紙漿   物理試驗用實驗室紙頁的制備

快速凱塞法

編輯：弗艾博纖維技術(shù)研究中心

 

Pulps——Preparation of laboratory sheets for physical testing——

Rapid- KO then method

(ISO 5269-2: 2004.MOD)

 

                                            前  言

本標準修改采用1SO5269 2:2004《紙漿  物理試驗用實驗室紙頁的制備  第2部分:快速凱塞法》(英文版)。

本標準與ISO 5269 2:2004相比，主要差異如下：

——增加了 GB/T 24325《紙漿  實驗室打漿  瓦利(Valley)打漿機法》.并用GB/T 24325代替ISO 5264-1:1979.MOD：

——用GB/T 10739《紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件》代替ISO 187:1990.EQV;

——用QB/T 1462(紙漿實驗室的濕解離)代替1S0 5263:1979.EQV;

——用QB/T 1463《紙漿實驗室打漿PFI磨法》代替ISO 5264-2:1979.EQV:

——對國際標準中的4.1.4.1.1.4.1.2.4.1.3和4.2條款標題后的內(nèi)容保留.改作注的內(nèi)容。

本標準由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出。

本標準由全國造紙工業(yè)標準化技術(shù)委員會歸口。

本標準起草單位:中國制漿造紙研究院,國家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、中國造紙協(xié)會標準化專業(yè)委員會。

本標準主要起草人:史記。

 

紙漿

物理試驗用實驗室紙頁的制備

快速凱塞法

 

1范圍

本標準規(guī)定了采用快速凱塞紙頁成型器米制備用于物理試驗的實驗室紙頁，以便評價紙漿的有關(guān)性質(zhì)。

本標準適用于大部分種類的紙漿.但不適用于某些具有很長纖維的漿料。如未經(jīng)切短的棉纖維、亞麻和類似原料的紙漿。

本標準不適用于制備按GB/T 8940.2測定藍光漫反射因數(shù)所用的實驗室紙頁。

注:使用未經(jīng)切短的長纖維紙漿時,紙頁的勻度也許不令人滿意。

 

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用面成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件.其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準,然而.鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。

GB/T 5399 紙漿 漿料濃度的測定(GB/T 5399-2004.ISO 4119:1995,1DT)

GB/T 10739 紙、紙板和紙漿試樣處理和試驗的標準大氣條件（GB/T 10739-2002.cqv IS0 187;1990)

GB/T 24325 紙漿 實驗室打漿 瓦利(Valley)打漿機法(GB/T 24325-2009.ISO 5264-1;

1979.MOD)

QB/T 1462 紙漿 實驗室的濕解離(QB/T 1462-1992.cqv ISO 5263: 1979)

QB/T 1463 紙漿實驗室打漿 PF1磨法(QB/T 1463-1992.cqv 1SO 5264-2:1979)

 

3原理

真空條件下，在金屬絲網(wǎng)篩上用紙漿懸浮液制成圓形紙頁。紙頁需經(jīng)加壓并在干燥器中干燥。為完全防止紙頁收縮.應(yīng)用指定的方式加壓,并在一定的真空和溫度條件下壓榨。

 

4設(shè)備

4.1快速凱塞裝置

注:由紙頁成型器.轉(zhuǎn)移裝置、一個或多個干燥器和附件組成(見圖1)。設(shè)備與漿料或水接觸的部分應(yīng)耐腐蝕。

1——透明圓筒:

2——成排的孔:

3——環(huán)形室:

4——紙頁成型篩網(wǎng):

5——支撐箱網(wǎng):

6——肋條:

7——排水口:

8——真空管:

9——襯墊紙板:

10——覆蓋紙:

11——膠墊:

12——多孔平板:

13——磷青銅網(wǎng);

14——冷卻器:

15——紙頁成型器:

16——空氣:

17——水 :

18——貯漿器:

19——水或空氣:

20——篩網(wǎng)部:

21——抽吸室:

22——熱水:

23——干燥器:

24——加熱室:

25——汽室;

26——自來水:

27——真空泵:

28——實驗室紙頁，

 

