搜索结果: GB/T 36526-2018, GB/T36526-2018, GBT 36526-2018, GBT36526-2018
| 标准编号 | GB/T 36526-2018 (GB/T36526-2018) | | 中文名称 | 工业用硝化纤维素测试方法 | | 英文名称 | Test methods of industrial nitrocellulose | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G15 | | 国际标准分类 | 71.100.01 | | 字数估计 | 39,364 | | 发布日期 | 2018-07-13 | | 实施日期 | 2018-11-01 | | 引用标准 | GB/T 308; GB/T 606; GB/T 622; GB/T 626; GB/T 628; GB/T 629; GB/T 665; GB/T 678; GB/T 679; GB/T 684; GB/T 686; GB/T 687; GB/T 2306; GB/T 4202; GB/T 4895; GB/T 6682; GB/T 6684; GB/T 12589; GB/T 12591; GB/T 15349; HG/T 2765.4; HG/T 3438; HG/T 3449 | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第10号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了工业用硝化纤维素(以下简称硝化纤维素)含氮量、灰分、水分、湿润剂、黏度、透光率、白度、色度、酸度、安定性、发火点、酒樟溶解度、增塑剂含量、浊度14种测试方法的测试原理、试剂和材料、仪器设备、试验程序、试验结果处理、检测报告等内容。本标准中的14种测试方法适用于涂料、油墨、赛璐珞、日用化工产品、环保产品、生物医药产品等用的硝化纤维素的测试，其中以下方法的用途特点为:2)含氮量测试方法包括狄瓦尔德合金还原法、干涉仪法、近红外光谱法三种测试方法，狄瓦尔德合金还原法为仲裁法，干涉仪法为生产常用测试法， | GB/T 36526-2018
Test methods of industrial nitrocellulose
ICS 71.100.01
G15
中华人民共和国国家标准
工业用硝化纤维素测试方法
2018-07-13发布
2018-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 含氮量测试方法 4
4.1 狄瓦尔德合金还原法 4
4.2 干涉仪法 7
4.3 近红外光谱法 9
5 灰分测试方法 10
6 水分测试方法 11
6.1 卡尔·费休试剂法 11
6.2 近红外光谱法 13
7 湿润剂测试方法 14
8 黏度测试方法 15
9 透光率测试方法 20
10 白度测试方法 22
11 色度测试方法 23
12 酸度测试方法 24
13 安定性测试方法 26
14 发火点测试方法 30
15 酒樟溶解度测试方法 31
16 增塑剂含量测试方法 33
17 浊度测试方法 34
附录A(资料性附录) 工业用硝化纤维素检测报告 36
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国兵器工业集团公司提出并归口。
本标准起草单位:四川北方硝化棉股份有限公司、中国兵器工业标准化研究所、中国兵器工业第二
〇四研究所、北京理工大学。
本标准主要起草人:张仁旭、麦绿波、张皋、邵自强、赵利斌、刘红妮、张尧、苏鹏飞、杜颖、王文俊、
马君、温晓燕、刘燕华、徐惠、石燕、岳璞。
工业用硝化纤维素测试方法
警示---使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问
