纸浆   物理试验用实验室纸页的制备

快速凯塞法

编辑：弗艾博纤维技术研究中心

 

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

Rapid- KO then method

(ISO 5269-2: 2004.MOD)

 

                                            前  言

本标准修改采用1SO5269 2:2004《纸浆  物理试验用实验室纸页的制备  第2部分:快速凯塞法》(英文版)。

本标准与ISO 5269 2:2004相比，主要差异如下：

——增加了 GB/T 24325《纸浆  实验室打浆  瓦利(Valley)打浆机法》.并用GB/T 24325代替ISO 5264-1:1979.MOD：

——用GB/T 10739《纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件》代替ISO 187:1990.EQV;

——用QB/T 1462(纸浆实验室的湿解离)代替1S0 5263:1979.EQV;

——用QB/T 1463《纸浆实验室打浆PFI磨法》代替ISO 5264-2:1979.EQV:

——对国际标准中的4.1.4.1.1.4.1.2.4.1.3和4.2条款标题后的内容保留.改作注的内容。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国造纸工业标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:中国制浆造纸研究院,国家纸张质量监督检验中心、中国造纸协会标准化专业委员会。

本标准主要起草人:史记。

 

纸浆

物理试验用实验室纸页的制备

快速凯塞法

 

1范围

本标准规定了采用快速凯塞纸页成型器米制备用于物理试验的实验室纸页，以便评价纸浆的有关性质。

本标准适用于大部分种类的纸浆.但不适用于某些具有很长纤维的浆料。如未经切短的棉纤维、亚麻和类似原料的纸浆。

本标准不适用于制备按GB/T 8940.2测定蓝光漫反射因数所用的实验室纸页。

注:使用未经切短的长纤维纸浆时,纸页的匀度也许不令人满意。

 

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件.其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而.鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 5399 纸浆 浆料浓度的测定(GB/T 5399-2004.ISO 4119:1995,1DT)

GB/T 10739 纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件（GB/T 10739-2002.cqv IS0 187;1990)

GB/T 24325 纸浆 实验室打浆 瓦利(Valley)打浆机法(GB/T 24325-2009.ISO 5264-1;

1979.MOD)

QB/T 1462 纸浆 实验室的湿解离(QB/T 1462-1992.cqv ISO 5263: 1979)

QB/T 1463 纸浆实验室打浆 PF1磨法(QB/T 1463-1992.cqv 1SO 5264-2:1979)

 

3原理

真空条件下，在金属丝网筛上用纸浆悬浮液制成圆形纸页。纸页需经加压并在干燥器中干燥。为完全防止纸页收缩.应用指定的方式加压,并在一定的真空和温度条件下压榨。

 

4设备

4.1快速凯塞装置

注:由纸页成型器.转移装置、一个或多个干燥器和附件组成(见图1)。设备与浆料或水接触的部分应耐腐蚀。

1——透明圆筒:

2——成排的孔:

3——环形室:

4——纸页成型筛网:

5——支撑箱网:

6——肋条:

7——排水口:

8——真空管:

9——衬垫纸板:

10——覆盖纸:

11——胶垫:

12——多孔平板:

13——磷青铜网;

14——冷却器:

15——纸页成型器:

16——空气:

17——水 :

18——贮浆器:

19——水或空气:

20——筛网部:

21——抽吸室:

22——热水:

23——干燥器:

24——加热室:

25——汽室;

26——自来水:

27——真空泵:

28——实验室纸页，

 

4.1.1 纸页成型器

注:由制备桨料悬浮液的贮浆器、形成湿纤维层的筛网部，用于抽水和贮存网下水的抽吸室组成。贮浆器的下部，筛网都和抽吸室均可密封。

4.1.1.1 贮浆器

见图1.贮浆器包括透明的圆筒(1).其内径为200 mm士0.5mm.容积应不少于10L.贮浆器应刻有升数。围绕贮浆器下部的圆周上有两排小孔(2).孔径为1.5mm.分上下两排，与圆筒外的环形室(3)径向相通.每排有40个小孔。筛网表面和下排小孔的距离是10mm.上下两排小孔之间的距离是7mm。下排小孔是水平钻出的。而上排小孔是向上倾斜的，与圆筒中心成30⁰角。

贮浆器应设计成筛网可卸的。环形槽可用空气和压缩空气充满，

4.1.1.2筛网部

筛网部将贮浆器和抽吸室隔开.由纸页成型筛网(4)和支撑筛网(5)组成。

镍丝纸页成型筛网平整地张在网圈上.并可从支撑筛网上取下。斜织的纸页成型筛网尺寸如下:

经线数:60根/cm:

纬线数:55根/cm;

线径:0.060mm~0,065mm.

支撑筛网平整地张在彼此平行的、相隔10mm士2mm的肋条(6)上.肋条宽2mm.高30mm.

