實(shí)驗(yàn)室打漿

瓦利(Valley) 打漿機(jī)法

編輯：弗艾博纖維技術(shù)研究中心

 

                                                  前言

本標(biāo)準(zhǔn)是原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7980-1987《實(shí)驗(yàn)室打漿瓦利 (Valley) 打漿機(jī)法》，經(jīng)由國(guó)輕行[1999] 112 號(hào)文發(fā)布轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為QB/T 3702- 1999，內(nèi)容不變。

本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家輕工業(yè)局行業(yè)管理司提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)造紙標(biāo)準(zhǔn)化中心歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)由上海市造紙研究所負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起，同時(shí)代替原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7980- 1987 《實(shí)驗(yàn)室打漿瓦利 (Valley) 打漿機(jī)法》。

本標(biāo)準(zhǔn)等效采用ISO 5264/1,適用于各種類型的漿的實(shí)驗(yàn)室打漿。

注:在實(shí)際使用中，對(duì)于某些纖維非常長(zhǎng)的漿，如棉短絨，這個(gè)方法測(cè)定的結(jié)果可能不佳。

1原理

經(jīng)計(jì)量的和具有規(guī)定濃度的漿在瓦利(Valley) 打漿機(jī)的飛刀和底刀之間打漿，打漿過(guò)程中每隔一段時(shí)間進(jìn)行取樣。

2儀器和水質(zhì)

2.1瓦利打漿機(jī) 說(shuō)明見(jiàn)附錄A.

2.2計(jì)時(shí)器

2.3天平稱重試樣的誤差要小于1g。

2.4蒸餾水或脫離子水，或質(zhì)量相似的水。

3試樣的制備

按照GB/T 740《化學(xué)紙漿平均試樣的采取方法》的規(guī)定取樣，按照GB/T 741《化學(xué)紙漿分析試樣水分的測(cè)定法》的規(guī)定測(cè)定其水分。

取出相當(dāng)于(360土5)g絕干漿的漿(不要切割紙漿，并避免使用刀切過(guò)的邊緣)，在室溫下用5L水將其徹底浸泡4h以上，將浸泡過(guò)的漿板撕成約25 mmX25 mm的小片，濕漿可不浸泡。

4測(cè)試步驟

4.1解離作用

在瓦利打漿機(jī)中可進(jìn)行預(yù)解離。

降低底刀，并將其固定在降低后的位置處，以使飛刀和底刀之間的間隙至少為10mm， 用塞子堵住打漿機(jī)槽的出口，并在槽內(nèi)裝上(20士5)⁰C的水18L,然后啟動(dòng)馬達(dá)，慢慢地加入漿和用以浸濕漿的水，整個(gè)加入過(guò)程要(3~5)min.漿和水的總體積應(yīng)為(23.0士0.2)L，以使?jié){濃大約為1.57% (重量)。

在底刀仍固定于降低了的位置下解離紙漿,在解離過(guò)程中,將底刀杠桿臂迅速地上下移動(dòng)1~2次，使掛在飛刀背后和鄰近擋板上的漿落下來(lái)，整個(gè)解離時(shí)間為30 min.

4.1.1由于氣候的原因，在必要的地方可以采用(25士5)⁰C,但應(yīng)在測(cè)定報(bào)告中注明。.

4.1.2要保證漿料完全解離，難解離的漿如未漂硫酸鹽漿的解離時(shí)間可以超過(guò)30 min.

4.2打漿4.2.1打漿條件

杠桿臂負(fù)荷(54土1)N [(5.5士0.1)kgf]

飛刀輥的轉(zhuǎn)數(shù)(8.3土0.2) s^-1

對(duì)于國(guó)內(nèi)使用的各種草類纖維，宜降低打漿壓力為(29.4土1.0)N [(3.0土0. 1)kgf ]可取得最佳效果。

4.2.2打漿操作

檢查底刀杠桿上的負(fù)荷是否符合規(guī)定，放下杠桿，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，在不中斷打漿操作，不去除底刀負(fù)荷的情況下，取出五份分布在所需打漿全過(guò)程中的試樣，其每次迅速取漿量為1200mL (18.8g絕干纖維)。

4.2.3取樣時(shí)間的規(guī)定

4.2.3.1漂白和未漂白的亞硫酸鹽漿、草漿、硬木堿法漿: 5、 10、15、20、30min。

4.2.3.2漂白針葉木堿法漿: 5、15、30、45、60 min。

注:即使取出的試樣沒(méi)必要全部用以測(cè)定，但是在選定間隔階段，取出規(guī)定量的漿料試樣是必要的。可以預(yù)料改變?nèi)芋w積將改變打漿速率。

