纸张透气度测定方法

技术概述

纸张透气度是衡量纸张性能的重要物理指标之一，是指在一定压力差条件下，单位时间内通过单位面积纸张的空气流量，反映了纸张内部孔隙结构的通透特性。透气度测定方法是评价纸张多孔性的核心手段，其结果直接影响纸张在印刷、包装、过滤、卷烟等领域的应用效果。透气度过高可能导致印刷透印、包装阻隔性下降；透气度过低则可能影响过滤效率或燃烧性能，因此科学、准确地测定纸张透气度具有重要的实际意义。

纸张是由纤维交织形成的多孔性材料，纤维之间的空隙构成了空气流通的通道。透气度的大小取决于纤维种类、打浆程度、抄造工艺、填料含量以及压光处理等多种因素。一般来说，打浆程度越高、纤维结合越紧密，纸张的透气度越低；而采用游离状打浆的纸张，孔隙率较高，透气度往往偏大。通过对透气度的系统测定，可以为生产工艺调整、产品质量控制和产品分级提供可靠的数据支撑。

目前，纸张透气度的测定方法主要包括肖伯尔法、葛尔莱法和本特生法等。不同方法的测试原理、适用透气度范围和结果表示方式各不相同，需要根据纸张类型和透气度水平选择合适的测定方法。我国已建立了相应的标准体系，如GB/T 458《纸和纸板 透气度的测定（肖伯尔法）》和GB/T 5402《纸和纸板 透气度的测定（中等范围）葛尔莱法》，同时可参照ISO 5636系列国际标准，为纸张透气度的规范化测定提供了充分依据。

检测样品

纸张透气度测定方法适用于各类对透气性能有要求的纸和纸板样品，常见的检测样品包括：

• 卷烟纸及滤棒成型纸：透气度直接影响卷烟的静燃速率和烟气释放量，是卷烟辅料的关键控制指标；
• 过滤用纸：包括空气过滤纸、机油滤纸、茶叶袋纸、咖啡过滤纸、医用滤纸等，透气度决定过滤效率与通过流量；
• 印刷用纸：如新闻纸、书刊纸、字典纸、胶版纸等，透气度与油墨干燥速度和印刷适性密切相关；
• 包装用纸：如纸袋纸、水泥袋纸、牛皮纸、保鲜包装纸等，透气度影响内容物的保鲜、防潮与透气需求；
• 生活用纸：如面巾纸、卫生纸、厨房纸巾等；
• 特种纸及纸板：如电池隔膜纸、电缆纸、电容器纸、无纺布复合纸、瓦楞原纸、白纸板等。

送检样品应具有代表性，表面平整、无褶皱、无破洞、无水印和明显缺陷。取样时应按标准规定从卷筒或平板纸的不同位置随机抽取，避免只取纸卷外层或边缘部位。样品数量一般不少于10张，具体数量可根据检测项目、测试方法及客户要求确定，以保证测试结果的统计可靠性。

检测项目

围绕纸张透气度测定方法，可开展的检测项目主要包括：

• 肖伯尔透气度：测定规定压差下通过试样的空气量，结果以mL/min表示，也可换算为μm/(Pa·s)；
• 葛尔莱透气度：测定100mL空气通过规定面积试样所需的时间，结果以s/100mL表示；
• 本特生透气度：测定恒定压差下通过试样的空气流量，结果以mL/min表示；
• 透气度均匀性：测定同一张纸不同位置透气度的差异，用于评价纸张横幅和纵向的匀度水平；
• 透气阻力：特定条件下空气通过纸样的阻力特性，用于评估纸样的通透均匀程度；
• 配套物理性能测试：定量、厚度、紧度、抗张强度、撕裂度等，用于综合分析透气度与其他性能指标之间的关联。

检测方法

测试前，样品应按GB/T 10739《纸、纸板和纸浆 试样处理和试验的标准大气条件》在温度(23±1)℃、相对湿度(50±2)%的标准环境中进行状态调节，直至样品含水率与环境达到平衡，以消除温湿度波动对测试结果的干扰。常用的测定方法如下：

（一）肖伯尔法。肖伯尔法依据GB/T 458《纸和纸板 透气度的测定（肖伯尔法）》进行，是经典的透气度测定方法。测试时，将裁切好的试样夹紧密封于测试头之间，确保试样边缘不漏气，通过压力装置在试样两侧建立稳定的规定压差，空气由高压侧透过试样流向低压侧，测定单位时间内通过规定测试面积的空气体积，结果以mL/min表示。该方法适用范围较宽，是国内纸张产品检验中应用最广泛的方法之一。

（二）葛尔莱法。葛尔莱法依据GB/T 5402《纸和纸板 透气度的测定（中等范围）葛尔莱法》进行。其原理是利用内筒在密封液体中依靠自身重量匀速下降，在试样一侧形成近似恒定的压差，测定一定体积（通常为100mL）的空气通过规定面积（约6.45cm²）试样所需的时间，结果以s/100mL表示。透气度越低的纸张，空气通过所需时间越长，葛莱尔值越大。该方法操作简便、结果稳定，广泛应用于纸袋纸、电缆纸、电容器纸等中低透气度纸张的测定。

（三）本特生法。本特生法参照ISO 5636相关部分进行，采用环形测量头，在规定压差下测定通过试样测试面积的空气流量，结果以mL/min表示，适用于中高透气度范围的纸和纸板。此外，针对卷烟纸等特殊产品，还可采用CORESTA推荐方法或相应行业标准进行测定，以满足行业监管的特殊技术要求。

无论采用哪种方法，测试过程中均应严格控制以下环节：试样夹持应密封可靠，防止空气从边缘泄漏导致结果偏高；测试面积应符合标准规定；压差应保持稳定；取样应有代表性并按规定数量重复测定多个试样，取平均值报告结果，同时关注数据的离散程度，以保证结果的真实可靠。

