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本文作者：徐袞田孫爽秦昀昌童國(guó)林作者單位：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

廢紙?jiān)谑褂眠^(guò)程中會(huì)帶來(lái)各種各樣的雜質(zhì)，特別是印刷過(guò)程的粘結(jié)料、包裝用的封口膠等給廢紙?jiān)偕鷰?lái)了很大影響，特別是膠黏物的沉積影響紙機(jī)正常生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量惡化等。因此控制或去除膠黏物雜質(zhì)成為各制漿造紙企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題之一。尋找一種快速、準(zhǔn)確地測(cè)量廢紙漿中膠黏物的含量，為解決膠黏物的干擾提供技術(shù)支持成為首要任務(wù)。本文研究了透明藍(lán)染色掃描方法檢測(cè)廢紙漿中的膠黏物含量，利用透明藍(lán)—庚烷溶液親油性遠(yuǎn)大于親纖維的原理，將紙漿中的膠黏物染色而纖維不染色，最終通過(guò)掃描儀和圖像分析軟件識(shí)別，為正確分析膠黏物含量提供了理論基礎(chǔ)。

1原料與方法

1．1原料

廢箱板紙(OCC)，未漂硫酸鹽漿，復(fù)印紙，EVA熱熔膠，透明藍(lán)N，庚烷。

儀器:掃描儀，水浴鍋，JJ－1攪拌器，高濃碎解機(jī)，抄片機(jī)，聚四氟乙烯轉(zhuǎn)子，燒杯等。

1．2方法

1．2．1碎漿

在85℃，6%的漿濃，先以800r/min的轉(zhuǎn)速碎漿30min，然后再調(diào)整到500r/min，碎漿30min。

1．2．2篩選

時(shí)間10min，水壓0．5bar，篩縫寬度0．15mm，同時(shí)收集篩板上的熱熔膠。

1．2．3抄片

按照TAPPI方法抄成定量為60±3g/m2的手抄片。

1．2．4染色

染料制備:0．67克透明藍(lán)N棕色粉末融入到1升庚烷中，用磁力攪拌器攪拌12小時(shí)，布氏漏斗抽濾，濾去濾渣，得到透明藍(lán)N－庚烷溶液。

染色:在通風(fēng)櫥中，將紙片浸入到透明藍(lán)庚烷溶液中輕輕搖蕩10s，取出懸掛于通風(fēng)櫥中，12h后取片掃描。

1．2．5掃描

最小掃描面積為0．01mm2，像素600dpi。

1．2．6OCC廢紙漂白

水浴鍋溫度75℃，漿濃4%，首先將絕干過(guò)篩漿20g和480ml的去離子水加入燒杯中，待溫度到達(dá)65℃時(shí)，加入乙酸鈉3g，乙酸6ml加入3g亞氯酸鈉，并用JJ－1攪拌器以200r/min的速度攪拌5min，當(dāng)溫度到達(dá)75℃時(shí)，加入3g亞氯酸鈉并且開始計(jì)時(shí)，分別在30min和60min時(shí)加入相同量的亞氯酸鈉，在90min時(shí)，加入3．75g硫代硫酸鈉終止反應(yīng)。1min后取出用布袋子洗漿。

2結(jié)果與討論

2．1添加熱熔膠的透明藍(lán)染色法測(cè)定膠黏物的研究

為了討論透明藍(lán)染色法對(duì)掃描檢測(cè)膠黏物含量的影響，采用在辦公打印紙中添加一定量的熱熔膠方法檢測(cè)其染色后對(duì)應(yīng)的數(shù)值變化情況，結(jié)果如圖圖2所示。由圖1、2可知:篩后殘余在篩板上的熱熔膠和添加的熱熔膠總量之間存在很好的線性關(guān)系，線性回歸的系數(shù)接近于1，而且圖2中染色前的單位面積膠黏物的數(shù)量(NPM)變化幅度相對(duì)較小，很難對(duì)其含量進(jìn)行區(qū)分，采用透明藍(lán)染色后，掃描后的NPM數(shù)值有較大幅度的改變，并且與紙頁(yè)中膠黏物含量成正比關(guān)系。由此可見，采用透明藍(lán)染色可以提高掃描時(shí)膠黏物的可檢測(cè)性。

