Paper and board — Determination of roughness/smoothness (air leak methods) — Part 3: Sheffield method

ISO 8791-3:2005 specifies a method for the determination of the roughness of paper and board using the Sheffield apparatus. The method is applicable to papers and boards which have Sheffield roughness values between 10 and about 3 000 ml per min. It is not suitable for soft papers which allow the lands of the test head to indent the surface, or for high air-permeance papers which allow a significant flow of air through the sheet, or for papers which will not lie flat during the test.

Papier et carton — Détermination de la rugosité/du lissé (méthodes du débit d'air) — Partie 3: Méthode Sheffield

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
16-Feb-2005
Withdrawal Date
16-Feb-2005
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
14-Aug-2017
Ref Project

Relations

Buy Standard

Standard
ISO 8791-3:2005
English language
12 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 8791-3:2005 - Paper and board -- Determination of roughness/smoothness (air leak methods)
English language
12 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (Sample)

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 8791-3
Второе издание
2005-02-15

Бумага и картон. Определение
шероховатости/гладкости (методы с
пропусканием воздуха).
Часть 3.
Метод Шеффилда
Paper and board – Determination of roughness/smoothness (air leak
methods) –
Part 3: Sheffield method



Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 8791-3:2005(R)
©
ISO 2005

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.


ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ


© ISO 2005
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2005 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .1
4 Принцип.2
5 Аппаратура.2
6 Выборка образцов .4
7 Кондиционирование .4
8 Приготовление образцов для проведения испытаний .4
9 Калибровка .4
9.1 Устройство для измерения потока переменного сечения .4
9.2 Электронное устройство для измерения потока .5
10 Метод .5
10.1 Испытательная атмосфера .5
10.2 Определение шероховатости.5
11 Вычисление и выражение результатов.5
12 Протокол испытания.5
Приложение А (нормативное) Техническое обслуживание испытательного измерительного
прибора с расходомерами переменного сечения .6
Приложение В (нормативное) Калибровка расходомеров .7
Приложение С (информативное) Переводная таблица .11
Библиография.12

© ISO 2005 – Все права сохраняются iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в
этом комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие
связи с ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области
электротехники, то ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической
комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основная задача технических комитетов заключается в подготовке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-
членам на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения
не менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. ISO не может нести ответственность за идентификацию какого-либо одного
или всех патентных прав.
Документ ISO 8791-3 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 6, Бумага, картон и целлюлоза,
Подкомитетом SC 2, Методы испытаний и технические условия качества для бумаги и картона.
Настоящее второе издание отменяет и замещает первое (ISO 8793-3:1990), которое было технически
пересмотрено.
Международный стандарт ISO 8791 состоит из следующих частей под общим заголовком Бумага и
картон. Определение шероховатости/гладкости (методы с пропусканием воздуха):
— Часть 1. Основной метод
— Часть 2. Метод Бендтсена
— Часть 3. Метод Шеффилда
— Часть 4. Метод испытания печатной поверхности
iv © ISO 2005 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
Введение
В этой части ISO 8791 дается характеристика одного из нескольких методов определения
шероховатости бумаги и картона способом пропускания воздуха. Так как эти методы базируются на
разных геометрических конструкциях, используют разное воздушное давление и подвергают образец
для испытания разному давлению зажимов, то они дают разные численные результаты. Общие
[1]
требования для таких испытаний изложены в ISO 8791-1 .

© ISO 2005 – Все права сохраняются v

---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 8791-3:2005(R)

