Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10047:2013 (ISO 7229:1997) về Vải tráng phủ cao su hoặc chất dẻo – Phép đo độ thẩm thấu khí

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10047:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 7229:1997. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ thẩm thấu của các loại khí khác nhau qua vải tráng phủ cao su hoặc chất dẻo trong điều kiện áp suất tĩnh không đổi. Dưới đây là phần tóm tắt chuyên sâu và chi tiết về các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn.

1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Điều khoản này xác định giới hạn và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm:

• Phương pháp này áp dụng cho tất cả các loại vải được tráng phủ một mặt hoặc cả hai mặt bằng cao su hoặc chất dẻo.
• Mục đích chính là đo lượng khí truyền qua (khuếch tán) vật liệu tráng phủ dưới một độ chênh lệch áp suất xác định và không đổi giữa hai bề mặt của mẫu thử.
• Kết quả thử nghiệm cung cấp số liệu quan trọng để đánh giá chất lượng và khả năng giữ khí của các sản phẩm thực tế như phao cứu sinh, xuồng cao su, khinh khí cầu, nhà bạt bơm hơi và các thiết bị chứa khí chuyên dụng khác.

2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để đảm bảo tính chuẩn xác khi thực hiện phép đo, tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng đồng thời các tài liệu viện dẫn sau:

• TCVN 1592 (ISO 2231): Quy định về vải tráng phủ cao su hoặc chất dẻo – Môi trường chuẩn để điều hòa và thử nghiệm. Việc kiểm soát môi trường thử nghiệm là bắt buộc để đảm bảo tính đồng nhất của kết quả.
• ISO 2286 (các phần liên quan): Quy định về vải tráng phủ cao su hoặc chất dẻo – Xác định các đặc tính cuộn, hỗ trợ việc xác định độ dày và cấu trúc bề mặt của mẫu thử trước khi đo độ thẩm thấu.

3. Nguyên lý thử nghiệm (Điều 3)

Nguyên lý của phép đo độ thẩm thấu khí được xây dựng dựa trên cơ chế khuếch tán chất khí qua màng polyme:

• Mẫu thử (vải tráng phủ) được kẹp chặt và kín giữa hai buồng của một thiết bị thử nghiệm (buồng thẩm thấu), chia thiết bị thành hai không gian riêng biệt: buồng chứa khí thử nghiệm (phía thượng lưu) và buồng đo thể tích khí thoát ra (phía hạ lưu).
• Khí thử nghiệm được nạp vào buồng chứa với một áp suất không đổi được kiểm soát chặt chẽ.
• Dưới tác động của sự chênh lệch áp suất, khí sẽ khuếch tán qua mẫu vải tráng phủ sang buồng đo.
• Thể tích khí đi qua mẫu thử trong một khoảng thời gian xác định được đo bằng một áp kế mao quản chứa một giọt chất lỏng chỉ thị chuyển động hoặc bằng các thiết bị đo lưu lượng khí có độ nhạy cao tương đương.
• Độ thẩm thấu khí được tính toán và biểu thị bằng thể tích khí đi qua một đơn vị diện tích bề mặt mẫu thử trong một đơn vị thời gian, dưới áp suất chênh lệch tiêu chuẩn.

4. Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm (Điều 4)

Tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt đối với hệ thống thiết bị đo nhằm hạn chế tối đa sai số hệ thống:

• Buồng thẩm thấu (Permeability cell): Phải được chế tạo bằng vật liệu không phản ứng với khí thử nghiệm. Thiết bị kẹp mẫu phải đảm bảo độ kín khít tuyệt đối bằng các vòng đệm cao su phù hợp, ngăn ngừa hoàn toàn hiện tượng rò rỉ khí ra môi trường ngoài hoặc rò rỉ vòng quanh mép mẫu thử. Diện tích thử nghiệm hiệu dụng của mẫu phải được xác định chính xác đến từng milimét vuông.
• Hệ thống cấp khí và điều áp: Phải có khả năng duy trì áp suất khí thử nghiệm ổn định ở phía thượng lưu của mẫu thử trong suốt thời gian tiến hành phép đo.
• Thiết bị đo thể tích khí thẩm thấu: Sử dụng ống mao quản thủy tinh có vạch chia độ chính xác. Trong ống chứa một giọt chất lỏng có độ nhớt thấp và áp suất hơi bão hòa cực kỳ thấp (ví dụ như dibutyl phthalate) đóng vai trò là chất chỉ thị chuyển động để ghi nhận sự thay đổi thể tích khí khuếch tán.
• Thiết bị kiểm soát nhiệt độ (Bể ổn nhiệt hoặc tủ môi trường): Do tốc độ khuếch tán khí phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, toàn bộ buồng thẩm thấu phải được duy trì ở nhiệt độ thử nghiệm quy định với sai số không quá ± 1 độ C trong suốt quá trình thử nghiệm.