2．2掃描參數(shù)對(duì)OCC染色前后NPM的影響

為了增加染色后OCC廢紙中膠黏物與纖維之間的色差，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)OCC廢紙進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠滋幚恚贠CC廢紙漿中添加不同含量的硫酸鹽本色漿，以便區(qū)分其膠黏物含量的不同，漂白漿料白度與染色后紙張白度結(jié)果如表1所示。由表1可知，漂白處理時(shí)硫酸鹽漿含量增加漂白的可漂性提高，白度增加，染色前后白度差增加。白度低時(shí)其影響相對(duì)較小，對(duì)于半漂紙漿來(lái)說(shuō)，總體影響不是很大。為了有效確定掃描參數(shù)對(duì)膠黏物檢測(cè)的影響，對(duì)紙張染色后的亮度和對(duì)比度進(jìn)行調(diào)整，為正確選擇檢測(cè)參數(shù)提供依據(jù)，結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出，對(duì)比度不變情況下，NPM隨著亮度的增加而減少;亮度不變，NPM隨著對(duì)比度的變化先增大、后減少的變化趨勢(shì)。染色效果的體現(xiàn)也會(huì)受到對(duì)比度和亮度的影響。染色前后存在一定的差異，且染色后其NPM會(huì)有所增加，提高了其可檢測(cè)性。但當(dāng)亮度增加到一定程度時(shí)，掃描會(huì)掩蓋細(xì)小膠黏物導(dǎo)致結(jié)果偏差較大。如果降低亮度至一定程度會(huì)帶來(lái)干擾物質(zhì)的影響。因此選擇合適的掃描亮度為50cd/m2。為了檢測(cè)在亮度為50cd/m2時(shí)，不同對(duì)比度對(duì)NPM變化規(guī)律的影響，進(jìn)行了漂白OCC廢紙漿不同對(duì)比度影響的分析，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，在亮度為50cd/m2的掃描參數(shù)下，從對(duì)比度51%到69%，染色前和染色后的NPM經(jīng)歷先增大后減小的變化趨勢(shì);染色前后的差值也呈現(xiàn)先增大后減小的關(guān)系。染色后的最大值點(diǎn)要比染色前的最大值點(diǎn)后移;染色效果到達(dá)一定對(duì)比度后可以變得明顯，在該亮度條件下對(duì)比度為63%是兩者的差值最大。為了了解在不同膠黏物含量狀態(tài)下，掃描參數(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的影響，選擇添加不同含量的漂白OCC廢紙和硫酸鹽本色漿進(jìn)行染色后掃描分析，結(jié)果如圖5所示。由圖5結(jié)果可知，在一定的亮度下，隨著OCC含量的增加，漿中的NPM數(shù)值增加，這是由于OCC廢紙漿中的膠黏物含量增加導(dǎo)致的結(jié)果，與實(shí)際相符;同時(shí)對(duì)于各含量的OCC混合漿的NPM呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。由圖6可知，在亮度50cd/m2、對(duì)比度63%時(shí)，不同OCC含量紙漿染色前后結(jié)果顯示具有較好的線性關(guān)系，與實(shí)際情況相吻合。因此，利用透明藍(lán)染色、掃描對(duì)廢紙漿膠黏物的檢測(cè)是可行的方法之一。圖6在亮度50cd/m2、對(duì)比度63%時(shí)不同OCC含量紙漿膠黏物含量變化規(guī)律

3結(jié)論

3．1透明藍(lán)能夠?qū)δz黏物進(jìn)行很好的染色，透明藍(lán)染色－掃描可以用于廢紙漿中膠黏物的檢測(cè)。

3．2掃描法測(cè)定膠黏物的方法與掃描參數(shù)關(guān)系很大，合適的掃描參數(shù)是測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確的保證。