喝"了多少水,来评价其吸水能力的大小。
可勃吸水性的测定有明确的标准依据,主要包括:
GB/T 1540-2002《纸和纸板吸水性的测定(可勃法)》——国内现行有效标准
ISO 535《纸和纸板——吸水性的测定(可勃法)》——国际标准
QB/T 1668《可勃吸收性测定仪》——仪器标准
值得注意的是,可勃法主要适用于施胶纸和纸板(包括瓦楞纸板)表面吸水性的测定。它不适用于定量低于50g/m²、施胶度较低或有较多针孔的原纸和压花纸,也不适用于未施胶的纸和纸板。

进行可勃吸水性测试,需要准备以下仪器和材料:
| 仪器/材料 | 规格要求 |
|---|---|
| PY-H615型可勃吸收性测定仪 | 金属圆筒内截面积100±0.2cm²(内径112.8±0.2mm),圆筒高50mm |
| 精密天平 | 感量0.001g |
| 秒表 | 可读准至1s |
| 玻璃量筒 | 用于量取100mL蒸馏水 |
| 吸水纸 | 定量200-250g/m²,吸收速度75mm/10min |
| 光滑金属压辊 | 宽度200±0.5mm,质量10±0.5kg |
| 蒸馏水或脱离子水 | 温度保持20±1°C或23±1°C |
其中,可勃吸收性测定仪是核心设备,其圆筒环面与试样接触部分必须光滑,圆筒盖需加装一层有弹性但不吸水的胶垫或垫圈,以防止水的渗漏。
将按标准进行温湿处理后的样品,切成直径为125mm的圆形试片共10张(正反面各5张),以保证每张试样的试验面积为100cm²。如果使用方形取样器,也可裁切为125mm×125mm的方形试样。
小贴士:试样的温湿处理应按照GB/T 10739的规定,在标准大气条件下进行。
用精密天平分别称量每张试样的质量,准确至0.001g,并做好记录。
在安放试样前,务必保证与试样接触的圆筒环面和胶垫是干燥的,同时手不应接触到测试区域。
用玻璃量筒准确量取100mL蒸馏水倒入圆筒中。然后将已称好质量的圆形试片安放于圆筒的环形面上,被测面朝下(朝向有水的方向)。将压盖盖在试样上并夹紧,使之与圆筒固定在一起。
轻轻拔出弹簧圆柱销,摇动摇把将圆筒翻转180°,再将弹簧圆柱销插入槽中,同时启动秒表计时。此时,水与试样开始接触,吸水过程正式开始。
吸水时间是指从水与试样接触开始到吸水结束的时间。根据纸和纸板不同的吸水性能,可选择不同的测试时间,常用时间如下:
| 测试时间 | 记号 | 移去剩余水的时间 | 完成吸水的时间 |
|---|---|---|---|
| 30s | Cobb30 | 20±1s | 30±1s |
| 60s | Cobb60 | 45±1s | 60±1s |
| 120s | Cobb120 | 105±2s | 120±2s |
| 300s | Cobb300 | 285±2s | 300±2s |
在吸水结束前的10-15s时,将圆筒翻正。
从圆筒上取下试样,吸水面向下放在一张吸水纸上。在到达规定吸水时间前2s时,再在试样上面放两张吸水纸。然后在平整坚硬的台面上,用光滑金属压辊在4s内往返辊压一次,使试样表面呈无水光泽。
将试样迅速取出称量,准确至0.001g。对于厚纸板,试样可能不易折叠,应尽快完成称量。
重要提醒:每张试样只能测试一次,不得重复使用。
每个试样的可勃值按下式计算:
C = (m₂ - m₁) × 100
其中:
C —— 可勃值(g/m²)
m₁ —— 试样吸水前质量(g)
m₂ —— 试样吸水后质量(g)
分别计算正反面各5个试样可勃值的平均值,作为该样品正反面的测试结果。
如果吸水纸吸水后表面仍有过量水,或试样本身已被水透过,则应舍弃该试样。若舍弃的试样超过20%,应缩短试验时间重新测试,但试验时间最短不应低于10s。
为确保测试结果的准确性和可重复性,操作中需注意以下几点:
保持干燥:圆筒环面和胶垫必须保持干燥,避免残留水分影响测试结果。
避免手触:手不应接触试样的测试区域,以免手上的汗液或油脂影响纸张的吸水性。
及时换水:每测定5次后,应根据纸的吸水量大小补加一定量的水,以免水量不足影响测试。
环境控制:试验应在标准大气条件下进行,温度通常控制在20±1°C或23±1°C。
操作时效:从取出试样到完成称量的过程应尽可能迅速,避免水分蒸发造成误差。
不同纸种对可勃值的要求差异显著:
涂布白卡纸:Cobb60值一般为30-50g/m²
瓦楞原纸:Cobb60值一般为100-200g/m²
吸水滤纸:Cobb10值一般≥500g/m²
可勃值异常时,可能提示浆料配比不当、施胶剂失效或干燥工艺存在缺陷。通过对比历史数据与行业标准,企业可以及时调整表面施胶量、选择功能性化学品或改进压光工艺,从而优化产品质量。
可勃(Cobb)法作为纸和纸板吸水性检测的经典方法,以其操作简便、结果稳定、重现性好等优点,已成为造纸、印刷、包装等行业常用的质量控制手段。掌握正确的测试方法和操作步骤,不仅有助于企业严格把控产品质量,更能为客户提供可靠的技术参数支持。
深圳市普云电子有限公司出品的PY-H615型纸张和纸板可勃吸收性测定仪,严格依据GB/T 1540-2002、ISO 535等标准设计制造,采用不锈钢材质,清洁方便、防水防腐、坚固耐用,是造纸包装印刷行业及科研质检部门理想的检测仪器。如需了解更多产品信息或技术支持,欢迎随时联系我们。