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GEFRAN负荷传感器CM-K10M-F-S 2130X000XZ0

  • 更新时间:  2020-11-30
  • 产品型号:  PZ-34-F-050 0000X000
  • 简单描述
  • GEFRAN负荷传感器CM-K10M-F-S 2130X000XZ0
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详细介绍

GEFRAN负荷传感器CM-K10M-F-S 2130X000XZ0

GEFRAN负荷传感器CM-K10M-F-S 2130X000XZ0

惠言达寄语:

便宜的东西,只有在你买的那一刻是开心的,用的时侯没有一天是开心的;品质好的东西,给钱那一刻是心疼的,用的时侯每天都是快乐的,感觉特别值得。

F008443 M22-6-M-P15C-1-4-D 2130X000X00

F028067 M22-6-M-P75C-1-4-D 2130X000X00

F029667 M22-6-M-P15M-1-4-D 2130X000X00

F051298 CM-K3.5M-F-R 2130X000XZ0

F032268 M30-6-H-B02M-4-4-0 2130X000X00

F035500 K30-6-H-P10M-1-4-0-I 2130X000X00

F035501 K30-6-H-P05M-1-4-0-I 2130X000X00

F048848 K30-6-H-B05C-1-4-0-I 2130X000X00

F052656 K30-6-H-B01M-1-4-0-I 2130X000X00

F054423 K30-6-H-B02C-1-4-0-I 2130X000X00

F034929 GFX4-30-0-1-F-E

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F041079 W30-8-M-P10M-1-4-0 2130X000X00

F033697 2500-1-0-0-0-2-1

F054192 2500-1-0-0-0-3-1

 

造纸浆料中,细小纤维是非常重要的组分,能显著地影响纸张的各种特性。细小纤维根据来源不同,可分为原生细小纤维(一次细小纤维)、打浆或磨浆产生的二次细小纤维(主要是纤维碎片)以及存在于造纸白水中的细小纤维[1~4]。一般来讲细小纤维具有使纤维网络结构收缩的能力[5]。研究细小纤维的性质可以更好地认识细小纤维的作用,对造纸过程和纸张的性质进行更好的控制[6,7]。本实验以打浆度为18°SR的杨木P-RCAPMP为原料,分别用DDJ(常用的细小纤维筛分设备)和SWECO圆形振动筛(新引入的筛分设备)进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),收集不同级别的细小纤维,通过测定表面电荷含量、黏度、比沉降容积、FQA指标等特征参数,以探究不同筛分设备对杨木P-RCAPMP细小纤维性能的影响。

1实验部分

1.1原料与仪器18°SR杨木P-RCAPMP风干浆(取自河南濮阳龙丰);MgSO4(分析纯);PFI磨浆机,SWECO圆形振动筛,DDJ动态滤水仪,PCD-03型胶体电荷分析仪,LVDV2+型黏度计,纤维质量分析仪(FQA)。

1.2方法

1.2.1浆料准备用PFI磨浆机,将杨木PRC-APMP原料浆(18°SR)打浆至(85±2)°SR,测定水分后备用。

1.2.2细小纤维的制备、分离与含量测定取一定量上述(85±2)°SR杨木P-RCAPMP浆,充分疏解后,分别用DDJ和SWECO筛进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),初始筛分浓度设定为0.1%,得到P200、P300、P400三个级别的细小纤维溶液和对应筛后长纤维组分,将筛出的细小纤维溶液静置48h后,抽出上层清液,得到一定浓度的细小纤维悬浊液,充分搅匀后,取20ml于培养皿中,在105℃恒温条件下烘干4h,冷却30min后称重,计算得到其体积浓度后,冷藏备用。用DDJ测定打浆后的未筛浆和筛后浆中的细小纤维量,并计算细小纤维筛分收益率。

1.2.2.1细小纤维含量的测定用去离子纯净水把待测浆料(打浆后未筛分的浆料和筛分后的浆料)配制成浓度为0.5%的悬浮液500ml。然后加入到DDJ中(选用200筛网),搅拌速度设定在750r/min,开始滤水,完成一次后,再加入500ml纯净水重复滤水,直到烧杯中的滤液澄清为止。清洗出留在网上的纤维组分,并用恒重过的定量滤纸在布氏漏斗上过滤。最后把滤纸及残余纤维在烘箱中烘干4h,在常温下冷却30min称重。通过纤维重量占纤维总重量的比例计算出细小纤维的含量[8]。

1.2.2.2筛分细小纤维收益率的计算筛分收益率=1-(筛分后的浆料细小纤维含量/未筛分的浆料细小纤维含量)1.2.3细小纤维特性指标检测

1.2.3.1表面电荷用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到0.10g/L,量取10ml。用PCD-03型胶体电荷分析仪测定细小纤维表面电荷量。

1.2.3.2胶体黏度用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到1.00g/L,量取500ml。用LVDV2+型黏度计(选用Spindle1)测定细小纤维溶液黏度,直接读取并记录数据。

1.2.3.3比沉降容积用100ml量筒配制浓度为1.0g/L细小纤维溶液100ml,并加入一定量MgSO4,使其浓度为0.5g/L,然后在0.06MPa压力下抽真空30min后静置24h。记录沉降体积,并将细小纤维溶液过滤,烘干恒重后定量。用沉积体积除以绝干细小纤维质量即为该细小纤维对应的比沉降容积,单位为:cm3/g。

1.2.4细小纤维FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级细小纤维(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

1.2.5不同筛分设备不同目数筛后浆FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级筛后浆(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

2结果与讨论

2.1不同筛分设备细小纤维筛分收益率由表1可知,两种筛分设备下的筛分收益随筛网目数的增加而递减,且SWECO筛的筛分效能相应比DDJ要高很多。SWECO筛筛分200目细小纤维的收益率高达96.88%,比其他情况多出10%~20%。这是因为随着目数的增大,一部分细小纤维没有筛下来,并且SWECO筛的筛分是通过垂直和切线振动来实现的,这样在筛网底部浆料很难形成滤饼,使细小纤维能尽可能多地通过网孔被筛掉。而DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,筛网面积太小,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,所以SWECO的筛分收益要比DDJ高。

2.2细小纤维特性指标

2.2.1表面电荷细小纤维表面因为羧基电离而带负电荷,其带电情况受其表面化学组成及电离状态的影响[8]。由表2可知,总体上,同一级别细小纤维情况下,DDJ筛分得到细小纤维的表面电荷量更高,且随着筛网目数的增加递减。而SWECO筛正好相反,其筛分得到细小纤维表面电荷量随着筛网目数的增加而上升。

2.2.2胶体黏度细小纤维的黏度反映了细小纤维网状结构的水化程度[6]。由表3可知,两种筛分设备下筛分得到的细小纤维溶液黏度均随着筛网目数的增加而上升,SWECO筛得到的细小纤维的黏度增幅更快,相对于DDJ细小纤维有更高的黏度指数。这是由于更细小的细小纤维含有更多的结合水,像胶水一样使悬浮液黏度增加。2.2.3比沉降容积细小纤维的比沉降容积和其中纤丝状组分含量相关性良好,而纤丝状组分含量与细小纤维抄造纸张的抗张指数相关性良好[9,10]。由表4可知,两种筛分设备所得到的细小纤维丝状组分含量均随着筛网目数的增加而增加,且DDJ筛得的细小纤维相对于SWECO筛筛得的细小纤维含有更多的丝状组分。