4.1.1 紙頁成型器

注:由制備槳料懸浮液的貯漿器、形成濕纖維層的篩網(wǎng)部，用于抽水和貯存網(wǎng)下水的抽吸室組成。貯漿器的下部，篩網(wǎng)都和抽吸室均可密封。

4.1.1.1 貯漿器

見圖1.貯漿器包括透明的圓筒(1).其內(nèi)徑為200 mm士0.5mm.容積應(yīng)不少于10L.貯漿器應(yīng)刻有升數(shù)。圍繞貯漿器下部的圓周上有兩排小孔(2).孔徑為1.5mm.分上下兩排，與圓筒外的環(huán)形室(3)徑向相通.每排有40個小孔。篩網(wǎng)表面和下排小孔的距離是10mm.上下兩排小孔之間的距離是7mm。下排小孔是水平鉆出的。而上排小孔是向上傾斜的，與圓筒中心成30⁰角。

貯漿器應(yīng)設(shè)計成篩網(wǎng)可卸的。環(huán)形槽可用空氣和壓縮空氣充滿，

4.1.1.2篩網(wǎng)部

篩網(wǎng)部將貯漿器和抽吸室隔開.由紙頁成型篩網(wǎng)(4)和支撐篩網(wǎng)(5)組成。

鎳絲紙頁成型篩網(wǎng)平整地張在網(wǎng)圈上.并可從支撐篩網(wǎng)上取下。斜織的紙頁成型篩網(wǎng)尺寸如下:

經(jīng)線數(shù):60根/cm:

緯線數(shù):55根/cm;

線徑:0.060mm~0,065mm.

支撐篩網(wǎng)平整地張在彼此平行的、相隔10mm士2mm的肋條(6)上.肋條寬2mm.高30mm.

每個肋條上端的兩邊緣斜切成與水平線成75⁰的倒角.并使每個肋條頂端留下0.5mm寬的凸緣作為支撐篩網(wǎng)的支架。支撐篩網(wǎng)要準確地水平定位。

支撐篩網(wǎng)是單線平織的.由磷青銅網(wǎng)制成.其尺寸如下:

經(jīng)線數(shù):8根/cm;

緯線數(shù):7根/cm;

線徑:0.35 mm.

4.1.1.3抽吸室

抽吸室容積大于10L.有一個可以關(guān)閉的排水口(7)。抽吸室可通過沿它的軸中心直接安裝的真空管(8)與真空泵相連.真空管被封蓋可防止水的滲入。有一個調(diào)節(jié)閥可將抽吸室的最大真空度限制為27kPa.

4.1.2轉(zhuǎn)移裝置

注:轉(zhuǎn)移濕纖維紙頁的裝置由伏輥、襯墊紙板和覆蓋紙組成。

4.1.2.1伏輥

伏輥直徑120mm~130mm.長240mm~260mm.質(zhì)量3.0kg士0.2kg。伏輥外表面應(yīng)有彈性，

用毛布做成大約20mm厚。

4.1.2.2襯墊紙板(9)

由漂白掛面折疊箱紙板栽成的圓片.不含染色劑和熒光增白劑.直徑為240mm.定量為200g/m².表面施膠良好。

4.1.2.3覆蓋紙(10)

由施膠良好并經(jīng)過壓光的書寫紙做成的圓片.定量為65g/m²士5g/m².直徑為205mm,

注:適用的襯熱紙板和覆蓋紙的其他性質(zhì)如下:

襯墊紙板由仿彩色紙板制成,仿彩色紙板以機械漿為芯層用不含磨木漿。機內(nèi)施膠的漂白化學(xué)漿掛面。表層掛面的定量為60g/m²士5gm² .表面吸水(Cobb法)為20g/m²土5g/m²平滑度(別克法)為20g~25g。襯熱紙板的透氣度應(yīng)大于1.83X 10^~2m/(Pa·s).表觀密度為0.65g/cm²~0.70g/cm²

覆蓋紙為不含磨木漿、超級壓光的白紙?；曳值陀?%.表面吸水(Cobb法)為15g/m²士2g/m².平滑度(別克法)為80g-120g.

