Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6946:2022 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 2965:2019) do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 126 Thuốc lá và sản phẩm thuốc lá biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ thấu khí đối với các vật liệu được sử dụng làm giấy cuốn điếu thuốc lá, giấy cuốn đầu lọc và giấy ghép đầu lọc, bao gồm cả các vật liệu có vùng thấu khí định hướng hoặc gián đoạn và dải băng cuốn có độ thấu khí khác nhau.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này hướng tới việc chuẩn hóa phương pháp đo lường độ thấu khí của các loại vật liệu giấy trong ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá. Đối tượng áp dụng bao gồm:

• Các doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu và kinh doanh vật liệu giấy cuốn điếu thuốc lá, giấy cuốn đầu lọc và giấy ghép đầu lọc.
• Các cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức thử nghiệm và phòng thí nghiệm chuyên ngành thực hiện việc kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm thuốc lá và nguyên liệu sản xuất thuốc lá.
• Tiêu chuẩn áp dụng cho các vật liệu có độ thấu khí đo được lớn hơn 10 cm3/(phút.cm2) ở chênh lệch áp suất 1 kPa. Đối với các vật liệu có độ thấu khí thấp hơn giá trị này, phương pháp đo có thể không đạt độ chính xác tối ưu do giới hạn sai số của thiết bị.

Nguyên lý xác định độ thấu khí

Phương pháp xác định độ thấu khí theo TCVN 6946:2022 dựa trên nguyên lý đo lưu lượng luồng không khí đi qua một diện tích bề mặt xác định của mẫu thử dưới một chênh lệch áp suất không đổi. Cụ thể:

• Một luồng không khí được hút hoặc đẩy đi qua vùng diện tích thử nghiệm của mẫu giấy được kẹp chặt trong đầu đo của thiết bị.
• Chênh lệch áp suất giữa hai mặt của mẫu thử được duy trì ổn định ở mức quy định là 1,00 kPa.
• Lưu lượng khí đi qua mẫu được đo bằng thiết bị đo lưu lượng chuyên dụng và được quy đổi về đơn vị tiêu chuẩn để biểu thị độ thấu khí của vật liệu.

Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị và dụng cụ đo

Để đảm bảo tính chính xác, độ lặp lại và độ tái lập của kết quả đo, thiết bị thử nghiệm phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt sau:

• Đầu kẹp mẫu thử: Phải có khả năng giữ chặt mẫu thử mà không làm rách, rò rỉ khí ở mép kẹp hoặc làm biến dạng cấu trúc của giấy. Diện tích vùng đo tiếp xúc với dòng khí phải được xác định chính xác theo cấu hình thiết kế tiêu chuẩn của thiết bị (thường là diện tích hình chữ nhật hoặc hình tròn có kích thước chuẩn hóa).
• Hệ thống tạo áp suất: Có khả năng thiết lập và duy trì chênh lệch áp suất ổn định ở mức 1,00 kPa ± 0,01 kPa giữa hai phía của mẫu thử trong suốt quá trình thực hiện phép đo.
• Thiết bị đo lưu lượng khí: Phải được hiệu chuẩn định kỳ, có khả năng đo chính xác lưu lượng khí đi qua mẫu thử với sai số cho phép cực nhỏ theo quy định của tiêu chuẩn.
• Thiết bị hiệu chuẩn đi kèm: Sử dụng các đĩa chuẩn (calibration standards) có độ thấu khí đã biết trước để kiểm tra, hiệu chuẩn thiết bị đo trước khi tiến hành đo mẫu thực tế nhằm loại bỏ sai số hệ thống.

Quy trình chuẩn bị mẫu và tiến hành thử nghiệm

Quy trình thực hiện phép đo độ thấu khí phải tuân thủ nghiêm ngặt các bước để tránh sai số do tác động của môi trường và thao tác kỹ thuật:

• Điều hòa mẫu thử: Trước khi tiến hành đo, các mẫu giấy phải được điều hòa trong môi trường tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm tương đối đối với sản phẩm thuốc lá (nhiệt độ 22 độ C ± 2 độ C và độ ẩm tương đối 60% ± 5%) trong thời gian ít nhất là 24 giờ để đảm bảo trạng thái vật lý của giấy ổn định.
• Kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị: Tiến hành kiểm tra độ kín của hệ thống đầu kẹp và hiệu chuẩn thiết bị đo bằng đĩa chuẩn trước mỗi loạt đo.
• Thao tác đo mẫu: Đặt mẫu giấy vào đầu kẹp một cách cẩn thận. Đối với các loại giấy có vùng thấu khí định hướng hoặc dải băng có độ thấu khí khác nhau, người thực hiện phải định vị chính xác vùng cần đo nằm đúng vị trí của buồng đo. Khởi động thiết bị để dòng khí đi qua và ghi lại giá trị lưu lượng hiển thị khi áp suất đạt trạng thái cân bằng ổn định.
• Số lượng phép đo: Thực hiện đo trên số lượng mẫu thử đủ lớn theo quy định để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả thống kê.

Cách tính toán và biểu thị kết quả

Độ thấu khí của vật liệu được tính toán và biểu thị cụ thể như sau:

• Độ thấu khí (AP) được tính bằng lượng thể tích không khí đi qua một đơn vị diện tích bề mặt trong một đơn vị thời gian dưới một đơn vị chênh lệch áp suất. Đơn vị đo tiêu chuẩn là centimet khối trên phút trên centimet vuông ở chênh lệch áp suất 1 kPa, ký hiệu là cm3/(phút.cm2) tại 1 kPa, hoặc thường được gọi là đơn vị CORESTA (CU).
• Kết quả cuối cùng được báo cáo là giá trị trung bình của các phép đo kèm theo độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên (phần trăm so với giá trị trung bình AP) để đánh giá độ đồng đều về độ thấu khí của vật liệu giấy.
• Đối với các loại giấy có vùng thấu khí định hướng hoặc gián đoạn, báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ vị trí đo, kích thước vùng thấu khí và phương pháp định vị vùng thấu khí trên mẫu thử.

Hiệu lực thi hành và ý nghĩa áp dụng

TCVN 6946:2022 có hiệu lực kể từ ngày được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố áp dụng, thay thế cho các phiên bản tiêu chuẩn cũ trước đây. Việc áp dụng tiêu chuẩn này giúp các doanh nghiệp sản xuất thuốc lá và các đơn vị kiểm nghiệm đồng nhất hóa phương pháp đo lường độ thấu khí, từ đó kiểm soát chặt chẽ chất lượng nguyên liệu đầu vào, đảm bảo tính đồng đều của sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế trong thương mại.