2.2.4细小纤维FQA指标由表5可以看出,SWECO细小纤维总体上随筛网目数的增加,其长度递增,而DDJ细小纤维除双重重均长度是递增外,数均长度和重均长度均随筛网目数的增加而递减。两种筛分设备的细小纤维的含量变化也完全相反,随着筛网目数的增加,SWECO细小纤维含量递减,而DDJ细小纤维递增。且总体上,由于转子搅拌的作用DDJ细小纤维的卷曲与扭结程度比SWECO细小纤维高得多。但是,SWECO细小纤维的纤维束含量比DDJ细小纤维高得多,这可能会影响到SWECO细小纤维的质量。

2.2.5未筛浆与筛后浆FQA指标由表6可以看出,细小纤维的存在能影响纸浆纤维的长度,筛除细小纤维后纸浆纤维变长,且筛网目数越小纸浆纤维的数均长度越大,这是因为筛网目数越低,筛出来的细小纤维的量越多,而且细小纤维的尺寸越大,所以剩下的长纤维组分相应越多,其平均长度自然更大。从表中筛后浆的残余细小纤维还可以看出,200目细小纤维残余含量差别最大,300目和400目细小纤维残余量相差较小,SWECO筛比DDJ筛分更彻底,残余细小纤维含量更少,这可能与筛分方式不同有关,SWECO筛工作时浆料同时受水平及竖直方向剪切力振动作用,而且SWECO筛筛网面积很大,从而保证了浆料不会长久聚集在筛网上形成滤饼,这样使细小纤维尽可能多地通过网孔被筛掉,从而不会被浆饼截留太多。DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,另外由于DDJ筛分动力较弱,筛网面积太小,所以不可避免地在进行连续操作时,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,从而大大影响了细小纤维的筛分效率。另外从表6可以看出,SWECO筛筛除细小纤维后,残余纤维组分的卷曲指数和扭结指数均变小,DDJ筛分后的浆料则变化不大。相对未筛浆,筛后浆中均含有更大量的纤维束,这说明筛除的细小纤维中带走一部分纤维束。

3结论

3.1不同分级设备的细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维的。

3.2DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量,且随着筛网目数的增加而递减。

3.3两种筛分设备下,随着筛网目数的增加,黏度及比沉降容积均递增,且SWECO细小纤维具有更高的黏度,DDJ细小纤维含有更多的丝状组分。

3.4FQA指标表明:DDJ细小纤维和SWECO细小纤维在纤维长度和细小纤维含量上随筛网目数增加而呈完全相反的趋势,DDJ细小纤维更柔软,有更高的扭结及卷曲程度,SWECO细小纤维纤维束含量更高。

3.5细小纤维能影响纸浆纤维的长度,随着筛网目数的增加,这种影响会变弱。细小纤维会增加浆料纤维的柔软性,这是细小纤维影响纸张强度性能的重要原因之一。

Gefran位移传感器经销商常见系列及型号:

GEFRAN位移传感器又分线性位移传感器、磁性非接触式位移传感器和磁性位移线性传感器。

线性位移传感器有LT型、LT-M-275-S,LT67型、PA1型、PC型、PC67型、PK型、PY1型、PY2型、PY3型、PZ12型、PZ34型、PZ67-A型、PZ67-S型、IC型、PR65型(旋转角位移式)、PS(旋转角位移式)、PMA12型、PME12型、PMI12型、EG01/02/03型(编码器)、PCIR型(讯号调节器);

磁性非接触式位移传感器有MK4A型、MK4D型、IK1A型、IK1D型;

磁性位移线性传感器有MK2系列、IK1系列、IK2系列、MK4系列。

意大利GEFRAN旋转位移传感器:PS09,PS11,PS20,PR65

GEFRAN信号调节器:PCIR,PCIR101/102,EG01/02/03

GEFRAN非接触位移传感器/磁致伸缩位移传感器:MK2C,MK4A,MK4D,MK4S,IK4A,IK1A,IK1D,IK2S,IK2C,RK,RK-A,RK-C

GEFRAN称重传感器:TR,CM,CU,AM,TC,TU,TH,CC,CT,SB,SH,CB,OC,OD,CIR,CIR-D

GEFRAN压力传感器:PMH,TK,TSA,TPS,TPSA,TPF,TPFA,TPH,TPHA,XSA,XPSA

GEFRAN高温熔体压力传感器:M3,ME,MN,MX,MX4,MD,W3,WE,WN,,WD,IE,CMI,GRD,MJ,IJ

GEFRAN控制器/控制仪表/温控器/温度控制器:400,401,600,800,800V,800P,1000,1001,1101,1200,1300,1600,1800,1600V,1800V,1600P,1800P,3400,4400,3500,4500,2301,2500,40T72PID

GEFRAN固态继电器:GS-T,GS,GD,GQ,RA,GTS-T,GTS,GTS-L,GTD,GTT,GZ,GTZ

:GS-T,GS,GD,GQ,RA,GTS-T,GTS,GTS-L,GTD,GTT,GZ,GTZ

    F000019    1000-R0-3R-0-1

    F000333    1000-V-3R-0-0

    F035309    1001-I-3R-0-1

    F000023    1001-R0-1R-0-1

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    F000025    1101-R0-1R-0-1

    F027307    1200-RDD0-00-0-0

    F043703    1200-RDD0-00-2-1

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    F024891    1200-RR00-02-2-1

    F042070    1200-RRCR-01-0-0

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    F035104    1600-DRR0I0-0000-000

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    F053963    1600-DRRDIV-0801-000

    F001560    1600-DRRDV0-1021-000

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    F039332    1600-DRRR00-1121-000

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造纸浆料中,细小纤维是非常重要的组分,能显著地影响纸张的各种特性。细小纤维根据来源不同,可分为原生细小纤维(一次细小纤维)、打浆或磨浆产生的二次细小纤维(主要是纤维碎片)以及存在于造纸白水中的细小纤维[1~4]。一般来讲细小纤维具有使纤维网络结构收缩的能力[5]。研究细小纤维的性质可以更好地认识细小纤维的作用,对造纸过程和纸张的性质进行更好的控制[6,7]。本实验以打浆度为18°SR的杨木P-RCAPMP为原料,分别用DDJ(常用的细小纤维筛分设备)和SWECO圆形振动筛(新引入的筛分设备)进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),收集不同级别的细小纤维,通过测定表面电荷含量、黏度、比沉降容积、FQA指标等特征参数,以探究不同筛分设备对杨木P-RCAPMP细小纤维性能的影响。

1实验部分

1.1原料与仪器18°SR杨木P-RCAPMP风干浆(取自河南濮阳龙丰);MgSO4(分析纯);PFI磨浆机,SWECO圆形振动筛,DDJ动态滤水仪,PCD-03型胶体电荷分析仪,LVDV2+型黏度计,纤维质量分析仪(FQA)。

