湿试样

科技工作者之家 2020-11-17

在二次纤维生产过程中要采取措施去除胶粘物,这就需要对浆料中胶粘物含量进行测定。

RMD湿试样方法是一种开发出的新型测试方法,基于在研究中发现了以前从未利用的湿纤维的物理特性—湿纤维现象,即当纤维湿润时会改变颜色。

RMD湿试样法测定OCC中胶粘物含量胶粘物是对塑料、压敏胶、热熔物、蜡等多种物质的统称,它们都具有热塑性,是在纸张生产、加工、使用和回收过程中进入纤维中的。因为胶粘物有可能沉积在成形网、毛布、辊子上,形成外观纸病,严重时还要停机清洗。因此在二次纤维生产过程中要采取措施去除胶粘物,这就需要对浆料中胶粘物含量的多少进行测定。然而,至今还没有统一的检测方法。

RMD法测定原理该法是基于在研究中发现了以前从未利用的湿纤维的物理特性—湿纤维现象,即当纤维湿润时会改变颜色。普通滤纸中的白色纤维呈现半透明状;而OCC手抄片中的未漂硫酸盐木浆变成深棕色。当含有胶粘物的滤纸或纸页被加热时,胶粘物熔化流入纤维的间隙中,并覆盖在纤维表面上。覆盖有胶粘物的纤维不会被水润湿,就像它们干燥时一样颜色不变;而未被胶粘物覆盖的纤维湿润后颜色发生变化。当把它放在一块黑色调色板上,湿纤维现象更加显著。用图像分析系统就可检测被胶粘物覆盖的面积,即可测出胶粘物的含量。利用该原理即可测白色纤维中胶粘物含量,也可测本色OCC回收纤维中胶粘物的含量。

重点介绍对OCC中胶粘物含量的测定。RMD法和其他测定胶粘物含量的方法相比不需要用黑色滤纸、染料、粉末或涂布纸来增强热塑性杂质与背景间的对比度,具有简单、方便、易采用的优点。1

仪器1、手抄纸页烘干器

手抄纸页必须在温度190℃的烘干器或具有同样功能的机械烘箱中保持7min,也可用其他带压设备,但必须保证在所需温度下均匀地施加69kPa的压力。

2、湿试样图像装置

湿试样图像装置是由1块底座为浅色透明板,4边为黑色不透明的聚丙烯盒子和1块黑色塑料调色板及1个150mm宽的软胶辊组成。黑色调色板表面平滑,用于承放要检测的手抄片,软胶辊用于去除手抄片和黑色调色板间的空气。将带有湿试样的黑色调色板放在浅盒里,再将浅盒子放在图像分析仪扫描器的玻璃上,要避免试样带的水弄湿扫描器。浅盒子还有一个黑色盖子,可以吸收穿过来的光线。

3、图像分析系统

带扫描器的VeirtyIA图像分析系统,利用反射光可以得到至少0.042mm图像点间距分辩率(600dpi)的图像。软件能自动设置测量比深棕色湿纤维颜色浅的物质。因为扫描器具有波动性,软件必须能够仅用一次扫描就能够根据测试样品提供的光学信息设定测量范围。

(1)校准

图像分析系统必须能够连续测量和对比,以使系统获得稳定性和再现性。扫描器不能调节分辩率,但可自动进行连续的测量和对比,直到扫描之间记录的胶粘物测量结果的绝对误差为5%或更低时为止。一旦测量误差在允许范围内,最后一次扫描结果就被记录下来。

(2)对比度的设定

RMD法是利用湿纤维现象来测量与湿纤维颜色不同的图像,对比度的设定决定了能检测什么样的图像,反映图像分析系统的灵敏度。背景反射率是整个测量区域图像灰度值频率分布的统计值。对比度是该统计值与临界反射值之差,一般设定为25%或更低些。1

取样为保证样品有代表性,必须在稳定的工艺条件下取样,所取浆料的数量取决于工艺,一般为100g绝干量。抄成2.4g质量的手抄纸页,抄片的数量与试样中胶粘物含量有关,胶粘物含量多时抄片数量少。

测定步骤(1)按2.4g质量的ATPPI手抄纸片。手抄片直径155mm,干质量2.4g,以保证手抄片在湿润后有足够的湿强度;可翻转进行两面的检测。

(2)将手抄片夹在两张吸油纸间,然后将其放在手抄片烘干器中,在温度190℃下烘干7min。

(3)将手抄片与吸油纸一块取出,并将它们撕开。为了避免吸油纸上的纤维被试片中的蜡杂质粘下,应在热的情况下完成分离过程。

(4)将处理过的试片放人室温下的自来水中,待浸透后取出。将其放在黑色调色板上,用软胶辊轻柔地滚压除去空气,将纸页与调色板放在扫描器底部透明的塑料浅盒中。调色板必须按生产厂家的要求放在可以采集到图像的位置。试样放入盒子之前,要擦净上次测试留下的水滴。

(5)按仪器部分所述进行图像分析的校正和测量。测量系统将记录下这一面的测量数据。

(6)小心地将试片从黑色调色板上取下,然后,对试样的另一面进行图像分析测量。1

报告结果报告试样两个面上蜡和热熔物的面积和这组试验的累积值,以mm2/m2表示。同时报告蜡和热熔物尺寸的频率分布。1

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学

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