合適的襯墊紙板和覆蓋紙可從市面上購買。

4.1.3干燥器

注:由一個用像膠膜傳遞熱和壓力的加熱室、一個支撐網(wǎng)篩和一個帶冷卻器的汽室組成。加熱室。支撐篩網(wǎng)和汽室均可密封。

4.1.3.1加熱室

加熱室包括一個小室，小室?guī)в锌晒?3C⁰士4C⁰的熱水通過的出口和入口。室底是由厚1mm~2mm,耐高溫.高彈性的橡膠膜構(gòu)成。橡膠膜直徑稍大于201 mm.加熱室可以從支撐篩網(wǎng)上卸下。采用沉浸式加熱室時，平板橡膠隔膜和支撐篩網(wǎng)間的距離是1mm.

4.1.3.2支撐篩網(wǎng)

支撐篩網(wǎng)是一個多孔平板(12).板面張有兩層磷青銅網(wǎng)(13).牢固地固定在板的邊緣上。平板應(yīng)能承受100 kPa表面壓力而不發(fā)生變形。

支撐篩網(wǎng)的尺寸如下:

上網(wǎng):

­——經(jīng)線數(shù):32根/cm;

——緯線數(shù):24根/cm;

——線徑:0.16 mm~0.17mm。

下網(wǎng):

——經(jīng)線數(shù):8根/cm;

——緯線數(shù):7根/cm;

——線徑:0.35mm.

支撐板:

——厚度:2mm;

——孔徑:3mm~4mm;

——孔距:5mm。

4.1.3.3 汽室

汽室包括一個直接位于支撐篩網(wǎng)下邊的密封小室。并且在最低處有一個排氣嘴.排氣嘴使汽室壓力達5kPa,

汽室里裝有一個大面積的冷卻器(14).自來水流經(jīng)此冷卻器。冷卻水溫度不高于20C⁰.部分蒸汽穿過支撐篩網(wǎng)在冷卻器上冷凝。

4.2輔助設(shè)備.

注:以下是快速凱塞法紙頁成型器和干燥設(shè)備的重要輔助設(shè)備.用于檢查是否符合上述操作條件的測量設(shè)備除外。

4.2.1稀釋水泵

每分鐘能向紙頁成型器的貯漿器(4..1.1.1)中注入18L-20L的水。

注:稀釋水,冷凝水.壓縮空氣在通過和軸真空時常用此類推。

4.2.2壓縮空氣泵

以60L/min的速度向紙頁成型器的貯漿器(4.1.1.1)中通入空氣。

4.2.3熱水加熱器

提供93C⁰士4C⁰的熱水。

4.2.4熱水泵

在熱水加熱器(4.2.3)和加熱室(4.1.3.1)之間以3L./min~6L./min的速度循環(huán)輸送熱水。

4.2.5冷卻水泵

以約2L/min的速度向干燥器汽室(4.1.3.3)的冷卻器中通自來水。

4.2.6真空泵

能在10s內(nèi)使干燥器的汽室(4.1.3.3)的真空達5kPa。

 

5試樣的制備

5.1 預(yù)處理

5.1.1未經(jīng)打漿的紙漿

未經(jīng)打漿的紙漿按QB/T 1462規(guī)定解離。

5.1.2 經(jīng)實驗室打漿的紙漿

經(jīng)實驗室打漿的紙漿按GB/T 24325或QB/T 1463的規(guī)定處理。

5.1.3取自生產(chǎn)線上懸浮漿料

沒必要進行預(yù)處理。

5.2試樣的制備

將試樣濃度稀釋至0.2%~0.5%。對于含有絮狀物的紙漿。應(yīng)稀釋濃度至0.2%~0.3%。按

GB/T 5399測定試樣濃度.或按6.1的規(guī)定抄造一張已知定量范圍(絕干定量為65g/m²~85g/m² )的實驗室紙頁。若用實驗室紙頁測定試樣濃度,則不必校正通過紙頁篩網(wǎng)時的細小纖維流失(見6.1.3)。

稀釋后的試樣應(yīng)盡快用于抄紙。

 

6試驗步驟

6.1紙頁成型

6.1.1 將干凈的抄紙網(wǎng)放置在支撐篩網(wǎng)上。將貯漿器(4.1.1.1)放置在篩網(wǎng)部(4.1.1.2)上.并關(guān)閉抽吸室(4. I, 1.3)的出口。