1.2方法

1.2.1浆料准备用PFI磨浆机,将杨木PRC-APMP原料浆(18°SR)打浆至(85±2)°SR,测定水分后备用。

1.2.2细小纤维的制备、分离与含量测定取一定量上述(85±2)°SR杨木P-RCAPMP浆,充分疏解后,分别用DDJ和SWECO筛进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),初始筛分浓度设定为0.1%,得到P200、P300、P400三个级别的细小纤维溶液和对应筛后长纤维组分,将筛出的细小纤维溶液静置48h后,抽出上层清液,得到一定浓度的细小纤维悬浊液,充分搅匀后,取20ml于培养皿中,在105℃恒温条件下烘干4h,冷却30min后称重,计算得到其体积浓度后,冷藏备用。用DDJ测定打浆后的未筛浆和筛后浆中的细小纤维量,并计算细小纤维筛分收益率。

1.2.2.1细小纤维含量的测定用去离子纯净水把待测浆料(打浆后未筛分的浆料和筛分后的浆料)配制成浓度为0.5%的悬浮液500ml。然后加入到DDJ中(选用200筛网),搅拌速度设定在750r/min,开始滤水,完成一次后,再加入500ml纯净水重复滤水,直到烧杯中的滤液澄清为止。清洗出留在网上的纤维组分,并用恒重过的定量滤纸在布氏漏斗上过滤。最后把滤纸及残余纤维在烘箱中烘干4h,在常温下冷却30min称重。通过纤维重量占纤维总重量的比例计算出细小纤维的含量[8]。

1.2.2.2筛分细小纤维收益率的计算筛分收益率=1-(筛分后的浆料细小纤维含量/未筛分的浆料细小纤维含量)1.2.3细小纤维特性指标检测

1.2.3.1表面电荷用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到0.10g/L,量取10ml。用PCD-03型胶体电荷分析仪测定细小纤维表面电荷量。

1.2.3.2胶体黏度用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到1.00g/L,量取500ml。用LVDV2+型黏度计(选用Spindle1)测定细小纤维溶液黏度,直接读取并记录数据。

1.2.3.3比沉降容积用100ml量筒配制浓度为1.0g/L细小纤维溶液100ml,并加入一定量MgSO4,使其浓度为0.5g/L,然后在0.06MPa压力下抽真空30min后静置24h。记录沉降体积,并将细小纤维溶液过滤,烘干恒重后定量。用沉积体积除以绝干细小纤维质量即为该细小纤维对应的比沉降容积,单位为:cm3/g。

1.2.4细小纤维FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级细小纤维(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

1.2.5不同筛分设备不同目数筛后浆FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级筛后浆(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

2结果与讨论

2.1不同筛分设备细小纤维筛分收益率由表1可知,两种筛分设备下的筛分收益随筛网目数的增加而递减,且SWECO筛的筛分效能相应比DDJ要高很多。SWECO筛筛分200目细小纤维的收益率高达96.88%,比其他情况多出10%~20%。这是因为随着目数的增大,一部分细小纤维没有筛下来,并且SWECO筛的筛分是通过垂直和切线振动来实现的,这样在筛网底部浆料很难形成滤饼,使细小纤维能尽可能多地通过网孔被筛掉。而DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,筛网面积太小,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,所以SWECO的筛分收益要比DDJ高。

2.2细小纤维特性指标

2.2.1表面电荷细小纤维表面因为羧基电离而带负电荷,其带电情况受其表面化学组成及电离状态的影响[8]。由表2可知,总体上,同一级别细小纤维情况下,DDJ筛分得到细小纤维的表面电荷量更高,且随着筛网目数的增加递减。而SWECO筛正好相反,其筛分得到细小纤维表面电荷量随着筛网目数的增加而上升。

2.2.2胶体黏度细小纤维的黏度反映了细小纤维网状结构的水化程度[6]。由表3可知,两种筛分设备下筛分得到的细小纤维溶液黏度均随着筛网目数的增加而上升,SWECO筛得到的细小纤维的黏度增幅更快,相对于DDJ细小纤维有更高的黏度指数。这是由于更细小的细小纤维含有更多的结合水,像胶水一样使悬浮液黏度增加。2.2.3比沉降容积细小纤维的比沉降容积和其中纤丝状组分含量相关性良好,而纤丝状组分含量与细小纤维抄造纸张的抗张指数相关性良好[9,10]。由表4可知,两种筛分设备所得到的细小纤维丝状组分含量均随着筛网目数的增加而增加,且DDJ筛得的细小纤维相对于SWECO筛筛得的细小纤维含有更多的丝状组分。

2.2.4细小纤维FQA指标由表5可以看出,SWECO细小纤维总体上随筛网目数的增加,其长度递增,而DDJ细小纤维除双重重均长度是递增外,数均长度和重均长度均随筛网目数的增加而递减。两种筛分设备的细小纤维的含量变化也完全相反,随着筛网目数的增加,SWECO细小纤维含量递减,而DDJ细小纤维递增。且总体上,由于转子搅拌的作用DDJ细小纤维的卷曲与扭结程度比SWECO细小纤维高得多。但是,SWECO细小纤维的纤维束含量比DDJ细小纤维高得多,这可能会影响到SWECO细小纤维的质量。

2.2.5未筛浆与筛后浆FQA指标由表6可以看出,细小纤维的存在能影响纸浆纤维的长度,筛除细小纤维后纸浆纤维变长,且筛网目数越小纸浆纤维的数均长度越大,这是因为筛网目数越低,筛出来的细小纤维的量越多,而且细小纤维的尺寸越大,所以剩下的长纤维组分相应越多,其平均长度自然更大。从表中筛后浆的残余细小纤维还可以看出,200目细小纤维残余含量差别最大,300目和400目细小纤维残余量相差较小,SWECO筛比DDJ筛分更彻底,残余细小纤维含量更少,这可能与筛分方式不同有关,SWECO筛工作时浆料同时受水平及竖直方向剪切力振动作用,而且SWECO筛筛网面积很大,从而保证了浆料不会长久聚集在筛网上形成滤饼,这样使细小纤维尽可能多地通过网孔被筛掉,从而不会被浆饼截留太多。DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,另外由于DDJ筛分动力较弱,筛网面积太小,所以不可避免地在进行连续操作时,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,从而大大影响了细小纤维的筛分效率。另外从表6可以看出,SWECO筛筛除细小纤维后,残余纤维组分的卷曲指数和扭结指数均变小,DDJ筛分后的浆料则变化不大。相对未筛浆,筛后浆中均含有更大量的纤维束,这说明筛除的细小纤维中带走一部分纤维束。

3结论

3.1不同分级设备的细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维的。

3.2DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量,且随着筛网目数的增加而递减。

3.3两种筛分设备下,随着筛网目数的增加,黏度及比沉降容积均递增,且SWECO细小纤维具有更高的黏度,DDJ细小纤维含有更多的丝状组分。

3.4FQA指标表明:DDJ细小纤维和SWECO细小纤维在纤维长度和细小纤维含量上随筛网目数增加而呈完全相反的趋势,DDJ细小纤维更柔软,有更高的扭结及卷曲程度,SWECO细小纤维纤维束含量更高。