Бумага и картон. Определение шероховатости/гладкости
(методы с пропусканием воздуха).
Часть 3.
Метод Шеффилда
1 Область применения
Настоящий часть ISO 8791 задает метод для определения шероховатости бумаги и картона с
использованием аппарата Шеффилда.
Этот метод применяется к сортам бумаги и картона, которые имеют значения шероховатости по
Шеффилду между 10 и 3 000 мл/мин. Он не годится для мягкой бумаги, на поверхности которой
образуется вмятина от площадок испытательной головки. Заданный метод не применяется для
испытания бумаги с высокой магнитной проводимостью, пропускающей значимый поток воздуха через
лист, или бумаги, которая не лежит на плоскости во время испытания.
2 Нормативные ссылки
Следующие нормативные документы являются обязательными для применения с настоящим
международным стандартом. Для жестких ссылок применяются только указанное по тексту издание.
Для плавающих ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного
документа (включая любые изменения).
ISO 186, Бумага и картон. Отбор образцов для определения среднего качества
ISO 187, Бумага, картон и целлюлоза. Стандартная атмосфера для кондиционирования и
испытания; методика контроля за атмосферой и условиями кондиционирования образцов
3 Термины и определения
В настоящем документе применяются следующие термины и определения.
3.1
шероховатость по Шеффилду
Sheffield roughness
расход воздуха между плоскими кольцевыми площадками и поверхностью листа бумаги или картона в
заданном режиме
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Шероховатость выражается в миллилитрах в минуту.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Нет определения единицы измерения Шеффилда, так как известно, что единицы масштабной
линейки (единицы Шеффильда) на разных измерительных приборах могут соответствовать разным воздушным
потокам, а также отсутствует точное физическое определение. Настоящая часть ISO 8791 требует градуировать
расходомеры таким образом, чтобы показывать расход в миллилитрах в минуту.
© ISO 2005 – Все права сохраняются 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
4 Принцип
Образец для испытания зажимается между плоской пластинкой и двумя плоскими концентрическими
кольцевыми площадками. Воздух подается под заданным давлением в пространство между двумя
кольцевыми площадками. При этом измеряется расход воздуха между кольцевыми площадками и
образцом для испытания. Этот расход воздуха является мерой шероховатости образца для
испытания.
5 Аппаратура
Аппаратура, пример которой показан на Риснке 1, должна включать в себе подачу воздуха, регулятор
давления и устройство измерения воздушного потока, испытательную сборку, в которой размещается
плоская пластина, измерительная головка, оснащенная испытательными кольцевыми площадками и
механическим устройством для контакта кольцевых площадок с плоской пластиной под действием
определенной нагрузки.

Обозначение
1 подача воздуха
2 регулятор давления
3 расходомер
4 полное сопротивление потоку
5 испытательный узел
6 образец для испытания
7 плоская пластина
Рисунок 1 — Пример аппаратуры Шеффилда
5.1 Устройство для подачи воздуха, свободного от воды, масла и других примесей, под
давлением от 420 кПа до 950 кПа. Предпочтительнее использовать небольшой компрессор,
использующий воздух в лаборатории, чем компрессор наружного воздуха.
5.2 Регулятор давления, состоящий из первичного регулятора для снижения давления до уровня
между 205 кПа и 210 кПа и вторичного регулятора для точной установки давления на измерительной
головке величиной 10,3 кПа (расходомеры с переменным сечением) или 9,85 кПа (электронные
расходомеры).
2 © ISO 2005 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
5.3 Дифференциальный манометр на диапазон от 0 кПа до 20 кПа, чтобы иметь возможность
устанавливать на измерительной головке заданное давление воздуха с точностью 2 % от
номинального значения.
5.4 Устройство для измерения потока, имеющего расходомеры с переменным сечением или
электронного типа. Расход воздуха должен измеряться с точностью до ± 5 % от измеренного значения.
5.4.1 Устройство для измерения потока, состоящее из трех расходомеров с переменным сечением.
Каждый расходомер имеет коническую стеклянную колонку, содержащую дозирующий поплавок,
подвешенный потоком воздуха в этой колонке (см. [3] в Библиографии). Три колонки должны
выбираться так, чтобы сделать возможным измерение по непрерывной шкале расхода от 10 мл/мин до
3000 мл/мин с некоторым перекрытием шкал между колонками.
Каждая колонка должна быть обеспечена средствами точной регулировки расхода (кнопка позиции
поплавка) и средствам градуировки интервала (кнопка калибровки). Такой тип измерительного прибора
должен работать при подаче воздуха под давлением 10,3 кПа.
При расходах больше 1 200 мл/мин происходит значимое падение давления в системе Шеффилда. Чтобы
обеспечить воспроизводимость результатов, необходимо внимательно контролировать длину используемого
трубопровода, соединяющего расходомер с измерительной головкой. Длину трубопровода следует поддерживать
величиной 1,50 м ± 0,01 м, а внутренний диаметр должен быть 6,25 мм ± 0,25 мм. По этой же причине отверстия
клапанов и других фитингов на измерительном приборе не должны отличаться от тех значений, которые
предусмотрены изготовителем этого прибора.
5.4.2 Электронное устройство для измерения расхода воздуха в испытательной сборке
(измерительной головке). Давление на входе в измерительное устройство должно регулироваться на
уровне 9,85 кПа.
ПРИМЕЧАНИЕ Давление 9,85 кПа является типичным давлением, измеренным в исходящем потоке в трубках
с переменной площадью сечения, которые были градуированы, используя стравливание воздуха в атмосферу для
регулировки нуля и интервала.
5.5 Испытательная сборка
5.5.1 Измерительная головка (вместе с собственным весом конструкции) должна иметь массу 1640 ± 2 г.
Внизу головки имеются две концентрические кольцевые площадки. Оба кольца делаются из стойкого к
коррозии материала или с таким же покрытием. Конструкция кольцевых площадок должна
обеспечивать их контакт с образцом бумаги или картона для испытания. Общая площадь кольцевых
2 2
площадок должна быть 97 мм ± 3 мм . Каждая площадка должна быть шириной 0,380 мм ± 0,010 мм.
Внешний диаметр внешнего кольца и внешний диаметр внутреннего кольца должен составлять 47,70
мм ± 0,03 мм и 34,37 мм ± 0,3 мм соответственно.
Испытательный узел, которая для примера показана на Рисунке 2, должен включать съемную
измерительную головку, смонтированную таким образом, что ее можно привести в соприкосновение с
образцом для испытания, размещенном на оптически плоской пластине.
Размеры в миллиметрах