题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。
1 范围
本标准规定了工业用硝化纤维素(以下简称硝化纤维素)含氮量、灰分、水分、湿润剂、黏度、透光率、
白度、色度、酸度、安定性、发火点、酒樟溶解度、增塑剂含量、浊度14种测试方法的测试原理、试剂和材
料、仪器设备、试验程序、试验结果处理、检测报告等内容。
本标准中的14种测试方法适用于涂料、油墨、赛璐珞、日用化工产品、环保产品、生物医药产品等用
的硝化纤维素的测试,其中以下方法的用途特点为:
a) 含氮量测试方法包括狄瓦尔德合金还原法、干涉仪法、近红外光谱法三种测试方法,狄瓦尔德
合金还原法为仲裁法,干涉仪法为生产常用测试法,近红外光谱法为快速简便测试法;
b) 水分测试方法包括卡尔·费休试剂法和近红外光谱法两种方法,卡尔·费休试剂法为仲裁测
试法,近红外光谱法为快速简便测试法;
c) 湿润剂测试方法包括烘箱法和卤素灯法两种方法,烘箱法为仲裁测试法,卤素灯法为快速简便
测试法;
d) 黏度测试方法包括落球黏度法和毛细管黏度法两种方法,落球黏度法适合常规黏度(黏度低于
11.5mPa·s)硝化纤维素的测试,毛细管黏度法适合高黏度(黏度高于11.5mPa·s)硝化纤维
素的测试;
e) 透光率测试方法包括丙酮溶剂法和混合溶剂法两种方法,丙酮溶剂法适合低氮量(含氮量为
10.7%~11.3%)高黏度硝化纤维素透光率的测试,混合溶剂法适合常规黏度硝化纤维素透光
率的测试;
f) 安定性测试方法包括贝克曼·荣克法和阿贝尔法两种方法,贝克曼·荣克法为132℃耐热测
试法,阿贝尔为80℃耐热测试法。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 308 滚动轴承 钢球
GB/T 606 化学试剂 水分测定通用方法 卡尔·费休法
GB/T 622 化学试剂 盐酸
GB/T 626 化学试剂 硝酸
GB/T 628 化学试剂 硼酸
GB/T 629 化学试剂 氢氧化钠
GB/T 665 化学试剂 五水合硫酸铜(Ⅱ)(硫酸铜)
GB/T 678 化学试剂 乙醇(无水乙醇)
GB/T 679 化学试剂 乙醇(95%)
GB/T 684 化学试剂 甲苯
GB/T 686 化学试剂 丙酮
GB/T 687 化学试剂 丙三醇
GB/T 2306 化学试剂 氢氧化钾
GB/T 4202 玻璃纤维
GB/T 4895 合成樟脑
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 6684 化学试剂 30%过氧化氢
GB/T 12589 化学试剂 乙酸乙酯
GB/T 12591 化学试剂 乙醚
GB/T 15349 化学试剂 溴甲酚绿
HG/T 2765.4 蓝胶指示剂
HG/T 3438 化学试剂 定氮合金
HG/T 3449 化学试剂 甲基红
HG/T 3498 化学试剂 乙酸丁酯
HG/T 4101 化学试剂 酚酞
HG/T 4120 工业氢氧化钙
WJ255 阿贝尔试验用碘化钾淀粉试纸制造与验收技术条件
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
用于涂料、油墨、赛璐珞、日用化工产品、环保产品、生物医药产品等的硝化纤维素。
3.2
校正模型 calibrationmodel
样品近红外光谱与对应参考值之间关系的数学模型。
3.3
在多元校正中用来评价校正模型的预测能力,采用验证样品标准值和预测值计算的标准误差。按
式(1)计算。
SEP=
i=1
(νi-νi)2
(1)
式中:
SEP---预测标准误差;
νi ---由第i个验证样品得到的预测值;
νi ---第i个验证样品的标准值;
m ---验证样品数量。
3.4