4.2.4打漿后， 用水徹底清洗打漿機(jī)，如果有必要的話，用樹(shù)脂溶劑清洗，但是要適當(dāng)?shù)乜紤]到橡皮隔膜。

5試驗(yàn)報(bào)告

5.1完成鑒定試樣所必需的全部指標(biāo);

5.2 預(yù)解離所用的時(shí)間:

5.3打漿所用的時(shí)間;

5.4測(cè)定過(guò)程中所觀察到的任何異?，F(xiàn)象;

5.5 操作中變更的條件。

 

附錄A

(參考件)

瓦利(Valley) 打漿機(jī)

飛刀片和底刀由不銹鋼制成，底刀的布氏硬度為325 HB~375 HB，飛刀的布氏硬度為350HB~400HB,飛刀輥直徑168 mm,鑲有32把飛刀,鑲刀后輥?zhàn)又睆綖?90 mm~ 194 mm,每把飛刀厚4. 7mm,飛刀輥寬152 mm.

底刀座上有7個(gè)底刀鑲?cè)脬U中，每個(gè)厚3.2mm,間距2.4mm.底刀之間的溝槽中填有烘干的白櫟木條。底刀橫切面為矩形彎成V形，V形的頂點(diǎn)向著紙漿流動(dòng)方向，V形臂與飛刀輥的軸向成5°角，底刀寬159 mm，它被研磨到與飛刀輥相同的弧度。

底刀、底刀座和打漿機(jī)的槽底由一個(gè)軟的、有彈性的橡皮隔膜所連接，其厚度約為1.5mm，安裝得很合適，因此當(dāng)?shù)椎蹲c打漿機(jī)輥接觸時(shí)，橡皮膜不受力。

底刀座通過(guò)一個(gè)杠桿壓在飛刀輥上，杠桿間臂的比率為1. 94:1,對(duì)較長(zhǎng)的杠桿臂施加適當(dāng)?shù)闹亓?，使產(chǎn)生54N (5500gf)的負(fù)荷，這個(gè)負(fù)荷在底刀座上可產(chǎn)生105N的力，飛刀輥在(8.3士0.2)s^-1轉(zhuǎn)數(shù)下轉(zhuǎn)動(dòng)，它可以方便地用一個(gè)皮帶傳動(dòng)的約400W的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，打漿機(jī)槽上裝有螺栓供研磨過(guò)程中固定底刀臂使用。底刀座要安裝平衡好，以便在打漿機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能與其中的23L水相平衡，這樣一個(gè)極小的力就能使飛刀輥與底刀座相接觸。

為了確保打漿的再現(xiàn)性，下列條件應(yīng)予滿足。

a)打漿機(jī)應(yīng)旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒(méi)有不規(guī)則的振動(dòng):

b)全部飛刀利底刀應(yīng)在整個(gè)長(zhǎng)度上相接觸;

c）底刀座上第一把刀形成的入口和底刀之間的溝紋深度應(yīng)為(1.0士0.2) mm;

d)飛刀前緣應(yīng)做成為圓弧，其半徑約為(0.2~0.3)mm;

e)所有的刀應(yīng)干凈，沒(méi)有損傷，積垢和銹蝕。

 

 

附錄B

(參考件)

(瓦利Valley)打漿機(jī)的校準(zhǔn)

制訂出下列校準(zhǔn)程序，以使打漿機(jī)處于良好的狀態(tài)，在反復(fù)使用中保持穩(wěn)定，在給定的打漿度下和有限的打漿時(shí)間范圍內(nèi)，保持實(shí)驗(yàn)室紙頁(yè)性質(zhì)的再現(xiàn)性。

這個(gè)校準(zhǔn)和穩(wěn)定程序在下列情況下應(yīng)用:

a)新的打漿機(jī)開(kāi)始使用時(shí):

b)當(dāng)復(fù)寫(xiě)紙的壓痕表明底刀和打漿機(jī)輥之間嚴(yán)重失調(diào)時(shí);

c)在新的底刀座組件、橡皮膜、飛刀輥和輥?zhàn)虞S承安裝完畢后。

B1輔助材料

B1.1紙漿適合于研磨目的

B1.2金剛砂粉125 μm和45 μm

B1.3復(fù)寫(xiě)紙 將其置于兩紙頁(yè)之中使總厚度達(dá)0. 15 mm

B1.4 合適的磨石(如149號(hào)金剛砂油石)

B1.5輕機(jī)油

B1.6 參照漿 存留起米供校對(duì)使用，貯存足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以避免紙漿再變化，參照漿的類型應(yīng)與有關(guān)打漿設(shè)備中正常打漿的類型相同為好。