每个肋条上端的两边缘斜切成与水平线成75⁰的倒角.并使每个肋条顶端留下0.5mm宽的凸缘作为支撑筛网的支架。支撑筛网要准确地水平定位。

支撑筛网是单线平织的.由磷青铜网制成.其尺寸如下:

经线数:8根/cm;

纬线数:7根/cm;

线径:0.35 mm.

4.1.1.3抽吸室

抽吸室容积大于10L.有一个可以关闭的排水口(7)。抽吸室可通过沿它的轴中心直接安装的真空管(8)与真空泵相连.真空管被封盖可防止水的渗入。有一个调节阀可将抽吸室的最大真空度限制为27kPa.

4.1.2转移装置

注:转移湿纤维纸页的装置由伏辊、衬垫纸板和覆盖纸组成。

4.1.2.1伏辊

伏辊直径120mm~130mm.长240mm~260mm.质量3.0kg士0.2kg。伏辊外表面应有弹性，

用毛布做成大约20mm厚。

4.1.2.2衬垫纸板(9)

由漂白挂面折叠箱纸板栽成的圆片.不含染色剂和荧光增白剂.直径为240mm.定量为200g/m².表面施胶良好。

4.1.2.3覆盖纸(10)

由施胶良好并经过压光的书写纸做成的圆片.定量为65g/m²士5g/m².直径为205mm,

注:适用的衬热纸板和覆盖纸的其他性质如下:

衬垫纸板由仿彩色纸板制成,仿彩色纸板以机械浆为芯层用不含磨木浆。机内施胶的漂白化学浆挂面。表层挂面的定量为60g/m²士5gm² .表面吸水(Cobb法)为20g/m²土5g/m²平滑度(别克法)为20g~25g。衬热纸板的透气度应大于1.83X 10^~2m/(Pa·s).表观密度为0.65g/cm²~0.70g/cm²

覆盖纸为不含磨木浆、超级压光的白纸。灰分低于5%.表面吸水(Cobb法)为15g/m²士2g/m².平滑度(別克法)为80g-120g.

合适的衬垫纸板和覆盖纸可从市面上购买。

4.1.3干燥器

注:由一个用像胶膜传递热和压力的加热室、一个支撑网筛和一个带冷却器的汽室组成。加热室。支撑筛网和汽室均可密封。

4.1.3.1加热室

加热室包括一个小室，小室带有可供93C⁰士4C⁰的热水通过的出口和入口。室底是由厚1mm~2mm,耐高温.高弹性的橡胶膜构成。橡胶膜直径稍大于201 mm.加热室可以从支撑筛网上卸下。采用沉浸式加热室时，平板橡胶隔膜和支撑筛网间的距离是1mm.

4.1.3.2支撑筛网

支撑筛网是一个多孔平板(12).板面张有两层磷青铜网(13).牢固地固定在板的边缘上。平板应能承受100 kPa表面压力而不发生变形。

支撑筛网的尺寸如下:

上网:

­——经线数:32根/cm;

——纬线数:24根/cm;

——线径:0.16 mm~0.17mm。

下网:

——经线数:8根/cm;

——纬线数:7根/cm;

——线径:0.35mm.

支撑板:

——厚度:2mm;

——孔径:3mm~4mm;

——孔距:5mm。

4.1.3.3 汽室

汽室包括一个直接位于支撑筛网下边的密封小室。并且在最低处有一个排气嘴.排气嘴使汽室压力达5kPa,

汽室里装有一个大面积的冷却器(14).自来水流经此冷却器。冷却水温度不高于20C⁰.部分蒸汽穿过支撑筛网在冷却器上冷凝。

4.2辅助设备.

注:以下是快速凯塞法纸页成型器和干燥设备的重要辅助设备.用于检查是否符合上述操作条件的测量设备除外。

4.2.1稀释水泵

每分钟能向纸页成型器的贮浆器(4..1.1.1)中注入18L-20L的水。

注:稀释水,冷凝水.压缩空气在通过和轴真空时常用此类推。

4.2.2压缩空气泵

以60L/min的速度向纸页成型器的贮浆器(4.1.1.1)中通入空气。

4.2.3热水加热器

提供93C⁰士4C⁰的热水。

4.2.4热水泵

在热水加热器(4.2.3)和加热室(4.1.3.1)之间以3L./min~6L./min的速度循环输送热水。

4.2.5冷却水泵

以约2L/min的速度向干燥器汽室(4.1.3.3)的冷却器中通自来水。

4.2.6真空泵

能在10s内使干燥器的汽室(4.1.3.3)的真空达5kPa。

 