检测仪器

开展纸张透气度测定需要配置专业的仪器设备，主要包括：

• 肖伯尔透气度测定仪：用于按肖伯尔法测定纸张透气度，配备密封测试头和压差稳定装置；
• 葛尔莱式透气度测定仪：利用浮筒下降产生稳定压差，测定规定体积空气的透过时间；
• 本特生透气度测定仪：配备环形测量头和流量传感器，适用于中高透气度范围的测定；
• 数显式电子透气度仪：集成多种测试模式，可自动记录和计算结果，减少人为误差；
• 标准试样裁切刀具：保证试样尺寸准确、边缘平整，避免边缘缺陷影响密封效果；
• 恒温恒湿状态调节箱：提供符合标准要求的恒温恒湿环境，用于测试前的样品平衡处理；
• 辅助设备：电子天平、厚度测定仪、温湿度计等，用于样品基础信息的配套测试。

所有仪器设备均应定期进行校准和期间核查，确保量值溯源可靠、测试数据准确可比。

应用领域

纸张透气度测定方法的应用范围十分广泛，几乎覆盖了造纸及相关下游产业的各个质量控制环节。主要应用领域包括：

• 卷烟工业：卷烟纸、成形纸透气度的批批检验，直接影响产品品质稳定性与合规性；
• 过滤材料行业：滤纸、滤芯材料的研发验证与出厂检验，指导过滤效率与流阻的平衡设计；
• 印刷出版行业：评估纸张的印刷适性，预测油墨渗透与干燥行为；
• 包装行业：纸袋纸、保鲜包装纸等产品的透气性能控制，满足不同内容物的储存要求；
• 电池及电子材料领域：电池隔膜纸等特种纸材的孔隙特性评价；
• 科研机构与质检监管：用于新产品开发、工艺研究、质量监督抽查和贸易验收等场景。

通过透气度测定，企业能够及时掌握生产过程中打浆、抄造、压光等工艺环节的波动情况，实现对产品质量的前瞻性控制，同时为产品分级、客户选型和贸易结算提供客观依据。

常见问题

问题一：纸张透气度测定方法的检测周期是多久？

纸张透气度测定的常规检测周期一般为7-15个工作日。实际周期会受到多种因素影响：一是检测项目的数量，如果除透气度外还需进行定量、厚度、抗张强度等配套测试，周期会相应延长；二是送检样品数量和测试点的多少，透气度通常需要对多个试样进行重复测定；三是方法的复杂程度以及样品状态调节所需的时间，样品需在标准大气条件下平衡处理后方可测试；四是是否需要加急服务，如有紧急交付需求，可与实验室沟通安排优先排期，缩短检测周期。

问题二：纸张透气度测定方法的检测价格是多少？

检测价格受多重因素综合影响，无法一概而论。主要影响因素包括：检测项目的种类和数量、所采用的测定方法（肖伯尔法、葛尔莱法或本特生法）、送检样品的数量、测试的重复次数、是否需要加急处理以及报告的具体要求等。一般来说，项目越多、方法越复杂、样品量越大，检测投入的成本也会相应增加。如需了解具体报价，建议直接联系我们的技术人员，说明检测需求和样品情况后，可获得针对性的报价方案。

问题三：肖伯尔法、葛尔莱法和本特生法有什么区别，应如何选择？

三种方法的主要区别在于测试原理、适用范围和结果表示方式。肖伯尔法以mL/min表示透气度，适用范围宽，是国内应用最普遍的方法；葛尔莱法以100mL空气通过试样所需的时间表示结果，数值越大代表透气度越低，适合中低透气度纸张；本特生法以mL/min表示空气流量，适合中高透气度的纸和纸板。选择时应结合产品标准的规定、纸张透气度的大致水平以及客户或贸易双方的约定；如果不确定透气度量级，可先进行预测试，再选择量程和精度最匹配的方法。

问题四：影响纸张透气度测定结果准确性的因素有哪些？

影响结果准确性的因素主要包括：样品状态调节是否充分，温湿度平衡不足会引起数据系统性偏差；试样夹持的密封性，边缘漏气会使结果偏高；测试区域是否洁净，纸面残留的灰尘和油污会堵塞孔隙使结果偏低；测试压差是否稳定、仪器是否在有效校准期内；以及取样位置的代表性。此外，纸张本身横幅方向和纵向的透气度存在固有差异，应按标准在多个位置取样测试，取平均值作为最终结果，并关注数据的离散程度。

问题五：纸张透气度测定对样品有哪些要求？

样品应从整批产品中按GB/T 450《纸和纸板 试样的采取》的规定随机抽取，避免只取表层或边缘部位。试样表面应平整、无褶皱、无破洞、无水印，不得用手直接触摸测试区域，防止汗渍和油污影响孔隙结构。试样尺寸应满足仪器的夹持和测试面积要求，数量一般不少于10张。测试前需在标准大气条件下进行状态调节，直至样品含水率达到稳定平衡，以保证测试条件的一致性和结果的可比性。

问题六：纸张透气度偏高或偏低可能是什么原因造成的？

透气度偏高通常与打浆度不足、纤维结合疏松、定量偏低或压光程度不够等因素有关；透气度偏低则可能源于打浆过度、纤维细纤维化程度高、压光过强或表面施胶、涂布处理较重等原因。此外，原材料配比的变化、抄造过程中真空度、压榨和干燥条件的波动，也会引起透气度的变化。企业通过定期开展透气度测定，可以及时追踪工艺波动，定位问题环节，为调整打浆工艺、优化填料配比和改进压光参数提供数据支持。