在造紙、印刷和包裝行業中,紙張的吸水性是一項至關重要的質量指標。無論是印刷用紙的油墨干燥性能,還是包裝紙板的防潮能力,都與紙張的吸水性密切相關。
可勃(Cobb)吸水性,是指單位面積的紙和紙板在一定壓力、溫度條件下,在規定時間內表面所吸收的水量,以g/m2表示。可勃值越低,表明紙張的抗水或防潮性能越強。
可勃法(Cobb Test)是目前國際上通用的紙和紙板吸水性檢測方法,通過模擬液體與紙張表面的接觸滲透過程,評估紙張在一定時間內的吸液能力。該方法廣泛應用于造紙行業的質量控制、產品研發及貿易驗收中。
可勃吸水性的測試原理并不復雜:試驗前先稱量干燥試樣的質量,然后將試樣的一面與蒸餾水接觸,達到規定時間后吸干試樣表面的多余水分,立即再次稱量。以單位面積試樣增加的質量(即吸收的水量)來表示測試結果。
簡單來說,就是通過測量紙張“喝"了多少水,來評價其吸水能力的大小。
可勃吸水性的測定有明確的標準依據,主要包括:
GB/T 1540-2002《紙和紙板吸水性的測定(可勃法)》——國內現行有效標準
ISO 535《紙和紙板——吸水性的測定(可勃法)》——國際標準
QB/T 1668《可勃吸收性測定儀》——儀器標準
值得注意的是,可勃法主要適用于施膠紙和紙板(包括瓦楞紙板)表面吸水性的測定。它不適用于定量低于50g/m2、施膠度較低或有較多針孔的原紙和壓花紙,也不適用于未施膠的紙和紙板。

進行可勃吸水性測試,需要準備以下儀器和材料:
| 儀器/材料 | 規格要求 |
|---|---|
| PY-H615型可勃吸收性測定儀 | 金屬圓筒內截面積100±0.2cm2(內徑112.8±0.2mm),圓筒高50mm |
| 精密天平 | 感量0.001g |
| 秒表 | 可讀準至1s |
| 玻璃量筒 | 用于量取100mL蒸餾水 |
| 吸水紙 | 定量200-250g/m2,吸收速度75mm/10min |
| 光滑金屬壓輥 | 寬度200±0.5mm,質量10±0.5kg |
| 蒸餾水或脫離子水 | 溫度保持20±1°C或23±1°C |
其中,可勃吸收性測定儀是核心設備,其圓筒環面與試樣接觸部分必須光滑,圓筒蓋需加裝一層有彈性但不吸水的膠墊或墊圈,以防止水的滲漏。
將按標準進行溫濕處理后的樣品,切成直徑為125mm的圓形試片共10張(正反面各5張),以保證每張試樣的試驗面積為100cm2。如果使用方形取樣器,也可裁切為125mm×125mm的方形試樣。
小貼士:試樣的溫濕處理應按照GB/T 10739的規定,在標準大氣條件下進行。
用精密天平分別稱量每張試樣的質量,準確至0.001g,并做好記錄。
在安放試樣前,務必保證與試樣接觸的圓筒環面和膠墊是干燥的,同時手不應接觸到測試區域。
用玻璃量筒準確量取100mL蒸餾水倒入圓筒中。然后將已稱好質量的圓形試片安放于圓筒的環形面上,被測面朝下(朝向有水的方向)。將壓蓋蓋在試樣上并夾緊,使之與圓筒固定在一起。
輕輕拔出彈簧圓柱銷,搖動搖把將圓筒翻轉180°,再將彈簧圓柱銷插入槽中,同時啟動秒表計時。此時,水與試樣開始接觸,吸水過程正式開始。
吸水時間是指從水與試樣接觸開始到吸水結束的時間。根據紙和紙板不同的吸水性能,可選擇不同的測試時間,常用時間如下:
| 測試時間 | 記號 | 移去剩余水的時間 | 完成吸水的時間 |
|---|---|---|---|
| 30s | Cobb30 | 20±1s | 30±1s |
| 60s | Cobb60 | 45±1s | 60±1s |
| 120s | Cobb120 | 105±2s | 120±2s |
| 300s | Cobb300 | 285±2s | 300±2s |
在吸水結束前的10-15s時,將圓筒翻正。
從圓筒上取下試樣,吸水面向下放在一張吸水紙上。在到達規定吸水時間前2s時,再在試樣上面放兩張吸水紙。然后在平整堅硬的臺面上,用光滑金屬壓輥在4s內往返輥壓一次,使試樣表面呈無水光澤。
將試樣迅速取出稱量,準確至0.001g。對于厚紙板,試樣可能不易折疊,應盡快完成稱量。
重要提醒:每張試樣只能測試一次,不得重復使用。
每個試樣的可勃值按下式計算:
C = (m? - m?) × 100
其中:
C —— 可勃值(g/m2)
m? —— 試樣吸水前質量(g)
m? —— 試樣吸水后質量(g)
分別計算正反面各5個試樣可勃值的平均值,作為該樣品正反面的測試結果。
如果吸水紙吸水后表面仍有過量水,或試樣本身已被水透過,則應舍棄該試樣。若舍棄的試樣超過20%,應縮短試驗時間重新測試,但試驗時間最短不應低于10s。
為確保測試結果的準確性和可重復性,操作中需注意以下幾點:
保持干燥:圓筒環面和膠墊必須保持干燥,避免殘留水分影響測試結果。
避免手觸:手不應接觸試樣的測試區域,以免手上的汗液或油脂影響紙張的吸水性。
及時換水:每測定5次后,應根據紙的吸水量大小補加一定量的水,以免水量不足影響測試。
環境控制:試驗應在標準大氣條件下進行,溫度通常控制在20±1°C或23±1°C。
操作時效:從取出試樣到完成稱量的過程應盡可能迅速,避免水分蒸發造成誤差。
不同紙種對可勃值的要求差異顯著:
涂布白卡紙:Cobb60值一般為30-50g/m2
瓦楞原紙:Cobb60值一般為100-200g/m2
吸水濾紙:Cobb10值一般≥500g/m2
可勃值異常時,可能提示漿料配比不當、施膠劑失效或干燥工藝存在缺陷。通過對比歷史數據與行業標準,企業可以及時調整表面施膠量、選擇功能性化學品或改進壓光工藝,從而優化產品質量。
可勃(Cobb)法作為紙和紙板吸水性檢測的經典方法,以其操作簡便、結果穩定、重現性好等優點,已成為造紙、印刷、包裝等行業常用的質量控制手段。掌握正確的測試方法和操作步驟,不僅有助于企業嚴格把控產品質量,更能為客戶提供可靠的技術參數支持。
深圳市普云電子有限公司出品的PY-H615型紙張和紙板可勃吸收性測定儀,嚴格依據GB/T 1540-2002、ISO 535等標準設計制造,采用不銹鋼材質,清潔方便、防水防腐、堅固耐用,是造紙包裝印刷行業及科研質檢部門理想的檢測儀器。如需了解更多產品信息或技術支持,歡迎隨時聯系我們。