在多元校正模型中用来评价校正模型的预测能力,采用校正样品标准值和预测值计算的标准误差。
按式(2)计算。
SEC=
i=1
(yi-yi)2
(2)
式中:
SEC---校正标准误差;
yi ---由第i个校正样品得到的预测值;
yi ---第i个校正样品的标准值;
d ---本校正模型的自由度(d等于n-k,其中n为校正样品数量,k为模型变量数)。
3.5
马氏距离 Mahalanobisdistance
两个未知样品集的相似度的协方差。
按式(3)计算。
Hi= (ti-T)M-1(ti-T)'
T=
i=1
ti
M =
(T-T)'(T-T)
n-1
ïï
(3)
式中:
Hi ---马氏距离数据的协方差;
ti ---校正集样品i的光谱得分;
T ---校正集n个样品光谱的平均得分矩阵;
M ---校正集样品的马氏矩阵;
n ---样品的个数;
T ---校正集样品光谱得分矩阵。
3.6
按式(4)计算。
HL=H +3SDMD (4)
式中:
HL ---马氏距离阈值;
H ---校正集样品马氏距离的平均值;
SDMD---校正集样品马氏距离的标准差。
3.7
异常样品 abnormalsample
马氏距离大于马氏距离阈值,超出了校正模型分析能力的样品。
4 含氮量测试方法
4.1 狄瓦尔德合金还原法
4.1.1 测试原理
硝化纤维素在双氧水存在的条件下,用氢氧化钠皂化,生成硝酸盐,用狄瓦尔德合金将其还原为氨
气,随水蒸气被冷凝,并被过量的硼酸溶液吸收,以溴甲酚绿-甲基红为指示剂,用盐酸标准溶液滴定计
算出样品中的含氮量。
4.1.2 试剂和材料
4.1.2.1 水,三级,GB/T 6682。
4.1.2.2 30%过氧化氢,分析纯,GB/T 6684。
4.1.2.3 狄瓦尔德合金(Cu∶50%,Al∶45%,Zn∶5%),HG/T 3438。
4.1.2.4 乙醇,分析纯,GB/T 679。
4.1.2.5 硼酸溶液:硼酸,分析纯,GB/T 628,质量分数为4%的溶液。
4.1.2.6 氢氧化钠溶液:氢氧化钠,分析纯,GB/T 629,质量分数为20%的溶液。
4.1.2.7 盐酸标准溶液:盐酸,分析纯,GB/T 622,浓度为0.2mol/L。
4.1.2.8 溴甲酚绿,分析纯,GB/T 15349。
4.1.2.9 甲基红,分析纯,HG/T 3449。
4.1.3 仪器设备
4.1.3.1 硝化纤维素含氮量自动测试仪,主要由微电脑控制器、蒸汽发生器、蒸馏系统、加硼酸系统、滴
定系统、排废系统和清洗系统等组成,具有自动完成试剂定量添加、蒸馏、吸收、滴定和输出测试结果的
功能,其示意图如图1所示。
4.1.3.2 多孔皂化仪,孔温应从室温到400℃之间可调。
4.1.3.3 分析天平,精度为0.0001g。
4.1.3.4 烘箱,控温精度为±2℃。
4.1.3.5 皂化管,规格为250mL。
4.1.3.6 干燥器。
4.1.3.7 称量瓶。
4.1.3.8 烧杯,规格分别为:100mL、1000mL。
4.1.3.9 量筒,规格分别为:5mL、50mL。
4.1.3.10 玻璃棒。
说明:
1 ---操作盘; 9 ---标准盐酸桶;
2 ---冷凝液管; 10---硼酸桶;
3 ---加硼酸吸液管; 11---蒸馏水桶;
4 ---加盐酸标准溶液管; 12---皂化管;
5 ---吸收瓶; 13---蒸汽管;
6 ---电源开关; 14---密封把手;
7 ---光学传感器; 15---前罩(内部装有蒸馏器及冷凝器)。
8 ---托盘;
图1 硝化纤维素含氮量自动测试仪示意图
4.1.4 试验准备
4.1.4.1 仪器设备的准备
4.1.4.1.1 在仪器各溶液桶中添加相应的溶液,使添加的溶液量符合实验要求。
4.1.4.1.2 为保证测试结果准确,每次开机后先做两个或三个空白测试,用于仪器预热以及清洗仪器
管路。