3.5细小纤维能影响纸浆纤维的长度,随着筛网目数的增加,这种影响会变弱。细小纤维会增加浆料纤维的柔软性,这是细小纤维影响纸张强度性能的重要原因之一。

    F001459    1600-RRRRII-0021-000

    F001433    1600-RRRRV0-0000-000

    F001435    1600-RRRRV0-0021-000

    F025892    1600-RRRRVV-1101-000

    F027808    1600V-DRRR00-1121-000

    F001594    1600V-RRR000-1001-000

    F046442    1600V-RRR0I0-0100-000

    F032691    1600V-RRR0IV-0001-000

    F001625    1600V-RRR0IV-1121-000

    F001602    1600V-RRR0V0-1021-000

    F001697    1600V-RRRDI0-1321-000

    F060397    1600V-RRRR00-0120-000

    F001644    1600V-RRRR00-1200-000

    F028305    1600V-RRRR00-3501-000

    F027705    1600V-RRRRI0-1100-000

    F055940    1600V-RRRRII-1201-000

    F027238    1600V-RRRRIV-0000-000

    F055268    1600V-RRRRIV-1201-000

    F029447    1600V-RRRRV0-1201-000

    F000253    1800-DRR000-0001-000

    F001852    1800-DRR0I0-1221-000

    F001868    1800-DRR0II-1321-000

    F001844    1800-DRR0V0-1021-000

    F049093    1800P-DRR0I0-1121-000

    F001983    1800P-DRRR00-0000-000

    F047029    1800P-DRRRVV-3401-000

    F001965    1800P-RRR000-0001-000

    F032796    1800P-RRR0I0-0001-000

    F041812    1800-RRR0I0-1101-000

    F001773    1800-RRR0I0-1121-000

    F001775    1800-RRR0I0-1221-000

    F001776    1800-RRR0I0-1321-000

    F027116    1800-RRR0I0-3501-000

    F001790    1800-RRR0IV-1221-000

    F027897    1800-RRR0V0-1101-000

    F001784    1800-RRR0VV-1321-000

    F036911    1800-RRRDI0-1221-000

    F052046    1800-RRRDIV-1201-000

    F001802    1800-RRRR00-0001-000

    F001805    1800-RRRR00-1101-000

    F022536    AC6-A-1-J-C-A-H 000X000X00250AX

    F006784    AC6-A-1-K-C-C-I 000X000X00300AX

    F046289    AC6-B-1-J-C-A-H-A-2 000X000X00100AA

    F040066    AC6-B-1-J-C-B-J-C-2 000X000X00200AX

    F028638    AC6-B-1-K-C-C-J-D-1 000X000X00200AX

    F032193    AC6-B-1-K-C-C-J-D-1 000X000X00600AX

    F006802    AC6-B-2-K-C-C-J-D-2 000X000X00700AX

    F006808    AC6-D-1-J-C-A-I-D-2 000X000X00300AX

    F032704    AC6-D-1-J-C-C-I-B-2 000X000X00100AX

    F036700    AC6M-A-1-K-C-F-E 000X000X00220AA

    F006839    AC6M-B-1-K-C-F-J-B-2 000X000X01000AX

    F006846    AC6M-B-1-K-C-F-J-D-2 000X000X01500AT

    F006857    AC6M-D-1-J-C-C-I-D-2 000X000X00200AX

F051119 DGS II-15TXP-PCTR512-HD20-E2000000-000

F046180 DGS II-15TXP-PCSR512-HD20-00000000-000

F050016 DGS II-15TXP-PCER1G0-HD20-E2SR0000-000

F048546 DGS II-15TXP-PCER512-HD20-00SR0000-000

F045082 DGS II-15TXP-PCER512-HD20-00000000-000

F048334 GT-C_12TVW-PCER128-D128-00000000-001

F048415 GT-C_12TVW-PCSR128-D128-00000000-002

F044560 DGS II-15TXP-PCER256-HD20-00000000-000

F049499 DGS IIC-15TVW-PCSR256-D128-E1SR0000-000

F048545 GF_VEDOHL-150CT-XE1-PCS-00-00-G

F052834 GF_VEDOHL-121CT-XE1-PCS-00-00-G

F048484 DGS IIC-15TVW-PCER256-D128-E1SR0000-000

F048106 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-E1SR0000-000

F048901 DGS IIC-12TVW-PCER128-D128-E1000000-000

F047908 GF_VEDOHL-150CT-XE1-PCE-00-00-G

F050201 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCS-00-S2-G

F048665 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCS-00-00-G

F052047 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-E1000000-000

F048130 DGS IIC-12TVW-PCER128-D128-00000000-000

F052452 GF_VEDOHL-121CT-VW1-PCS-C1-S2-G

F048129 GT-C_10VW-PCER128-D128-00000000-001

 

造纸浆料中,细小纤维是非常重要的组分,能显著地影响纸张的各种特性。细小纤维根据来源不同,可分为原生细小纤维(一次细小纤维)、打浆或磨浆产生的二次细小纤维(主要是纤维碎片)以及存在于造纸白水中的细小纤维[1~4]。一般来讲细小纤维具有使纤维网络结构收缩的能力[5]。研究细小纤维的性质可以更好地认识细小纤维的作用,对造纸过程和纸张的性质进行更好的控制[6,7]。本实验以打浆度为18°SR的杨木P-RCAPMP为原料,分别用DDJ(常用的细小纤维筛分设备)和SWECO圆形振动筛(新引入的筛分设备)进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),收集不同级别的细小纤维,通过测定表面电荷含量、黏度、比沉降容积、FQA指标等特征参数,以探究不同筛分设备对杨木P-RCAPMP细小纤维性能的影响。

1实验部分

1.1原料与仪器18°SR杨木P-RCAPMP风干浆(取自河南濮阳龙丰);MgSO4(分析纯);PFI磨浆机,SWECO圆形振动筛,DDJ动态滤水仪,PCD-03型胶体电荷分析仪,LVDV2+型黏度计,纤维质量分析仪(FQA)。

1.2方法

1.2.1浆料准备用PFI磨浆机,将杨木PRC-APMP原料浆(18°SR)打浆至(85±2)°SR,测定水分后备用。

1.2.2细小纤维的制备、分离与含量测定取一定量上述(85±2)°SR杨木P-RCAPMP浆,充分疏解后,分别用DDJ和SWECO筛进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),初始筛分浓度设定为0.1%,得到P200、P300、P400三个级别的细小纤维溶液和对应筛后长纤维组分,将筛出的细小纤维溶液静置48h后,抽出上层清液,得到一定浓度的细小纤维悬浊液,充分搅匀后,取20ml于培养皿中,在105℃恒温条件下烘干4h,冷却30min后称重,计算得到其体积浓度后,冷藏备用。用DDJ测定打浆后的未筛浆和筛后浆中的细小纤维量,并计算细小纤维筛分收益率。

1.2.2.1细小纤维含量的测定用去离子纯净水把待测浆料(打浆后未筛分的浆料和筛分后的浆料)配制成浓度为0.5%的悬浮液500ml。然后加入到DDJ中(选用200筛网),搅拌速度设定在750r/min,开始滤水,完成一次后,再加入500ml纯净水重复滤水,直到烧杯中的滤液澄清为止。清洗出留在网上的纤维组分,并用恒重过的定量滤纸在布氏漏斗上过滤。最后把滤纸及残余纤维在烘箱中烘干4h,在常温下冷却30min称重。通过纤维重量占纤维总重量的比例计算出细小纤维的含量[8]。