B2校準(zhǔn)研磨

B2.1校準(zhǔn)前檢查飛刀輥和飛刀，確保其未松動(dòng)。檢查飛刀輥，如果飛刀被磨損2mm以上，即飛刀輥的直徑達(dá)不到190mm,就應(yīng)更換飛刀，經(jīng)烤干后的新的底刀組件和刀片在水中浸泡至少24h，以使木頭墊膨脹，當(dāng)?shù)椎赌p到3.2mm以下時(shí)，應(yīng)予以更換。

B2.2校準(zhǔn)前， 應(yīng)卸下底刀座和橡皮膜并對(duì)其進(jìn)行檢查。將底刀前緣的多余的固定金屬刮到

(1.0士0.2)mm深，由此產(chǎn)生(1.0士0.2) mm的入口，底刀間的每個(gè)溝紋深度也應(yīng)調(diào)整到(1.0士0.2) mm。刮削或研磨每一個(gè)帶毛刺的底刀邊緣并清潔底刀間的面積，將底刀末端升起的肩角研磨或銼到低于接觸面的水平，用杠桿臂上的螺栓重新裝上底刀組件和橡皮膜。

B2.3沿著 底刀座的整個(gè)寬度有1.0mm 的入口和溝槽深度。用螺栓將杠桿臂夾固定在打漿機(jī)體上，杠桿臂穿過(guò)夾.上的縫，它的位置可以通過(guò)兩個(gè)支承在杠桿臂上表面和下表面的固定螺桿調(diào)整和支承著, .研磨開(kāi)始之前，應(yīng)調(diào)整杠桿臂夾，以防止底刀和飛刀輥接觸。

B2.4按普通方法準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的 360g (絕干量)打漿機(jī)用漿，在不帶負(fù)荷的情況下，使打漿機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，然后加入120g (約80mL)的125 μm金剛砂粉使形成均勻的混合物。

在打漿機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)整杠桿臂夾上的固定螺桿，使底刀與飛刀輥接觸，繼續(xù)研磨，間隔地進(jìn)行一下調(diào)整，以保持底刀的接觸，直到打漿機(jī)能平穩(wěn)地沒(méi)有振動(dòng)地運(yùn)轉(zhuǎn)，并在飛刀輥的飛刀上均勻地磨出一光亮的表面為止，如果底刀和飛刀輥是全新的，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男?zhǔn)，這個(gè)條件應(yīng)在30min內(nèi)得到。如果它們已使用過(guò)，幾分鐘即可滿足要求。

B2.5將打漿機(jī)內(nèi)的漿和研磨 后材料排空，將這種混合材料保留起來(lái)供再次研磨使用，徹底清洗打漿機(jī)，用吸水紙干燥底刀座的各部按照下面的方法，用復(fù)寫(xiě)紙檢查底刀座的情況。

a) 將一復(fù)寫(xiě)紙置于兩紙頁(yè)之間，使其總厚度為0. 15mm, 將這種紙切成160mmX250mm, 把制備好的復(fù)寫(xiě)紙放于底刀座和飛刀輥之間，向杠桿臂施加壓力，抓緊復(fù)寫(xiě)紙，防止其滑掉，用手轉(zhuǎn)動(dòng)飛刀輥，在飛刀輥的一些其它部位重復(fù)這一過(guò)程，直到得到底刀座各處的壓痕。

b)使用兩面包有紙頁(yè) 總厚度為0. 15 mm的鋁籍紙頁(yè)也可以得到類似的壓痕。

B2.6用紙漿 研磨材料混合物繼續(xù)研磨，直到復(fù)寫(xiě)紙的壓痕表明底刀和飛刀輥完全接觸。

一旦底刀和飛刀輥完全接觸，放出打漿機(jī)內(nèi)的混合物，并將這種漿-研磨材料混合物保留起來(lái)，將底刀座和橡皮膜作為一個(gè)整體卸下，反復(fù)地去除底刀前緣任何多余的固定金屬，將其去除到(1. 0士0.2) mm深。

B2.7刮削 或研磨底刀去除毛刺的邊緣，清潔底刀間的面積，研磨或銼削底刀末端凸起的扇角，把底刀座放回原處。

把紙漿-研磨材料混合物倒入打漿機(jī)，在杠桿臂上施加54N標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，研磨約5min,以校準(zhǔn)由于移動(dòng)底刀組件而造成的失調(diào)。

排空打漿機(jī)的紙漿-研磨材料混合物，把底刀座弄干。用復(fù)寫(xiě)紙壓痕檢查底刀座的接觸情況，如果接觸良好，取下飛刀輥上的防濺罩，用手轉(zhuǎn)動(dòng)飛刀輥，檢查每把飛刀是否與精確的直邊相平直，使用磨石和輕機(jī)油仔細(xì)地研磨每把飛刀后緣的金屬毛刺。