4.1.4.2 指示剂制备
4.1.4.2.1 混合指示剂:将溴甲酚绿配制成浓度为1g/L的乙醇溶液;将甲基红配制成浓度为1g/L的
乙醇溶液;将溴甲酚绿乙醇溶液与甲基红乙醇溶液按体积比5∶1混合。
4.1.4.2.2 硼酸吸收液:向硼酸溶液(4.1.2.5)中加入混合指示剂(4.1.4.2.1),混匀,硼酸与混合指示剂的
体积比为100∶1,置阴凉处,保存期为一个月。
4.1.4.3 试样的制备
用镊子将样品撕松,再取需要质量的1.5倍装入铝盒内,如为含水样品,需放入烘箱于108℃~
112℃干燥1h,放入干燥器中冷却至室温,然后再次放入烘箱中干燥30min,直至相邻两次样品称量值
差不超过0.0005g为止。如为含醇样品,需放入烘箱于100~105℃干燥1h,放入干燥器中冷却至室
温,然后再次放入烘箱中干燥30min,直至相邻两次样品称量值差不超过0.0005g为止。用已知质量
的称量瓶称取试样0.40g~0.65g,精确至0.0001g。
4.1.5 试验程序
4.1.5.1 空白试验
4.1.5.1.1 将50mL蒸馏水放入预先盛有5mL乙醇的皂化管中。
4.1.5.1.2 皂化管瓶口插一漏斗,依次加入约1.5mL~2mL的过氧化氢溶液、50mL的氢氧化钠溶液,
摇匀。
4.1.5.1.3 放置5min~10min后,在石墨炉皂化仪上缓慢加热,加热温度为150℃左右,直到小气泡消
失,将皂化管冷却至室温。
4.1.5.1.4 迅速将4g狄瓦尔德合金加入皂化管中,并立即将皂化管安装在仪器上,将其密封固定。打
开仪器蒸汽开关,使得通入少量蒸汽气流逐渐加热,记录时间约30s,关闭蒸汽开关,反应10min。
4.1.5.1.5 开始运行仪器程序,仪器设置参数应为:蒸汽流量80%,硼酸体积35mL,蒸馏时间8min。
仪器同时进行蒸馏、吸收、滴定的流程,用盐酸标准溶液滴定,得到滴定结果。
4.1.5.1.6 按4.1.5.1.1~4.1.5.1.5的步骤进行平行空白试验,两值之差不应大于0.05mL,取其平均值
作为盐酸的空白体积V0。
4.1.5.2 试样测试
4.1.5.2.1 准备两份试样,平行做两次试验。
4.1.5.2.2 将称量瓶中恒重的试样倒入预先盛有5mL乙醇的皂化管中,以50mL蒸馏水将称量瓶分
三次至五次洗涤干净,并将洗涤后的蒸馏水倒入皂化管中。
4.1.5.2.3 按4.1.5.1.2。
4.1.5.2.4 放置5min~10min后,在石墨炉皂化仪上缓慢加热皂化,此时应不断摇动,直至样品溶液变
至澄清,溶液澄清后继续加热以破坏多余的过氧化氢,直到小气泡消失,皂化反应完毕后,将皂化管冷却
至室温。
4.1.5.2.5 按4.1.5.1.4和4.1.5.1.5重复操作。
4.1.6 试验结果处理
4.1.6.1 硝化纤维素的含氮量按式(5)计算。
wN=
c(V-V0)×0.0140
m ×100
(5)
式中:
wN ---硝化纤维素含氮量的质量分数,%;
c ---盐酸标准滴定溶液浓度的数值,单位为摩尔每升(mol/L);
V ---试样消耗盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V0 ---空白试验消耗盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
0.0140---与1.00mL盐酸标准滴定溶液(盐酸浓度为1.000mol/L)相当的氮的质量的数值,单
位为克每毫摩尔(g/mmol);
m ---试样质量的数值,单位为克(g)。
4.1.6.2 两份平行测试计算结果的差值应不大于0.04%,取其平均值作为硝化纤维素的含氮量,结果表
示至两位小数。当计算结果差值大于0.04%时重新测试。
4.1.7 检测报告
检测报告内容和格式参见附录A。
4.2 干涉仪法
4.2.1 测试原理