1.2.2.2筛分细小纤维收益率的计算筛分收益率=1-(筛分后的浆料细小纤维含量/未筛分的浆料细小纤维含量)1.2.3细小纤维特性指标检测

1.2.3.1表面电荷用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到0.10g/L,量取10ml。用PCD-03型胶体电荷分析仪测定细小纤维表面电荷量。

1.2.3.2胶体黏度用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到1.00g/L,量取500ml。用LVDV2+型黏度计(选用Spindle1)测定细小纤维溶液黏度,直接读取并记录数据。

1.2.3.3比沉降容积用100ml量筒配制浓度为1.0g/L细小纤维溶液100ml,并加入一定量MgSO4,使其浓度为0.5g/L,然后在0.06MPa压力下抽真空30min后静置24h。记录沉降体积,并将细小纤维溶液过滤,烘干恒重后定量。用沉积体积除以绝干细小纤维质量即为该细小纤维对应的比沉降容积,单位为:cm3/g。

1.2.4细小纤维FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级细小纤维(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

1.2.5不同筛分设备不同目数筛后浆FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级筛后浆(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

2结果与讨论

2.1不同筛分设备细小纤维筛分收益率由表1可知,两种筛分设备下的筛分收益随筛网目数的增加而递减,且SWECO筛的筛分效能相应比DDJ要高很多。SWECO筛筛分200目细小纤维的收益率高达96.88%,比其他情况多出10%~20%。这是因为随着目数的增大,一部分细小纤维没有筛下来,并且SWECO筛的筛分是通过垂直和切线振动来实现的,这样在筛网底部浆料很难形成滤饼,使细小纤维能尽可能多地通过网孔被筛掉。而DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,筛网面积太小,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,所以SWECO的筛分收益要比DDJ高。

2.2细小纤维特性指标

2.2.1表面电荷细小纤维表面因为羧基电离而带负电荷,其带电情况受其表面化学组成及电离状态的影响[8]。由表2可知,总体上,同一级别细小纤维情况下,DDJ筛分得到细小纤维的表面电荷量更高,且随着筛网目数的增加递减。而SWECO筛正好相反,其筛分得到细小纤维表面电荷量随着筛网目数的增加而上升。

2.2.2胶体黏度细小纤维的黏度反映了细小纤维网状结构的水化程度[6]。由表3可知,两种筛分设备下筛分得到的细小纤维溶液黏度均随着筛网目数的增加而上升,SWECO筛得到的细小纤维的黏度增幅更快,相对于DDJ细小纤维有更高的黏度指数。这是由于更细小的细小纤维含有更多的结合水,像胶水一样使悬浮液黏度增加。2.2.3比沉降容积细小纤维的比沉降容积和其中纤丝状组分含量相关性良好,而纤丝状组分含量与细小纤维抄造纸张的抗张指数相关性良好[9,10]。由表4可知,两种筛分设备所得到的细小纤维丝状组分含量均随着筛网目数的增加而增加,且DDJ筛得的细小纤维相对于SWECO筛筛得的细小纤维含有更多的丝状组分。

2.2.4细小纤维FQA指标由表5可以看出,SWECO细小纤维总体上随筛网目数的增加,其长度递增,而DDJ细小纤维除双重重均长度是递增外,数均长度和重均长度均随筛网目数的增加而递减。两种筛分设备的细小纤维的含量变化也完全相反,随着筛网目数的增加,SWECO细小纤维含量递减,而DDJ细小纤维递增。且总体上,由于转子搅拌的作用DDJ细小纤维的卷曲与扭结程度比SWECO细小纤维高得多。但是,SWECO细小纤维的纤维束含量比DDJ细小纤维高得多,这可能会影响到SWECO细小纤维的质量。

2.2.5未筛浆与筛后浆FQA指标由表6可以看出,细小纤维的存在能影响纸浆纤维的长度,筛除细小纤维后纸浆纤维变长,且筛网目数越小纸浆纤维的数均长度越大,这是因为筛网目数越低,筛出来的细小纤维的量越多,而且细小纤维的尺寸越大,所以剩下的长纤维组分相应越多,其平均长度自然更大。从表中筛后浆的残余细小纤维还可以看出,200目细小纤维残余含量差别最大,300目和400目细小纤维残余量相差较小,SWECO筛比DDJ筛分更彻底,残余细小纤维含量更少,这可能与筛分方式不同有关,SWECO筛工作时浆料同时受水平及竖直方向剪切力振动作用,而且SWECO筛筛网面积很大,从而保证了浆料不会长久聚集在筛网上形成滤饼,这样使细小纤维尽可能多地通过网孔被筛掉,从而不会被浆饼截留太多。DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,另外由于DDJ筛分动力较弱,筛网面积太小,所以不可避免地在进行连续操作时,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,从而大大影响了细小纤维的筛分效率。另外从表6可以看出,SWECO筛筛除细小纤维后,残余纤维组分的卷曲指数和扭结指数均变小,DDJ筛分后的浆料则变化不大。相对未筛浆,筛后浆中均含有更大量的纤维束,这说明筛除的细小纤维中带走一部分纤维束。

3结论

3.1不同分级设备的细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维的。

3.2DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量,且随着筛网目数的增加而递减。

3.3两种筛分设备下,随着筛网目数的增加,黏度及比沉降容积均递增,且SWECO细小纤维具有更高的黏度,DDJ细小纤维含有更多的丝状组分。

3.4FQA指标表明:DDJ细小纤维和SWECO细小纤维在纤维长度和细小纤维含量上随筛网目数增加而呈完全相反的趋势,DDJ细小纤维更柔软,有更高的扭结及卷曲程度,SWECO细小纤维纤维束含量更高。