6.1.2 用稀釋水泵(4.2.1)向貯漿器(4.1.1.1)中注入4L自來水。往貯漿器頂部注入按5.2制備的一定量的試樣.這些試樣相當于2.4g絕干漿或定量75g/m²士2g/m²實驗室紙頁所需的試樣量。將貯漿器中注入更多的稀釋水。直至總體積達到7L..如果紙頁被用來測定其特定屬性.例如挺度和壓縮性.紙頁的定量應(yīng)為按絕干計算的140g/m²土4g/m²。

6.1.3在大多數(shù)情況下會有細小纖維流失,所以應(yīng)多加些紙漿來補充。

6.1.4用壓縮空氣泵(4.2.2)在5s內(nèi)快速往貯漿器(4.1.1.1)中通入空氣以攪拌試樣。停止輸送壓縮空氣.用5s時間使渦流停止。打開通抽吸室(4.1.1.3)的真空泵閥門，開始脫水。在脫水過程中。真空度應(yīng)不超過27kPa(見4.1.1.3)。

6.1.5 當懸浮液中的全部水通過纖維層被抽走后，繼續(xù)抽10s士1s.關(guān)上真空泵。排除抽吸室(4.1.1.3)中的真空,并打開抽吸室的排水口。將貯漿器(4.1.1.1)從篩網(wǎng)部(4.1.1.2)移開。

注:如果是易絮聚紙槳,可通過加速脫水來改善紙頁的成型，也可在脫水開始時打開抽吸室(4.1.1.3)的一個與大氣相通的出口約2%.

注意:如果由一個自動定時器來控制脫水，當脫水終止時，會有大量的懸浮液保留在貯漿器(4.1.1.1)中。當用含磨木漿或短纖維紙漿制備紙頁時可觀察到這一特征。

6.2紙頁的轉(zhuǎn)移

6.2.1在濕紙頁上同心放置一張襯墊紙板（4.1.2.2)和一張覆蓋紙(4.1.2.3).襯墊紙板光滑的一面朝下。在沒有施加任何附加外力的情況下.在紙頁上來回滾壓伏輥(4.1.2.1)約2s,并在兩個相垂直的方向上各滾壓一次。伏輥(4.1.2.1)應(yīng)放置在網(wǎng)子的邊緣而不是放在濕紙頁上。襯墊紙板和覆蓋紙僅能使用一次。

6.2.2將紙頁成型篩網(wǎng)連同濕紙頁和襯墊紙板(4.1.2.2)從支撐篩網(wǎng)(4.1.3.2)上取下.使其稍微傾

斜。將其邊緣對準一個水平的墊板.使載有濕紙頁的村墊紙板(4.1.2.2)移到墊板上去。

6.2.3再次使用紙頁成型篩網(wǎng)以前.應(yīng)先從網(wǎng)的背面用較大的水流沖掉粘附在網(wǎng)上的纖維。

6.3紙頁的干燥和溫濕處理

6.3.1 在從網(wǎng)上取下紙頁的1min內(nèi),將附在襯墊紙板(4.1.2.2)上的濕紙頁放在開動的干燥器

(4.1.3)的支撐篩網(wǎng)(4.1.3.2)上。在濕紙頁上放一張新的覆蓋紙(4.1.2.3).立即關(guān)上干燥器(4.1.3).

并用真空泵(4.2.6)抽真空。

6.3.2從達到預(yù)定96kPn的真空度開始計時。干燥過程約為5min~7min.然后關(guān)上真空泵，排除干燥器中的真空.將已抄成的紙頁和襯墊紙板及覆蓋紙一起移開。再將襯墊紙板和覆蓋紙從抄成的紙頁上揭去。如果要制備較高定量的紙頁,應(yīng)延長干燥時間(最少為12min)。

6.3.3在進行物理測試以前 ,應(yīng)按GB/T 10739將采用快速凱塞法抄造的實驗室紙頁進行溫濕處理。

 

7試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a)對本國家標準編號的引用:

b)完整鑒定試樣的所有必要信息;

c)取樣方法的敘述:

d)所用的解離方法:

e)紙頁的目標定量:

f)所用水的特征(例如:pH.硬度);

g)在試驗過程中觀察到的任何異?，F(xiàn)象;

h)任何偏離本標準或可能影響結(jié)果的任何操作。