取定量试样于专用钢瓶中,在密闭的情况下用电热引爆试样。将燃爆后的气体通入干涉仪中,测其
气体的折射率对应的干涉条纹数,从基准曲线上查出硝化度,计算得到含氮量。
4.2.2 试剂和材料
4.2.2.1 五水合硫酸铜,分析纯,GB/T 665。
4.2.2.2 变色硅胶,HG/T 2765.4。
4.2.2.3 碱石灰:氢氧化钙,HG/T 4120,75%;水20%;氢氧化钠,GB/T 629,3%;氢氧化钾,GB/T 2306,
2%的混合物。
4.2.3 仪器设备
4.2.3.1 干涉仪,测量管长为1000mm或500mm,及其附属装置,其结构示意图如图2所示。
4.2.3.2 专用钢瓶(符合安全要求),材质为不锈钢,容积约300mL。
4.2.3.3 镍铬丝,直径约0.1mm~0.2mm。
4.2.3.4 称样铲,材质为铝或铜。
4.2.3.5 干燥器。
4.2.3.6 铝盒。
4.2.3.7 温度计,测量范围为0℃~50℃,分度值为0.1℃。
4.2.3.8 气压表。
4.2.3.9 点火装置,工作电压范围为0V~20V,工作电流范围为0A~5A。
4.2.3.10 水流唧筒或真空泵。
4.2.3.11 吹风机。
说明:
1、3---硅胶干燥管;
2 ---碱石灰吸收;
4 ---微孔烧结板过滤器;
5 ---干涉仪气室标准管进气口;
6 ---干涉仪气室测量管进气口;
7 ---干涉仪气室标准管;
8 ---干涉仪气室测量管;
9 ---过滤器,见装玻璃毛;
10 ---酸酮吸收塔,底层平铺玻璃毛(布),上面均匀铺一
定厚度的无水硫酸钠;
11 ---干涉仪气室测量管出气口;
12 ---干涉仪气室标准管出气口;
13 ---温度计保温套;
14 ---转子流量计。
图2 干涉仪及其附属装置结构示意图
4.2.4 试验准备
4.2.4.1 试样准备
用镊子将样品撕松,再取需要质量的1.5倍装入铝盒内,如为含水样品,需放入烘箱于108℃~112℃
干燥1h,放入干燥器中冷却至室温后备用;如为含醇样品,需放入烘箱于100℃~105℃干燥1h,放入
干燥器中冷却至室温后备用。
4.2.4.2 仪器准备
4.2.4.2.1 将专用钢瓶筒体用水冲洗后擦去水珠,用吹风机吹干或用烘箱烘干,将专用钢瓶盖擦净后吹
干,套好胶圈,接好电阻丝备用。
4.2.4.2.2 拆开保温套与流量计之间的连接胶管,将保温套与标准管的出口的活塞相接,并打开活塞,
拆开过滤器与硫酸铜管之间的胶管,将过滤器与水流唧筒连接,用水流唧筒抽气至少2min。将过滤器
一端的胶管与水流唧筒断开,关闭活塞。转动干涉仪的测微轮鼓使上下条纹重合,记下此时测微轮鼓上
的读数n0,即为零点。
4.2.5 试验程序
4.2.5.1 准备两份试样,平行做两次试验。
4.2.5.2 用称样铲称取5g干燥试样,精确至0.1g。
4.2.5.3 将一份试样小心倒入已准备好并冷却至室温的钢瓶中,墩两下,盖好盖子,放入水槽,接好导
线,通电燃爆。
4.2.5.4 当钢瓶冷却后,将其从水槽中取出,擦干外部,打开针型阀检查是否有气体,立即关上。
4.2.5.5 将钢瓶顶端与硫酸铜管上部的胶管连接,小心缓慢地打开针型阀,使气体进入干涉仪测量管
中,观察干涉仪流量表,操作针型阀,将流量控制在300mL/min~600mL/min。
4.2.5.6 第一次通气1min~3min,关紧针型阀,转动测微轮鼓,使上下条纹重合,记下测微轮鼓上的读
数nc。以后每通气半分钟读一次数,至条纹重合或连续三次读数之差不超过4格时,取其平均数进行
计算。同时记录温度(准确至0.1℃)和压力(准确至0.1kPa)。
4.2.6 试验结果处理
4.2.6.1 测试时,在室温和大气压力下从干涉仪上读数的数值应按下式修正到基准状况(20℃标准大
气压)下的读数,按照式(6)计算。
n=nc-n0+bt+bp (6)
式中:
n ---基准状况读数;