3.5细小纤维能影响纸浆纤维的长度,随着筛网目数的增加,这种影响会变弱。细小纤维会增加浆料纤维的柔软性,这是细小纤维影响纸张强度性能的重要原因之一。

F047124 GF_VEDOHL-121CT-XE1-PCE-00-00-G

F046231 GF_VEDOHL-150CT-vW0-PCS-C1-S2-G

F048902 DGS IIC-15TVW-PCER128-D128-00000000-000

F046277 GF_VEDOHL-150CT-VW0-PCS-00-00-G

F047484 GF_VEDOHL-150CT-XE0-PCE-00-00-G

F046232 GF_VEDOHL-121CT-vW0-PCS-C1-S2-G

F048158 DGS IIC-10TVW-PCER256-D128-E1SR0000-000

F046276 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCS-00-00-G

F052996 GF_VEDOHL-150CT-VW1-PCE-C1-00-G

F047123 GF_VEDOHL-121CT-XE0-PCE-00-00-G

F051236 GF_VEDOHL-150CT-vW1-PCE-00-S2-G

F047495 GFBOX_LOC-00-PCSR1G0-D4G0-E1000000-000

F047602 DGS II-1000-PCER256-HD20-00000000-000

F050126 DGS IIC-10TVW-PCER128-D128-00SR0000-000

F046282 GF_VEDOHL-150CT-vW0-PCE-C1-S2-G

F048773 GFBOX_LOC-VW-PCSR1G0-D128-E2SR0000-000

F046576 GF_VEDOHL-150CT-VW0-PCE-C1-00-G

F047122 GF_VEDOHL-121CT-VW1-PCE-00-00-G

F048570 GFBOX_LOC-VW-PCSR1G0-D128-E1SR0000-000

F045424 GF_VEDOHL-150CT-VW0-PCE-00-00-G

F048544 DGS IIC-10TVW-PCER128-D128-00000000-000

F045423 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-C1-S2-G

F045422 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-C1-00-G

F047263 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-00-S2-G

F045421 GF_VEDOHL-121CT-VW0-PCE-00-00-G

F048103 GF_VEDOML-150CT-XE1-00-S1-G

F050378 GF_VEDOML-150CT-XE1-00-00-G

F048843 GF_VEDOML-150CT-XE0-00-00-G

F049889 GF_VEDOML-121CT-XE1-00-S1-G

F046237 GF_VEDOML-121CT-XE0-00-S1-G

F051338 GF_VEDOML-121CT-XE1-00-00-G

F049494 GF_VEDOML-121CT-XE0-00-00-G

F048692 GF_VEDOML-150CT-VW1-C1-00-G

F055775 GF_VEDOML-104CT-XE1-00-S1-G

F045418 GF_VEDOML-104CT-XE1-00-00-G

 

造纸浆料中,细小纤维是非常重要的组分,能显著地影响纸张的各种特性。细小纤维根据来源不同,可分为原生细小纤维(一次细小纤维)、打浆或磨浆产生的二次细小纤维(主要是纤维碎片)以及存在于造纸白水中的细小纤维[1~4]。一般来讲细小纤维具有使纤维网络结构收缩的能力[5]。研究细小纤维的性质可以更好地认识细小纤维的作用,对造纸过程和纸张的性质进行更好的控制[6,7]。本实验以打浆度为18°SR的杨木P-RCAPMP为原料,分别用DDJ(常用的细小纤维筛分设备)和SWECO圆形振动筛(新引入的筛分设备)进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),收集不同级别的细小纤维,通过测定表面电荷含量、黏度、比沉降容积、FQA指标等特征参数,以探究不同筛分设备对杨木P-RCAPMP细小纤维性能的影响。

1实验部分

1.1原料与仪器18°SR杨木P-RCAPMP风干浆(取自河南濮阳龙丰);MgSO4(分析纯);PFI磨浆机,SWECO圆形振动筛,DDJ动态滤水仪,PCD-03型胶体电荷分析仪,LVDV2+型黏度计,纤维质量分析仪(FQA)。

1.2方法

1.2.1浆料准备用PFI磨浆机,将杨木PRC-APMP原料浆(18°SR)打浆至(85±2)°SR,测定水分后备用。

1.2.2细小纤维的制备、分离与含量测定取一定量上述(85±2)°SR杨木P-RCAPMP浆,充分疏解后,分别用DDJ和SWECO筛进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),初始筛分浓度设定为0.1%,得到P200、P300、P400三个级别的细小纤维溶液和对应筛后长纤维组分,将筛出的细小纤维溶液静置48h后,抽出上层清液,得到一定浓度的细小纤维悬浊液,充分搅匀后,取20ml于培养皿中,在105℃恒温条件下烘干4h,冷却30min后称重,计算得到其体积浓度后,冷藏备用。用DDJ测定打浆后的未筛浆和筛后浆中的细小纤维量,并计算细小纤维筛分收益率。

1.2.2.1细小纤维含量的测定用去离子纯净水把待测浆料(打浆后未筛分的浆料和筛分后的浆料)配制成浓度为0.5%的悬浮液500ml。然后加入到DDJ中(选用200筛网),搅拌速度设定在750r/min,开始滤水,完成一次后,再加入500ml纯净水重复滤水,直到烧杯中的滤液澄清为止。清洗出留在网上的纤维组分,并用恒重过的定量滤纸在布氏漏斗上过滤。最后把滤纸及残余纤维在烘箱中烘干4h,在常温下冷却30min称重。通过纤维重量占纤维总重量的比例计算出细小纤维的含量[8]。

1.2.2.2筛分细小纤维收益率的计算筛分收益率=1-(筛分后的浆料细小纤维含量/未筛分的浆料细小纤维含量)1.2.3细小纤维特性指标检测

1.2.3.1表面电荷用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到0.10g/L,量取10ml。用PCD-03型胶体电荷分析仪测定细小纤维表面电荷量。

1.2.3.2胶体黏度用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到1.00g/L,量取500ml。用LVDV2+型黏度计(选用Spindle1)测定细小纤维溶液黏度,直接读取并记录数据。

1.2.3.3比沉降容积用100ml量筒配制浓度为1.0g/L细小纤维溶液100ml,并加入一定量MgSO4,使其浓度为0.5g/L,然后在0.06MPa压力下抽真空30min后静置24h。记录沉降体积,并将细小纤维溶液过滤,烘干恒重后定量。用沉积体积除以绝干细小纤维质量即为该细小纤维对应的比沉降容积,单位为:cm3/g。

1.2.4细小纤维FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级细小纤维(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

1.2.5不同筛分设备不同目数筛后浆FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级筛后浆(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

2结果与讨论

2.1不同筛分设备细小纤维筛分收益率由表1可知,两种筛分设备下的筛分收益随筛网目数的增加而递减,且SWECO筛的筛分效能相应比DDJ要高很多。SWECO筛筛分200目细小纤维的收益率高达96.88%,比其他情况多出10%~20%。这是因为随着目数的增大,一部分细小纤维没有筛下来,并且SWECO筛的筛分是通过垂直和切线振动来实现的,这样在筛网底部浆料很难形成滤饼,使细小纤维能尽可能多地通过网孔被筛掉。而DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,筛网面积太小,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,所以SWECO的筛分收益要比DDJ高。

2.2细小纤维特性指标

2.2.1表面电荷细小纤维表面因为羧基电离而带负电荷,其带电情况受其表面化学组成及电离状态的影响[8]。由表2可知,总体上,同一级别细小纤维情况下,DDJ筛分得到细小纤维的表面电荷量更高,且随着筛网目数的增加递减。而SWECO筛正好相反,其筛分得到细小纤维表面电荷量随着筛网目数的增加而上升。

2.2.2胶体黏度细小纤维的黏度反映了细小纤维网状结构的水化程度[6]。由表3可知,两种筛分设备下筛分得到的细小纤维溶液黏度均随着筛网目数的增加而上升,SWECO筛得到的细小纤维的黏度增幅更快,相对于DDJ细小纤维有更高的黏度指数。这是由于更细小的细小纤维含有更多的结合水,像胶水一样使悬浮液黏度增加。2.2.3比沉降容积细小纤维的比沉降容积和其中纤丝状组分含量相关性良好,而纤丝状组分含量与细小纤维抄造纸张的抗张指数相关性良好[9,10]。由表4可知,两种筛分设备所得到的细小纤维丝状组分含量均随着筛网目数的增加而增加,且DDJ筛得的细小纤维相对于SWECO筛筛得的细小纤维含有更多的丝状组分。