Рисунок 2 — Пример испытательной сборки
© ISO 2005 – Все права сохраняются 3

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8791-3:2005(R)
Измерительная головка должна быть подсоединена к подаче воздуха с воздухонепроницаемым
уплотнителем. Воздух должен проходить в зазор между двумя измерительными площадками через
узкое отверстие, высверленное сквозь материал измерительной головки. Все это должно действовать,
как полное сопротивление воздушной измерительной линии, см. Рисунок 1 (4). Центральное
пространство внутри внутренней кольцевой площадки должно иметь вентиляционное отвер
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8791-3
Second edition
2005-02-15

Paper and board — Determination of
roughness/smoothness (air leak
methods) —
Part 3:
Sheffield method
Papier et carton — Détermination de la rugosité/du lissé (méthodes du
débit d'air) —
Partie 3: Méthode Sheffield




Reference number
ISO 8791-3:2005(E)
©
ISO 2005

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.


©  ISO 2005
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland

ii © ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle . 2
5 Apparatus . 2
6 Sampling . 4
7 Conditioning . 4
8 Preparation of test pieces . 4
9 Calibration . 4
9.1 Variable-area flow-measuring device. 4
9.2 Electronic flow-measuring device. 4
10 Procedure . 4
10.1 Test atmosphere . 4
10.2 Determination of roughness . 5
11 Calculation and expression of results. 5
12 Test report . 5
Annex A (normative) Care and maintenance of test instrument with variable-area flowmeters . 6
Annex B (normative) Calibration of flowmeters. 7
Annex C (informative) Conversion table . 11
Bibliography . 12

© ISO 2005 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8791-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 6, Paper, board and pulps, Subcommittee SC 2,
Test methods and quality specifications for paper and board.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8791-3:1990), which has been technically
revised.
ISO 8791 consists of the following parts, under the general title Paper and board — Determination of
roughness/smoothness (air leak methods):
 Part 1: General method
 Part 2: Bendtsen method
 Part 3: Sheffield method
 Part 4: Print-surf method
iv © ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
Introduction
This part of ISO 8791 describes one of several methods of determining the roughness of paper and board by
an air leak method. Since these methods are based on different geometrical designs and since they use
different air pressures and subject the test piece to different clamping pressures, they give different numerical
[1]
results. General requirements for such tests are described in ISO 8791-1 .

© ISO 2005 – All rights reserved v

---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8791-3:2005(E)

