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标准编号 | GB/T 40442-2021 (GB/T40442-2021) | 中文名称 | 纸、纸板和纸浆 纤维组成分析中质量因子的测定 | 英文名称 | Paper, board and pulps -- Determination of weight factor in fibre furnish analysis | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | Y30 | 国际标准分类 | 85.040; 85.060 | 字数估计 | 10,161 | 发布日期 | 2021-08-20 | 实施日期 | 2022-03-01 | 起草单位 | 中轻纸品检验认证有限公司、珠海华伦造纸科技有限公司、宿迁佳鑫纸品包装有限公司、中国制浆造纸研究院有限公司、湖州市韶春纸业有限公司 | 归口单位 | 全国造纸工业标准化技术委员会(SAC/TC 141) | 提出机构 | 中国轻工业联合会 | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 |
GB/T 40442-2021
纸、纸板和纸浆 纤维组成分析中质量因子的测定
Paper, board and pulps -- Determination of weight factor in fibre furnish analysis
1 范围
本文件描述了分析纸、纸板和纸浆的纤维组成时质量因子的测定方法,包括比对法和纤维粗度法。
本文件适用于由纯种纤维组成的纸、纸板和纸浆。
注:纯种纤维指的是在单一种类的纤维中质量因子存在显著差异的其他纤维含量不超过5%。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 4688 纸、纸板和纸浆 纤维组成的分析(GB/T 4688-2020,ISO 9184-1:1990;ISO 9184-
2:1990;ISO 9184-3:1990;ISO 9184-4:1990;ISO 9184-5:1990,MOD)
GB/T 18829.6-2002 纤维粗度的测定(eqvISO 9184-6:1994)
GB/T 24324 纸浆 物理试验用实验室纸页的制备 常规纸页成型器法(GB/T 24324-2009,
ISO 5269-1:2005,MOD)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
纤维粗度 特定纤维每单位长度的质量(绝干)。
3.2
质量因子
特定纤维的纤维粗度与标准(指定)纤维的粗度之比。
注:指定棉纤维作标准纤维(即参比纤维),其他纤维均与该标准纤维对比。棉纤维的纤维粗度为0.180mg/m(定棉纤维的质量因子为1.00)。
4 原理
4.1 比对法
将待测样品与参比浆以已知的质量比例混合形成均匀的混合液,在显微镜下统计或测量两种纤维
的纤维根数或长度,然后计算得到质量因子。
注:参比浆可以是任何一种制浆方法和材种均明确的纸浆,如硫酸盐针叶木浆(机械浆和打过的浆不适用)。参比浆的质量因子是已知的,或由纤维粗度来确定(见9.2)。
4.2 纤维粗度法
将一定质量的纤维均匀分布在一个已知的范围内,用纤维分析仪测定该范围中所有纤维的总长度,
通过计算得出纤维粗度ρi,再由纤维粗度计算得到质量因子(见9.2)。
5 试剂与仪器
5.1 试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。
5.1.1 染色剂:用于纤维染色的水溶液。染色剂种类的选取及染色方法按GB/T 4688的规定进行。
5.1.2 氢氧化钠(NaOH)溶液,质量分数约1%,每升溶液中含氢氧化钠10g。
5.1.3 盐酸(HCl)溶液,质量分数约0.2%,每升溶液中含盐酸5mL。
5.1.4 磷酸(H3PO4)溶液,质量分数约5%,每升溶液中含质量分数为85%的磷酸35mL。
5.1.5 硫酸铝[Al2(SO4)3]溶液,质量分数约5%,每升溶液中含硫酸铝50g。
5.1.6 高锰酸钾(KMnO4)溶液,质量分数约6.5%,每升溶液中含高锰酸钾65g。
5.1.7 草酸(C2H2O4·2H2O)溶液,质量分数约5%,每升溶液中含草酸50g。
5.1.8 有机溶剂:乙醇(C2H5OH),乙醚(C2H5OC2H5),乙酸乙酯(CH3COOC2H5),丙酮(CH3COCH3),二苯[C6H4(CH3)2],甲苯(C7H8),三氯甲烷(CHCl3),四氯乙烯(C2Cl4)和三氯乙烷(C2H3Cl3)。
5.2 仪器
5.2.1 显微镜
带有机械载物台、物镜、具有十字测微尺的目镜,配有日光型LED灯或具有日光滤光片的一般真
空灯。