2.2.4细小纤维FQA指标由表5可以看出,SWECO细小纤维总体上随筛网目数的增加,其长度递增,而DDJ细小纤维除双重重均长度是递增外,数均长度和重均长度均随筛网目数的增加而递减。两种筛分设备的细小纤维的含量变化也完全相反,随着筛网目数的增加,SWECO细小纤维含量递减,而DDJ细小纤维递增。且总体上,由于转子搅拌的作用DDJ细小纤维的卷曲与扭结程度比SWECO细小纤维高得多。但是,SWECO细小纤维的纤维束含量比DDJ细小纤维高得多,这可能会影响到SWECO细小纤维的质量。

2.2.5未筛浆与筛后浆FQA指标由表6可以看出,细小纤维的存在能影响纸浆纤维的长度,筛除细小纤维后纸浆纤维变长,且筛网目数越小纸浆纤维的数均长度越大,这是因为筛网目数越低,筛出来的细小纤维的量越多,而且细小纤维的尺寸越大,所以剩下的长纤维组分相应越多,其平均长度自然更大。从表中筛后浆的残余细小纤维还可以看出,200目细小纤维残余含量差别最大,300目和400目细小纤维残余量相差较小,SWECO筛比DDJ筛分更彻底,残余细小纤维含量更少,这可能与筛分方式不同有关,SWECO筛工作时浆料同时受水平及竖直方向剪切力振动作用,而且SWECO筛筛网面积很大,从而保证了浆料不会长久聚集在筛网上形成滤饼,这样使细小纤维尽可能多地通过网孔被筛掉,从而不会被浆饼截留太多。DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,另外由于DDJ筛分动力较弱,筛网面积太小,所以不可避免地在进行连续操作时,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,从而大大影响了细小纤维的筛分效率。另外从表6可以看出,SWECO筛筛除细小纤维后,残余纤维组分的卷曲指数和扭结指数均变小,DDJ筛分后的浆料则变化不大。相对未筛浆,筛后浆中均含有更大量的纤维束,这说明筛除的细小纤维中带走一部分纤维束。

3结论

3.1不同分级设备的细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维的。

3.2DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量,且随着筛网目数的增加而递减。

3.3两种筛分设备下,随着筛网目数的增加,黏度及比沉降容积均递增,且SWECO细小纤维具有更高的黏度,DDJ细小纤维含有更多的丝状组分。

3.4FQA指标表明:DDJ细小纤维和SWECO细小纤维在纤维长度和细小纤维含量上随筛网目数增加而呈完全相反的趋势,DDJ细小纤维更柔软,有更高的扭结及卷曲程度,SWECO细小纤维纤维束含量更高。

3.5细小纤维能影响纸浆纤维的长度,随着筛网目数的增加,这种影响会变弱。细小纤维会增加浆料纤维的柔软性,这是细小纤维影响纸张强度性能的重要原因之一。

F046256 GF_VEDOML-150CT-VW0-C1-00-G

F045417 GF_VEDOML-104CT-XE0-00-00-G

F050300 GF_VEDOML-150CT-VW1-00-00-G

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F051160 GF_VEDOML-121CT-VW1-00-00-G

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F009446 STE-TAR-CTR-1-05-A-7-0

F046255 GF_VEDOML-104CT-VW0-C1-00-G

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F045414 GF_VEDOML-104CT-VW1-00-00-G

F053737 GF_VEDOML-104CK-VW1-00-00-G

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F049081 GF_VEDOML-104CK-VW0-00-S1-G

F045412 GF_VEDOML-104CK-VW0-00-00-G

F045413 GF_VEDOML-104CT-VW0-00-00-G

F049679 GF_VEDOML-65CT-VW1-C1-00-G

F026424 MX4-6-M-B05D-6-4-F-5 2130X000X00

F026694 MX4-6-M-B35U-6-4-F-5 2130X000X00

F026695 MX4-6-M-B25U-6-4-F-5 2130X000X00

F047936 GF_VEDOML-65CT-VW0-C1-00-G

F053503 GF_VEDOML-65CK-VW0-C1-00-G

F026781 MX4-6-M-B35U-6-4-F-4 2130X000X00

F026784 MX4-6-M-B07D-6-4-F-4 2130X000X00

F026423 MX4-6-M-B35D-6-4-F-5 2130X000X00

F026693 MX4-6-M-B02C-6-4-F-5 2130X000X00

F025926 STE-TAR-CTC-2-07-5-5-0

F051557 GF_VEDOML-65CT-VW1-00-00-G

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F026782 MX4-6-M-B35D-6-4-F-4 2130X000X00

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F045410 GF_VEDOML-65CK-VW0-00-00-G

F045411 GF_VEDOML-65CT-VW0-00-00-G

F021784 STE-TAR-CTC-0-07-8-6-0

F051770 RK-2-3250-S-EKA-A-B-M-F L000X100S03X0XX

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F034052 STE-RAP-CTC-4-02-5-8-0

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F050711 MX2-6-H-B02M-4-4-D-4 2130X000X00

F021443 WD2-5-M-B07C-1-4-D 2130X000X00

F041650 MD2-5-M-B05C-1-4-G-XMC97 2130X000X00

F055199 MD2-5-M-B05C-1-4-G 2130X000X00

F021743 MD2-5-H-B07C-1-4-D 2130X000X00

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F039737 2-6-H-P05M-1-4-F-5 2130X000X00

F034656 KD1-5-H-B02C-1-4-D-I 2130X000X00

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F007618 MD2-5-M-B05C-1-4-D-XMC97 2130X000X00

 

造纸浆料中,细小纤维是非常重要的组分,能显著地影响纸张的各种特性。细小纤维根据来源不同,可分为原生细小纤维(一次细小纤维)、打浆或磨浆产生的二次细小纤维(主要是纤维碎片)以及存在于造纸白水中的细小纤维[1~4]。一般来讲细小纤维具有使纤维网络结构收缩的能力[5]。研究细小纤维的性质可以更好地认识细小纤维的作用,对造纸过程和纸张的性质进行更好的控制[6,7]。本实验以打浆度为18°SR的杨木P-RCAPMP为原料,分别用DDJ(常用的细小纤维筛分设备)和SWECO圆形振动筛(新引入的筛分设备)进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),收集不同级别的细小纤维,通过测定表面电荷含量、黏度、比沉降容积、FQA指标等特征参数,以探究不同筛分设备对杨木P-RCAPMP细小纤维性能的影响。

1实验部分

1.1原料与仪器18°SR杨木P-RCAPMP风干浆(取自河南濮阳龙丰);MgSO4(分析纯);PFI磨浆机,SWECO圆形振动筛,DDJ动态滤水仪,PCD-03型胶体电荷分析仪,LVDV2+型黏度计,纤维质量分析仪(FQA)。

1.2方法

1.2.1浆料准备用PFI磨浆机,将杨木PRC-APMP原料浆(18°SR)打浆至(85±2)°SR,测定水分后备用。

1.2.2细小纤维的制备、分离与含量测定取一定量上述(85±2)°SR杨木P-RCAPMP浆,充分疏解后,分别用DDJ和SWECO筛进行多级筛分(200目、300目、400目筛网),初始筛分浓度设定为0.1%,得到P200、P300、P400三个级别的细小纤维溶液和对应筛后长纤维组分,将筛出的细小纤维溶液静置48h后,抽出上层清液,得到一定浓度的细小纤维悬浊液,充分搅匀后,取20ml于培养皿中,在105℃恒温条件下烘干4h,冷却30min后称重,计算得到其体积浓度后,冷藏备用。用DDJ测定打浆后的未筛浆和筛后浆中的细小纤维量,并计算细小纤维筛分收益率。

