[发明专利]一种利用顶空气相色谱法准确测定风干浆纤维保水能力的方法

说明书

本发明公开了一种利用顶空气相色谱法准确测定风干浆纤维保水能力的方法。本发明基于制备一系列含有不同浓度水的纤维(加入水量范围从纤维吸附水未饱和到过饱和)，将所得水气相信号值与相对应的顶空瓶中有纤维水的含量画图，所得两条直线的相交点对应的横坐标水含量即为该纤维的保水能力。本方法在测试过程中，只要含水率低于饱和点，就不需要干燥样品，并且可以快速、准确、方便的测定纤维的保水值，适用于工厂实际生产条件下和实验室研究纸浆纤维保水能力的准确测定。克服了目前检测纸浆纤维保水能力时，必须要干燥样品的弊端。

技术领域

本发明涉及纸浆纤维保水值检测技术领域，尤其涉及一种利用顶空气相色谱法准确测定风干浆纤维保水能力的方法。

背景技术

纤维保水性是纤维产品的一个重要特性，即吸水能力。同时，纤维保水能力是打浆过程中的一个中心问题。纤维经过吸水润胀以后，其内聚力下降，有利于纤维的细纤丝化，使纤维柔性增加，塑性提高，比表面积增大，从而增强了纸页中纤维间的结合能力，使纸的结合强度增加，但也使纸张透气度下降。并且，由于润胀的纤维可塑性提高，对纤维的细纤维化程度、脱水速率、成纸质量、生产速度和造纸过程的能耗将有很大的影响。所以，准确测定纤维保水能力对制浆造纸实际生产以及实验室研究都具有重要的意义。

目前，基于高速离心和称量为原理的保水值检测是工厂实际生产中应用最广泛的评估纸浆保水值的方法。然而这个方法的不确定性很大，影响因素较多。用HS-GC法测定纤维WRV的方法已有报道，该方法与离心方法相比有很大的优势。目前对纤维保水值的检测都是基于绝干纤维保水值的检测，未考虑到纤维本身所含有的水分。众所周知，干燥过程对纤维的保水性有很大影响。当纤维被干燥时，细胞壁的结构会发生不可逆转的变化。纤维对水的亲和力降低，纤维变得僵硬，导致纤维强度下降。同时，干燥越严重，对纤维结构的损伤越严重。

为了减少干燥对纤维结构的损伤程度。本发明开发了一种利用顶空气相色谱法快速准确测定风干浆纤维保水能力的方法，为工厂生产和实验室研究提供有效的技术帮助。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种利用顶空气相色谱法准确测定含水纤维保水能力的方法。本发明方法克服了目前检测纤维保水能力方法所存在的弊端，具有检测速度快、结果准确度高、操作简便等优点。

本发明的目的通过下述技术方案实现。

一种利用顶空气相色谱法准确测定风干浆纤维保水能力的方法，包括如下步骤：

(1)先将水与风干浆按照质量比为0～5置于顶空瓶中，室温下平衡 30～60min；

(2)将步骤(1)所得样品放入顶空气相色谱仪中，在30～35℃下平衡 20～60min，记录水的气相信号值；

(3)步骤(2)所述水的气相信号值首次达到最大值时，对应顶空瓶中水的实际质量和风干浆绝干质量之比，即为风干浆的保水值。

进一步的，步骤(3)所述顶空瓶中水的实际质量包括步骤(1)所述风干浆中所含水的质量与步骤(1)所述水质量，即：W_{水的实际质量}＝W_{风干浆水分}+W_水的质量。

进一步的，步骤(1)所述风干浆的质量由风干浆的绝干质量和风干浆水分质量组成，即：W_{风干浆质量}＝W_{风干浆绝干质量}+W_{风干浆水分}。

进一步的，步骤(1)所述风干浆由质量浓度为0.2～1.0％的纤维悬浮液搅拌 12～24h，经滤水后，再经ISO187-90恒温恒湿干燥5～7天即可。

再进一步的，滤水后纤维含水量为75wt％～85wt％。

再进一步的，所述ISO187-90恒温恒湿的相对湿度50～55％，温度23～25℃。