注:测定和统计纤维根数时宜采用40倍~120倍的放大倍数,研究纤维详细结构时宜用200倍~500倍的放大倍数。
5.2.2 纤维分析仪
由成像系统和测量系统组成。其中成像系统包括显微镜、数码成像采集单元;测量系统包括图像传
输及转换单元、测量分析单元。
5.2.3 分散器
用于分散样品。如搅拌器、超声波分散器或高频疏解机。
5.2.4 纸页成型器
应符合GB/T 24324的要求。
5.2.5 过滤装置
5.2.5.1 玻璃过滤器:200mL,带有孔径15μm~40μm的砂芯板或直径为15μm~40μm的滤网。
5.2.5.2 滤筛:直径50mm~70mm,高约10mm,具有金属或塑料边,筛底部编织网孔径60μm~
80μm。
5.2.6 广口瓶
100mL,可盛放约250颗直径为4mm~5mm的玻璃珠。
5.2.7 显微镜载玻片
尺寸为25mm×75mm,厚度为1mm的无色玻璃片。
5.2.8 显微镜盖玻片
尺寸为22mm×22mm或20mm×20mm。
5.2.9 解剖针
材质为不锈钢。
5.2.10 培养皿
培养皿,或者是浅的带盖盘子,直径为100mm~120mm。
5.2.11 计数器
多级十进位计数器,可记录多组数据。
5.2.12 滴瓶
30mL或50mL。
5.2.13 烧杯
50mL、100mL、200mL、250mL、500mL的烧杯若干。
5.2.14 试管
10mL、50mL的试管若干。
5.2.15 滤纸
定性分析滤纸,切取与纸页成型器网面积相同的滤纸片。
6 试样制备
6.1 风干浆
分别取约5g待测样品和参比浆,撕成小片装于不同的玻璃培养皿中待用。
6.2 湿浆
用玻璃过滤器(5.2.5.1)过滤湿浆,得到湿浆片,将湿浆片风干后作为待测样品按6.1处理。
7 纤维载玻片的制备
7.1 试验混合液的配置
将待测样品和参比浆分别放在不同的玻璃培养皿中不少于4h,直至平衡。制备四份试样混合液,
分别含待测样品20%、40%、60%和80%,其余为参比浆。
7.2 纤维载玻片的制备
按照GB/T 4688的规定对浆样进行分散、混合均匀并制备纤维载玻片,每份试样混合液(见7.1)制
备两个纤维载玻片,共计8个。根据GB/T 4688的染色指南用适当的染色剂(5.1.1)进行染色,以区分
出参比浆纤维和待测浆纤维。
8 试验步骤
8.1 比对法
8.1.1 根数法
8.1.1.1 总则
根数法测定纤维质量因子可以用显微镜(5.2.1)测定,也可以用纤维分析仪(5.2.2)测定。用显微镜
测定时,需配备一个计数器(5.2.11),协助操作人员将所测的纤维分类并计数。而纤维分析仪则可以发
挥计算机的作用,自动统计并报出测定结果。
8.1.1.2 显微镜测定
8.1.1.2.1 将试片置于显微镜的载物台上,借助于载物台移动试片,使视野的中心点落在盖玻片上方距
边缘的3mm~5mm处,然后沿水平或垂直方向有规律地移动试片,使整个试片都能被观测到,并按下
述方法统计各种纤维的根数。
8.1.1.2.2 移动试片,当纤维穿过目镜十字测微尺中心时,启用计数器,记录每一根纤维或纤维碎片的
数目,如果一根纤维多次通过此中心点,每过一次计一个数。如果一根纤维总沿着视野中心移动,只需
计一次数。小于0.1mm的纤维碎片可以忽略不计,但应统计那些纵裂较大的纤维碎片。在同一条观
察线上观察到同类型的纤维碎片时,根据碎片大小,两个或三个计为一个数。如果薄壁细胞和其他小细
胞含量非常少,可以忽略不计,纤维束中的纤维每根都计数。如果纤维穿过视野一次难以数出每一种纤
维的根数,可以重复进行直至记录所有的纤维数。在连续计数的过程中,不应回到原来的行位上重复
计数。
8.1.1.2.3 数完一条观察线上的纤维根数后,应将试片平行移动约5mm至另一条观察线,按照8.1.2.2
计数这一条线上的每根纤维,应测定两个及以上的试片,确保所数纤维根数多于600根。
8.1.1.2.4 测定完成后,统计计数器上每种纤维的总测试根数,按照公式(1)计算待测样品的质量因子。
8.1.1.3 纤维分析仪测定
8.1.1.3.1 将试片置于显微镜的载物台上,借助于载物台移动试片,使视野的中心点落在盖玻片上方距
边缘的3mm~5mm处,然后沿水平或垂直方向有规律地移动试片,使整个试片都能被观测到,并按下
述方法统计各种纤维的根数。
8.1.1.3.2 选择根数法测定模式,仪器显示屏上出现两条与纤维相交的十字计数线,沿着其中一条直
线,按8.1.2.2的规定分别统计每种纤维的根数。
8.1.1.3.3 记录完一条观察线上的纤维后,将试片平行移动约5mm至另一条观察线,按8.1.2.2分别记
录每种纤维的根数。应测定两个及以上的试片,确保所数纤维根数多于600根。
8.1.1.3.4 测定完成后,仪器自动统计每种纤维的总测定根数,然后按照公式(1)计算待测样品的质量
因子。
8.1.2......
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