1.2.2.1细小纤维含量的测定用去离子纯净水把待测浆料(打浆后未筛分的浆料和筛分后的浆料)配制成浓度为0.5%的悬浮液500ml。然后加入到DDJ中(选用200筛网),搅拌速度设定在750r/min,开始滤水,完成一次后,再加入500ml纯净水重复滤水,直到烧杯中的滤液澄清为止。清洗出留在网上的纤维组分,并用恒重过的定量滤纸在布氏漏斗上过滤。最后把滤纸及残余纤维在烘箱中烘干4h,在常温下冷却30min称重。通过纤维重量占纤维总重量的比例计算出细小纤维的含量[8]。

1.2.2.2筛分细小纤维收益率的计算筛分收益率=1-(筛分后的浆料细小纤维含量/未筛分的浆料细小纤维含量)1.2.3细小纤维特性指标检测

1.2.3.1表面电荷用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到0.10g/L,量取10ml。用PCD-03型胶体电荷分析仪测定细小纤维表面电荷量。

1.2.3.2胶体黏度用去离子纯净水将一定浓度的细小纤维悬浮液稀释到1.00g/L,量取500ml。用LVDV2+型黏度计(选用Spindle1)测定细小纤维溶液黏度,直接读取并记录数据。

1.2.3.3比沉降容积用100ml量筒配制浓度为1.0g/L细小纤维溶液100ml,并加入一定量MgSO4,使其浓度为0.5g/L,然后在0.06MPa压力下抽真空30min后静置24h。记录沉降体积,并将细小纤维溶液过滤,烘干恒重后定量。用沉积体积除以绝干细小纤维质量即为该细小纤维对应的比沉降容积,单位为:cm3/g。

1.2.4细小纤维FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级细小纤维(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

1.2.5不同筛分设备不同目数筛后浆FQA检测分别对DDJ和SWECO筛分得到的各级筛后浆(P200、P300、P400)用FQA进行纤维质量分析。

2结果与讨论

2.1不同筛分设备细小纤维筛分收益率由表1可知,两种筛分设备下的筛分收益随筛网目数的增加而递减,且SWECO筛的筛分效能相应比DDJ要高很多。SWECO筛筛分200目细小纤维的收益率高达96.88%,比其他情况多出10%~20%。这是因为随着目数的增大,一部分细小纤维没有筛下来,并且SWECO筛的筛分是通过垂直和切线振动来实现的,这样在筛网底部浆料很难形成滤饼,使细小纤维能尽可能多地通过网孔被筛掉。而DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,筛网面积太小,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,所以SWECO的筛分收益要比DDJ高。

2.2细小纤维特性指标

2.2.1表面电荷细小纤维表面因为羧基电离而带负电荷,其带电情况受其表面化学组成及电离状态的影响[8]。由表2可知,总体上,同一级别细小纤维情况下,DDJ筛分得到细小纤维的表面电荷量更高,且随着筛网目数的增加递减。而SWECO筛正好相反,其筛分得到细小纤维表面电荷量随着筛网目数的增加而上升。

2.2.2胶体黏度细小纤维的黏度反映了细小纤维网状结构的水化程度[6]。由表3可知,两种筛分设备下筛分得到的细小纤维溶液黏度均随着筛网目数的增加而上升,SWECO筛得到的细小纤维的黏度增幅更快,相对于DDJ细小纤维有更高的黏度指数。这是由于更细小的细小纤维含有更多的结合水,像胶水一样使悬浮液黏度增加。2.2.3比沉降容积细小纤维的比沉降容积和其中纤丝状组分含量相关性良好,而纤丝状组分含量与细小纤维抄造纸张的抗张指数相关性良好[9,10]。由表4可知,两种筛分设备所得到的细小纤维丝状组分含量均随着筛网目数的增加而增加,且DDJ筛得的细小纤维相对于SWECO筛筛得的细小纤维含有更多的丝状组分。

2.2.4细小纤维FQA指标由表5可以看出,SWECO细小纤维总体上随筛网目数的增加,其长度递增,而DDJ细小纤维除双重重均长度是递增外,数均长度和重均长度均随筛网目数的增加而递减。两种筛分设备的细小纤维的含量变化也完全相反,随着筛网目数的增加,SWECO细小纤维含量递减,而DDJ细小纤维递增。且总体上,由于转子搅拌的作用DDJ细小纤维的卷曲与扭结程度比SWECO细小纤维高得多。但是,SWECO细小纤维的纤维束含量比DDJ细小纤维高得多,这可能会影响到SWECO细小纤维的质量。

2.2.5未筛浆与筛后浆FQA指标由表6可以看出,细小纤维的存在能影响纸浆纤维的长度,筛除细小纤维后纸浆纤维变长,且筛网目数越小纸浆纤维的数均长度越大,这是因为筛网目数越低,筛出来的细小纤维的量越多,而且细小纤维的尺寸越大,所以剩下的长纤维组分相应越多,其平均长度自然更大。从表中筛后浆的残余细小纤维还可以看出,200目细小纤维残余含量差别最大,300目和400目细小纤维残余量相差较小,SWECO筛比DDJ筛分更彻底,残余细小纤维含量更少,这可能与筛分方式不同有关,SWECO筛工作时浆料同时受水平及竖直方向剪切力振动作用,而且SWECO筛筛网面积很大,从而保证了浆料不会长久聚集在筛网上形成滤饼,这样使细小纤维尽可能多地通过网孔被筛掉,从而不会被浆饼截留太多。DDJ工作时浆料主要受转子转动所产生的剪切力,筛分模式比较单一,另外由于DDJ筛分动力较弱,筛网面积太小,所以不可避免地在进行连续操作时,浆料会逐渐沉积而形成滤饼,使越来越多细小纤维被截留,从而大大影响了细小纤维的筛分效率。另外从表6可以看出,SWECO筛筛除细小纤维后,残余纤维组分的卷曲指数和扭结指数均变小,DDJ筛分后的浆料则变化不大。相对未筛浆,筛后浆中均含有更大量的纤维束,这说明筛除的细小纤维中带走一部分纤维束。

3结论

3.1不同分级设备的细小纤维筛分收益率均随着筛网目数的增加而下降,但SWECO细小纤维的筛分收益率明显高于DDJ细小纤维的。

3.2DDJ细小纤维具有更高的表面电荷量,且随着筛网目数的增加而递减。

3.3两种筛分设备下,随着筛网目数的增加,黏度及比沉降容积均递增,且SWECO细小纤维具有更高的黏度,DDJ细小纤维含有更多的丝状组分。

3.4FQA指标表明:DDJ细小纤维和SWECO细小纤维在纤维长度和细小纤维含量上随筛网目数增加而呈完全相反的趋势,DDJ细小纤维更柔软,有更高的扭结及卷曲程度,SWECO细小纤维纤维束含量更高。

3.5细小纤维能影响纸浆纤维的长度,随着筛网目数的增加,这种影响会变弱。细小纤维会增加浆料纤维的柔软性,这是细小纤维影响纸张强度性能的重要原因之一。


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