【研究開發】打漿度與纖維分析儀法帚化率的關系研究

陳丹丹 女士

工程師；

主要從事紙張性能分析工作。

打漿是使漿料中的纖維經受外部剪切力的作用，產生纖維結構和膠體性質改變的一種物理性作用。它是一個復雜的生產過程，其與產品質量的性能關系非常密切。打漿的一個作用是利用物理的方法，對水中懸浮的紙漿進行機械或者流體的處理，利用剪切力，使纖維的表面狀態發生改變，從而使紙漿獲得某種特性，以達到成紙的質量要求；另一個作用是控制紙漿的濾水性能，以達到能夠用同種生產原料生產多種類型紙的需求。

為了有效掌握打漿過程中纖維的變化情況，我們用打漿度來衡量打漿的程度，它表示紙漿濾水快慢的程度。

打漿能夠使纖維產生細纖維化作用，即使纖維壁產生起毛、撕裂、分絲等的現象。纖維的細纖維化作用之一就是帚化，因為纖維的帚化發生在微觀，其帚化程度需要用一個宏觀指標加以體現，即纖維帚化率。它是指漿料經過打漿之后，纖維受到分絲帚化的數目占總纖維數目的比率^[2]。

國標GB/T 22836-2008中僅對針葉纖維和麻漿纖維的纖維帚化率進行了人工目視檢測的測定規定，在闊葉纖維中纖維帚化率卻是個空白。本課題應用纖維分析儀法測定纖維的帚化率，相比于人工目視法纖維帚化率，其帚化率數值具有更好的準確性和可靠性，能夠更好地反映出纖維的細纖維化程度。

打漿度和纖維帚化率是控制成漿質量兩個重要的指標，所以在造紙生產過程中對這兩個指標需要重點監控。因此，若能在生產現場快速依據纖維打漿度值，確定出漿料中纖維的細纖維化程度，將變得尤為重要。

1  主要儀器

纖維分析儀（MORFI COMPACT、法國Techpap公司）；

打漿度儀（SR/P、巴西REGMED公司）；

電子天平（PB1502-S/FACT、梅特勒-托利多儀器公司）。

2  纖維分析儀法帚化率測試原理

纖維分析儀基于特定的圖形灰度分析處理軟件所逐個測定纖維的分絲長度和自身纖維的長度，之后用纖維分絲長度的總和與纖維自身長度的總和，計算出纖維帚化率。計算方法見式（1）。

纖維帚化率=[纖維帚化長度/（纖維長度+纖維帚化長度）]×100%                             (1)

3 纖維樣品的制備與測定

取6個不同打漿時長的纖維漿料，首先依次標定出漿料濃度，之后根據漿料濃度，配制出1000ml的0.2%濃度的漿料，攪拌均勻后，倒入打漿度儀中，依次測定樣品的纖維打漿度，重復試驗一次，測得平行樣試驗數據，取均值。

對樣品依次進行纖維分析儀法帚化率的試驗測定，每個樣品測兩次，取均值。

注意在取樣時，必須用取樣勺將漿料中的纖維分散均勻，以保證樣品具有代表性。

纖維樣品中纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率試驗數據見表1、表2、表3。

4 試驗結果及討論

4.1針葉纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率的試驗數據分析

從圖1中能夠看出，針葉纖維中纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率呈線性關系，并且是強的正相關，線性方程為y=0.0162x-0.1528,線性相關系數R為0.9875，線性良好。

4.2闊葉纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率的試驗數據分析

從圖2中能夠看出，在闊葉纖維中纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率呈線性關系，并且是強的正相關，線性方程為y=0.0104x+0.0647,線性相關系數R為0.989，線性良好。

4.3麻漿纖維的纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率的試驗數據分析

從圖3中能夠看出，在麻漿纖維中纖維打漿度與纖維分析儀法帚化率呈線性關系，并且是強的正相關，線性方程為y=0.0125x+0.2266,線性相關系數R為0.9849，線性良好。

5 結論

在針葉纖維、闊葉纖維和麻漿纖維這三種纖維漿料中，打漿度與纖維分析儀法纖維帚化率均呈線性關系，并且是強的正相關，線性相關系數R均能將近達到0.99。因此，能夠依據纖維打漿度的數值，在生產現場快速地確定出漿料中纖維的細纖維化程度，從而控制漿料的打漿，最終使紙張的物理指標達到要求。