將每把飛刀的前緣仔細(xì)地磨圓到半徑大約為(0.2~0.3) mm,在這一階段，不用試圖改變飛刀上的溝紋表面。

B2.8用參照漿進(jìn)行打漿， 檢查打漿機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。打闊葉木參照漿時(shí)，當(dāng)把漿打到約50°SR或“加拿大標(biāo)準(zhǔn)”游離度200mL所需要的正常時(shí)間時(shí)，肖伯爾值應(yīng)高于那種漿的正常值約10%，而“加拿大標(biāo)準(zhǔn)”游離度應(yīng)低于那種漿的正常值約10%，如檢查時(shí)使用的是針葉木參照漿，脫水能力值應(yīng)保持在有關(guān)漿的正常水平。

如果檢查不符合要求，應(yīng)采取以下步驟:

如果打漿機(jī)改變?yōu)V水性能太慢，在杠桿臂上施加標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷，用420g (約300mL)的45μm碳化硅金剛砂粉在打得很好的漿中調(diào)整打漿機(jī)，連續(xù)精磨(15~30)s，精磨后進(jìn)行穩(wěn)定步驟，然后用參照漿檢查。

如果打漿機(jī)改變?yōu)V水性能太快，繼續(xù)進(jìn)行上述的研磨，但是加在杠桿臂上的負(fù)荷要小[ (5~ 10)N], .連續(xù)研磨(10~30) min,具體時(shí)間根據(jù)所需要的效果而定。在用參照漿檢查之前，應(yīng)使打漿機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

B3穩(wěn)定階段

這個(gè)階段是為穩(wěn)定飛刀和底刀組合件狀況的。

從打漿機(jī)上移去杠桿臂夾，按正常的方法準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的360g打漿機(jī)用漿。

注:使用代表著經(jīng)常測(cè)定漿料的試樣并在底刀和飛刀間的間障適合此類型漿料時(shí),對(duì)打漿機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是有幫助的。

向打漿機(jī)漿料中加入50g (約35 mL) 45 μm金剛砂粉，在杠桿臂上沒(méi)有任何負(fù)荷的情況下，使其循環(huán)，直到紙漿和金剛砂粉混合均勻?yàn)橹埂?/span>

在打漿機(jī)臂上施加54N (5500gf)的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，使紙漿研磨材料混合物循環(huán)(2~3)min,放出混合物，清洗所有殘余的漿和研磨材料，松開(kāi)橡皮膜的螺栓，清洗橡皮膜區(qū)域的研磨材料的殘跡。

用至少三份標(biāo)準(zhǔn)的參照漿打漿，打漿到“加拿大標(biāo)準(zhǔn)”游離度約200mL 或50°SR,除非需要檢驗(yàn)游離度外，讓打漿機(jī)自由運(yùn)轉(zhuǎn)。

反復(fù)地進(jìn)行粘狀打漿也可能影響打漿機(jī)的穩(wěn)定性。

用參照漿打漿讓打漿機(jī)徹底地運(yùn)轉(zhuǎn),檢查打漿機(jī)的校準(zhǔn)情況。如果濾水度在參照漿正常達(dá)到的土5%范圍內(nèi)打漿機(jī)即可使用。

B4修整研磨

當(dāng)發(fā)生“下述情況時(shí)應(yīng)進(jìn)行修整研磨:

a)在打漿的較后階段，底刀組件過(guò)度顫抖震動(dòng);

b)打漿機(jī)的測(cè)定結(jié)果超出了正常的控制限度。

檢查底刀和飛刀輥，看其是否有過(guò)多的磨損、失調(diào)或松動(dòng)。如果底刀磨損超過(guò)原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的3.2mm以上，飛刀磨損超過(guò)原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的1.6mm 以上，應(yīng)將它們更換。檢查固定金屬和底刀前緣間的間距，將其間距調(diào)整到1.0 mm.

如果打漿機(jī)改變脫水性太慢，在杠桿臂上施加標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷，用420g (約300mL) 45 μm金剛砂粉在打得很好的硬木漿中對(duì)其進(jìn)行精磨，連續(xù)精磨(15~30)s，精磨后應(yīng)使打漿機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，然后通過(guò)打參照漿進(jìn)行檢查。

如果打漿機(jī)改變脫水性太快，繼續(xù)上述的校準(zhǔn)研磨，但是杠桿臂上施加的負(fù)荷要小[(5~10)N],這個(gè)處理應(yīng)連續(xù)(10~30) min，具體時(shí)間取決于所需的效果，讓打漿機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，然后用參照漿檢查。