Paper and board — Determination of roughness/smoothness
(air leak methods) —
Part 3:
Sheffield method
1 Scope
This part of ISO 8791 specifies a method for the determination of the roughness of paper and board using the
Sheffield apparatus.
The method is applicable to papers and boards which have Sheffield roughness values between 10 and about
3 000 ml/min. It is not suitable for soft papers which allow the lands of the test head to indent the surface, or
for high air-permeance papers which allow a significant flow of air through the sheet, or for papers which will
not lie flat during the test.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 186, Paper and board — Sampling to determine average quality
ISO 187, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and procedure for
monitoring the atmosphere and conditioning of samples
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
Sheffield roughness
rate at which air flows between flat circular lands and the surface of a sheet of paper or board under specified
conditions
NOTE 1 The roughness is expressed in millilitres per minute.
NOTE 2 The Sheffield unit is not defined, since it has been found that the scale units (Sheffield units) on different
instruments can correspond to different air flows, and there is no precise physical definition. This part of ISO 8791 requires
that the flowmeters be calibrated to give a flow rate in millilitres per minute.
© ISO 2005 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
4 Principle
A test piece is clamped between a flat plate and two flat concentric annular lands. Air is supplied at a specified
pressure to the space between the two lands and the rate of air flow between the lands and the test piece is
measured. The air flow rate is a measure of the roughness of the test piece.
5 Apparatus
The apparatus, an example of which is shown in Figure 1, shall consist of an air supply, an air pressure
control and air flow measuring device, a test assembly which houses a flat plate, a measuring head fitted with
test lands, and a mechanical device for bringing the lands into contact with the flat plate under a defined load.

Key
1 air supply
2 pressure regulator
3 flow-measuring device
4 flow impedance
5 test assembly
6 test piece
7 flat plate
Figure 1 — Example of Sheffield apparatus
5.1 Air supply, free of water, oil and other contaminants, at a pressure of 420 kPa to 950 kPa. A small
compressor using laboratory air is preferred to external compressed air.
5.2 Pressure regulating device, consisting of a primary regulator to reduce the pressure to between
205 kPa and 210 kPa and a further regulator to adjust the pressure at the measuring head to 10,3 kPa
(variable-area flowmeters) or 9,85 kPa (electronic flowmeters).
5.3 Pressure manometer, with a range from 0 to 20 kPa to enable the air pressure at the measuring head
to be set to the specified pressure within 2 % of the nominal value.
5.4 Flow-measuring device, of either a variable-area or an electronic type. The air flow shall be
measurable to an accuracy of ± 5 % of the measured value.
5.4.1 Variable-area flow-measuring device, consisting of three variable-area flowmeters each having a
tapered glass column containing a metering float suspended by the air flow in the column (see [3] in the
Bibliography). The three columns shall be chosen such that they enable measurement to be made on a
continuous scale of flow rate from 10 ml/min to 3 000 ml/min, with some overlap of scales between columns.
2 © ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8791-3:2005(E)
Each column shall be provided with a means of adjusting the flow rate (float-position knob) and a means of
span calibration (calibrating knob). This type of instrument shall operate at a supply pressure of 10,3 kPa.
At air flow rates greater than 1 200 ml/min, the pressure drop in the Sheffield system is substantial and, to
ensure reproducibility of results, it is necessary that the tubing used to connect the flowmeter to the measuring
head be carefully controlled with a length of 1,50 m ± 0,01 m and an internal diameter of 6,25 mm ± 0,25 mm.
For the same reason, openings in valves and other fittings on the instrument must not be changed from those
provided by the instrument manufacturer.
5.4.2 Electronic flow-measuring device, for measuring the air flow to the test assembly (measuring
head). The inlet pressure to the measurement device shall be controlled at 9,85 kPa.
NOTE The 9,85 kPa pressure is the typical pressure measured downstream of variable-area flow tubes that have
been calibrated using the zero and span adjustment air bleeds to atmosphere.
5.5 Test assembly
5.5.1 The measuring head, together with a dead weight, shall have a mass of 1 640 g ± 2 g, shall have
two concentric annular lands made of, or coated with, a corrosion-resistant material and be designed to
2 2
contact the test piece. The annular lands shall have a total area of 97 mm ± 3 mm ; each land shall have a
width of 0,380 ± 0,010 mm. The outer diameters of the outer and inner lands shall be 47,70 mm ± 0,03 mm
and 34,37 mm ± 0,03 mm, respectively.
The test assembly, an example of which is shown in Figure 2, shall include a detachable measuring head
mounted so that it can be brought into contact with a test piece placed on an optically flat plate.
Dimensions in millimetres

Figure 2 — Example of test assembly
The measuring head shall be connected to the air supply with an airtight seal and the air shall be fed into the
gap between the two measuring lands through a narrow hole bored through the material of the measuring
head. This can act as impedance in the measurement air line, see Figure 1 (4). The central space inside the
inner land shall be vented to the atmosphere.
The test assembly shall have a suitable coupling through which the chosen flowmeter is connected to the tube
leading
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.