紙漿篩分測定方法

Pulps- -Determination of screened components

編輯：弗艾博纖維技術研究中心

 

1主題內容與適用范圍

本標準規定了使用鮑爾(Bauer Mc Nett)纖維篩分儀評價紙漿纖維特性的方法。

本標準適用于各種造紙用紙漿。.

 

2引用標準

GB 740紙漿 試樣的采取

GB741紙漿分析試樣水分的測定法

GB/T1462紙漿實驗室的濕解離

GB 10336造紙纖維 長度測定方法

 

3原理

將紙漿懸浮液注入篩分器中,各篩分容器中裝有篩網,容器成階梯式,當紙漿懸浮液從一個容器流到另一個容器時,在不同篩網上留住不同纖維長度的紙漿,存留紙漿的纖維長度與篩板的網孔大小一致。在一定的水流速度下,篩分- -定時間后,收集起各篩板上的纖維,烘干,恒重后,按各網目上存留纖維量對投入試樣的質量百分率報告結果。

 

4儀器設備

4.1 篩分儀

不同廠家不同型式的篩分儀,測定結果可比性較差。本方法規定使用造紙用鮑爾纖維篩分儀^1）。

注:1)成都航空儀表公司生產的造紙用鮑爾纖維篩分儀可供選用。

該儀器由五個階梯式的橢圓形容器組成,與容器相聯的還有下述主要部件,如圖1所示。

恒壓水箱:在儀器的入水口處,用以保持-定的工作水位,多余部分從溢流管排出。

攪拌器:裝在篩分容器內部,分別由五臺電機傳動,轉數580士40r/min,用來使纖維充分地在水中分散并作定向運動,使大多數纖維能平行于篩網運動,以便于按長度對纖維進行篩分。

隔板:裝在篩板與柵板的前面,用于防止水和纖維垂直地沖向篩網。

篩板:用于對纖維進行分級,篩板網目可根據漿料不同性質選用。篩網材質為不銹鋼。

 

1——溢流水箱;2——電器定時器;3——密封管接頭組件,4——機架;5——彎頭水嘴;6——攪拌器;7——篩板;8——隔板;9——柵板;10——電動機;11——電纜接管;12——水箱;13——水槽體;14——真空吸盤組件

 

柵板:緊靠篩網裝在篩板上,紙漿懸浮液通過柵板流向排水口,正反面不要顛倒。

密封管:用于篩板和容器聯結處的密封,以防止纖維從聯接處漏掉。密封管為廠家專門配腎的橡皮管,使用時注入適當壓力的壓縮空氣使管體發脹,從而達到較好的密封效果。

過濾排水裝置:用于濾取各篩分容器中的纖維,可隨意采用真空吸盤或布袋過濾的排水方式。真空吸盤與真空泵相接,可以提高排水效率,真空吸盤上所用的濾紙直徑為16cm的定量分析濾紙。布袋可選用優質漂白或未漂細布。為便于收集纖維,布袋作成三角形,并帶有弧形底部為宜。選用的布料不能含有任何填料或膠料。

4.2標準纖維解離器"(見圖 2)。

 

圖2標準纖維解 離器

1——機體;2——容器;3——攪拌器;4——電子控制裝置

注:1)長春小型試驗機廠生產的GBJ-A型標準纖維解離器可供選用。

4.3 烘箱:能控溫調節105士2⁰C。

4.4天平:感量0.0001g及0.001g各一臺。

4.5稱量盒:直徑50~70mm鋁盒。

4.6其他:燒杯、量筒、 塑料杯等常用設備。

 

5樣品制備

樣品的采取按照GB 740的規定進行。

5.1試樣水分測定:按GB741紙漿分析試樣水分的測定法進行。

5.2試樣解離:稱取 10士0.05g(已知水分的)絕干漿樣,稱準至0.001g。如試樣為干漿(水分小于30%)在水中浸泡,木漿4h,草漿6h。浸泡過程中不時用手擠柔漿樣,促進水的浸透,然后在纖維標準解離器中解離,木漿75000轉(或25min),草漿45000轉(或15min)。如果漿料是濕漿或糊狀漿,解離15000轉(或5min)。如試樣為機械漿,篩分前需根據具體情況進行必要的消潛處理。一般可在85C水中浸泡約20min后,再進行解離。解離時漿料和水的總體積為2 000mL。

分散漿料時,不適宜使用高速電動攪拌器,因為它對纖維有明顯的切斷作用。

為了節省時間,對固體狀漿樣可憑經驗估計其水分含量,取大約10g的絕干漿樣,并同時另取一份樣品用于測定水分,其結果用來校定加入到篩分器中試樣的準確量,如果質量在需要量10%的誤差以內,對各組分的質量百分率將無大的影響。

 

6篩分試驗

6.1網目選擇:為滿足不同漿種的試驗要求,選用的篩板網目各有不同。對于用篩分評價纖維質量時本標準規定使用下列網目:

中等纖維14、28、48、100。

長纖維10、14、28、48、100。

短纖維14、28、48、100、200。

使用以上系列的篩網便于通過存留在各篩分容器中的纖維質量來統一評價纖維長度及漿料過濾性能。通常長纖維漿料是指平均纖維長度為4~5mm左右的紙漿，如優質針葉木漿及經過切斷處理的某些棉麻及人造纖維漿。平均長度大于5mm者則需另行調整網目。短纖維漿料是指平均長度低于1mm及1mm左右的紙漿。如--般磨石磨木漿及-部分草漿。這些紙漿中含有大量的細小纖維及雜細胞。有的能存留在200目以內，有的通過200目。這兩部分纖維對紙漿質量影響不同,因此對這類紙漿增用200目篩板很有必要。如纖維太短14目篩板可酌情略去。

對于有特殊要求的篩分試驗,可根據具體要求選用不同網號的篩板。

6.2開機

6.2.1徹底清洗篩分儀各容器及篩板,以確保器壁及篩網上沒有任何纖維或附著物。

6.2.2裝篩網:將最粗的篩板裝到最上邊的篩分容器中，隨后遞減。裝篩板時將密封管放在篩板的密封槽內隨同篩板一同安裝,注意不要讓密封條受到過大張力，以免拉細的部位漏漿。

6.2.3開水:打開水管,調節流量,使恒位水箱剛有溢流產生,溢流水直徑量約6~8mm即可。使供給篩分水箱的水流量為11士0.5L/min.水流穩定后開動電機準備篩漿。

6. 2.4將解離好的 10g纖維試樣均勻分散在 2L水中,于15~18s內注入第一個篩分水箱,同時啟動計時器,準確篩分20min士10s，篩畢立即停機停水。

6.2.5收集各篩分容器中的篩漿,可以用真空吸盤組件,也可以用布袋。在篩分過程中，可以將恒重過的濾紙裝在真空吸盤上,或將布袋裝在接收盤上。篩分完畢以后，移去篩槽的塞子,讓漿料流到接收器中,開動真空泵以加快過濾速度。如有必要,通過200目的篩漿也可以用布袋收集起來。

6.2.6用細水管仔細沖洗篩槽及篩板各部位,洗液同樣流到接收器中。

6.2.7取下濾墊,用手指將附著在器壁上的漿取凈,將濾墊折成半圓,在手中擠壓濾片,盡可能多地除出水分,作上記號以便于識別,然后烘干恒重。也可以將濾紙和纖維墊分開,用稱量瓶對纖維進行烘干恒重。

如使用布袋收集,將收集到的纖維在布袋中擠干,然后轉到已知重量的稱量盒中。纖維要轉移干凈，不要有損失。

6.2.8在105士2C的烘箱中將篩漿烘干至恒重,稱準至0. 001g.

 

7計算

7.1試驗結果一般直接用存留在不同網目上纖維對投入試樣的重量百分數表示,其計算式如下。

7.2重量平均纖維長度計算:一種方法是通過測量纖維的長度,然后再根據測定結果進行計算,另一種方法是通過篩分試驗測定出各篩分組分纖維重及各組分的纖維平均長度,然后計算而得,其計算式如下。

對于同一類型的紙漿,試樣變化時各篩分組分的纖維平均長度變化不大,即…可視為已知,可使用已經測定過的數據。如果篩分組分的纖維長度為未知,則按GB 10336方法從濾取的試樣中取出少許未干試樣進行測定。

7.3  L、S因子:L因子定義為保留在鮑爾篩分儀48目網內纖維的重量百分數。如篩分時,48目篩板前面還使用了別的篩板,則此重量百分數為留存在48目前各篩網上纖維重量之和(絕干,g)對投入試樣重量的百分率。對機械漿來說這一數值與試樣的重量平均纖維長度成直線關系,稱為L因子。

s因子又稱形態因子,定義為通過48目并存留在100目網上纖維的比表面積,也可以用加拿大游離度來表示。這一數值與試樣的纖維細度直接相關。L、S因子常用來評價機械漿質量。

 

8.報告結果

編制一個表,標出所用篩網的網目號,以各篩網上纖維的存留量對試樣投入量的百分數報告結果，

示例如下表。

 

用兩次測定的平均值,取準至小數一位報告結果。如兩次試驗的相對誤差大于5%,需取樣再測定。

如有必要,對試樣的重量平均纖維長度及L、S因子進行補充報告。重量平均纖維長度準確至0.05mm。

 

 

附加說明:

本標準由中華人民共和國輕工業部提出。

本標準由全國造紙工業標準化技術委員會歸口。

本標準由輕工業部造紙工業科學研究所負責起草。

本標準主要起草人王菊華、鄒文秀、薜崇昀、蒙文友、王銳。

本標準參照采用美國TAPPI T233cm一82《用分組法測定紙漿的纖維長度》。