5试样的制备

5.1 预处理

5.1.1未经打浆的纸浆

未经打浆的纸浆按QB/T 1462规定解离。

5.1.2 经实验室打浆的纸浆

经实验室打浆的纸浆按GB/T 24325或QB/T 1463的规定处理。

5.1.3取自生产线上悬浮浆料

没必要进行预处理。

5.2试样的制备

将试样浓度稀释至0.2%~0.5%。对于含有絮状物的纸浆。应稀释浓度至0.2%~0.3%。按

GB/T 5399测定试样浓度.或按6.1的规定抄造一张已知定量范围(绝干定量为65g/m²~85g/m² )的实验室纸页。若用实验室纸页测定试样浓度,则不必校正通过纸页筛网时的细小纤维流失(见6.1.3)。

稀释后的试样应尽快用于抄纸。

 

6试验步骤

6.1纸页成型

6.1.1 将干净的抄纸网放置在支撑筛网上。将贮浆器(4.1.1.1)放置在筛网部(4.1.1.2)上.并关闭抽吸室(4. I, 1.3)的出口。

6.1.2 用稀释水泵(4.2.1)向贮浆器(4.1.1.1)中注入4L自来水。往贮浆器顶部注入按5.2制备的一定量的试样.这些试样相当于2.4g绝干浆或定量75g/m²士2g/m²实验室纸页所需的试样量。将贮浆器中注入更多的稀释水。直至总体积达到7L..如果纸页被用来测定其特定属性.例如挺度和压缩性.纸页的定量应为按绝干计算的140g/m²土4g/m²。

6.1.3在大多数情况下会有细小纤维流失,所以应多加些纸浆来补充。

6.1.4用压缩空气泵(4.2.2)在5s内快速往贮浆器(4.1.1.1)中通入空气以搅拌试样。停止输送压缩空气.用5s时间使涡流停止。打开通抽吸室(4.1.1.3)的真空泵阀门，开始脱水。在脱水过程中。真空度应不超过27kPa(见4.1.1.3)。

6.1.5 当悬浮液中的全部水通过纤维层被抽走后，继续抽10s士1s.关上真空泵。排除抽吸室(4.1.1.3)中的真空,并打开抽吸室的排水口。将贮浆器(4.1.1.1)从筛网部(4.1.1.2)移开。

注:如果是易絮聚纸桨,可通过加速脱水来改善纸页的成型，也可在脱水开始时打开抽吸室(4.1.1.3)的一个与大气相通的出口约2%.

注意:如果由一个自动定时器来控制脱水，当脱水终止时，会有大量的悬浮液保留在贮浆器(4.1.1.1)中。当用含磨木浆或短纤维纸浆制备纸页时可观察到这一特征。

6.2纸页的转移

6.2.1在湿纸页上同心放置一张衬垫纸板（4.1.2.2)和一张覆盖纸(4.1.2.3).衬垫纸板光滑的一面朝下。在没有施加任何附加外力的情况下.在纸页上来回滚压伏辊(4.1.2.1)约2s,并在两个相垂直的方向上各滚压一次。伏辊(4.1.2.1)应放置在网子的边缘而不是放在湿纸页上。衬垫纸板和覆盖纸仅能使用一次。

6.2.2将纸页成型筛网连同湿纸页和衬垫纸板(4.1.2.2)从支撑筛网(4.1.3.2)上取下.使其稍微倾

斜。将其边缘对准一个水平的垫板.使载有湿纸页的村垫纸板(4.1.2.2)移到垫板上去。

6.2.3再次使用纸页成型筛网以前.应先从网的背面用较大的水流冲掉粘附在网上的纤维。

6.3纸页的干燥和温湿处理

6.3.1 在从网上取下纸页的1min内,将附在衬垫纸板(4.1.2.2)上的湿纸页放在开动的干燥器

(4.1.3)的支撑筛网(4.1.3.2)上。在湿纸页上放一张新的覆盖纸(4.1.2.3).立即关上干燥器(4.1.3).

并用真空泵(4.2.6)抽真空。

6.3.2从达到预定96kPn的真空度开始计时。干燥过程约为5min~7min.然后关上真空泵，排除干燥器中的真空.将已抄成的纸页和衬垫纸板及覆盖纸一起移开。再将衬垫纸板和覆盖纸从抄成的纸页上揭去。如果要制备较高定量的纸页,应延长干燥时间(最少为12min)。

6.3.3在进行物理测试以前 ,应按GB/T 10739将采用快速凯塞法抄造的实验室纸页进行温湿处理。

 

7试验报告

试验报告应包括以下内容:

a)对本国家标准编号的引用:

b)完整鉴定试样的所有必要信息;

c)取样方法的叙述:

d)所用的解离方法:

e)纸页的目标定量:

f)所用水的特征(例如:pH.硬度);

g)在试验过程中观察到的任何异常现象;

h)任何偏离本标准或可能影响结果的任何操作。