nc---测试样品时干涉仪测微轮鼓的读数;
n0---干涉仪测微轮鼓在零点的读数;
bt---温度补正值;
bp---压力补正值。
注:温度、压力补正值采用统计数据。
4.2.6.2 根据基准状况读数n,利用仲裁法绘制基准曲线,从基准曲线上查出所测试样的硝化度,按式
(7)计算出含氮量。
wN=
WX
(7)
式中:
wN ---硝化纤维素含氮量的质量分数,%;
WX---硝化度的数值,单位为毫升每克(mL/g);
16 ---硝化度和含氮量的换算常数。
4.2.6.3 两份平行测试计算结果的差值应不大于0.04%,取其算术平均值,结果表示至两位小数。当计
算结果差值大于0.04%时重新测试。
4.2.7 检测报告
检测报告内容和格式参见附录A。
4.3 近红外光谱法
4.3.1 测试原理
利用硝化纤维素分子中C-H、O-H键在近红外光谱区产生倍频、合频的吸收特性,建立其近红
外光谱与含氮量之间相关关系的校正模型,测试样品的吸收光谱图,根据校正模型计算出含氮量。
4.3.2 试剂与材料
4.3.2.1 验证校正模型用硝化纤维素对比样品:用仲裁方法测得含氮量的硝化纤维素样品。
4.3.2.2 木杵,直径约15mm,长约150mm。
4.3.3 仪器设备
4.3.3.1 近红外分析仪:具有分析硝化纤维素含氮量的可靠校正模型;预测标准误差和校正标准误差应
符合表1的要求。
表1 校正模型的标准误差
参数指标 标准误差
SEP ≤0.04%
SEC ≤0.04%
4.3.3.2 样品杯:杯底材质为低羟基石英,直径大于50mm。
4.3.4 试验准备
4.3.4.1 开启仪器,预热30min,进行仪器自检。自检通过,可以开始测试。
4.3.4.2 按照4.3.5测试验证校正模型用硝化纤维素对比样品的含氮量,进行校正模型的质量监控。测
试结果与对比样品标准值比较,差值应不大于0.10%;如果差值大于0.10%,应停止使用。
4.3.4.3 验证校正模型用硝化纤维素对比样品不应被污染。
4.3.5 试验程序
4.3.5.1 准备两份试样,平行做两次试验。
4.3.5.2 设置样品的测试条件,进行背景扫描。
4.3.5.3 取适量试样于样品杯中,将试样用木杵压至紧密,厚度大于10mm,从杯底扫描光谱。
4.3.5.4 采集试样的光谱吸收图,然后按照4.3.5.2重新装样,采集试样的光谱吸收图。
4.3.5.5 调入校正模型和试样的光谱吸收图,计算出试样的含氮量。
4.3.6 试验结果处理
4.3.6.1 两份平行测试计算结果的差值应不大于0.04%,取其算术平均值,结果表示至两位小数。当计
算结果差值大于0.04%时重新测试。
4.3.6.2 测试结果应在校正模型所覆盖的含氮量范围内,为有效的测试结果。
4.3.6.3 对于仪器测试时报警的异常样品,测试无效。
4.3.7 检测报告
检测报告内容和格式参见附录A。
5 灰分测试方法
5.1 测试原理
硝化纤维素经硝酸分解、炭化,用马弗炉灼烧后,称其残渣的质量并计算。
5.2 试剂和材料
硝酸,分析纯,GB/T 626。
5.3 仪器设备
5.3.1 分析天平,精度为0.0001g。
5.3.2 瓷坩埚,规格分别为:25mL、50mL。
5.3.3 干燥器。
5.3.4 电热板。
5.3.5 马弗炉,温度范围为700℃~800℃。
5.4 试验准备
用镊子将样品撕松,再取需要质量的1.5倍装入铝盒内,如为含水样品,需放入烘箱于108℃~112℃
干燥1h,放入干燥器中冷却至室温后备用;如为含醇样品,需放入烘箱于100℃~105℃干燥1h,放入
干燥器中冷却至室温后备用。
5.5 试验程序
5.5.1 准备两份试样,平行做两次试验。
5.5.2 称取试样1g~2g,精确至0.0001g,倒入经......
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