专利名称：一种鉴别纸浆纤维种类的方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种鉴别纸浆纤维种类的方法。
背景技术：
造纸纤维原料和纸浆原料的选择对纸张的质量有至关重要的影响，我国造纸纤 维原料具有多样性和复杂性的特点，需要使用纤维种类鉴别分析方法对造纸纤维原料进 行分析鉴别，根据分析结果确定纤维原料的优劣，进而确定其用途。国内造纸业中的假冒伪劣产品事件时有发生，其中又以生活用纸和文化用纸两 个细分纸品行业最为严重。所以纸制品的防伪鉴别也是一个急需解决的问题。纸浆纤维鉴别的传统方法是采用显微镜测量纸浆纤维长度和宽度，根据纸浆纤 维长度和宽度数据范围，再观察纤维形态来鉴别纸浆纤维的种类，传统方法在实际生产 中存在易产生操作误差和鉴别程序繁琐的问题。纤维质量分析仪(Fiber Quality Analyzer,简称FQA)可以准确有效地测定不同浆
种的纤维数均长度、双重重均长度、纤维宽度、纤维长宽比、数均细小纤维含量、纤维 长度分布范围、纤维分布频率等纤维特性。该分析仪具有应用范围广、测定快捷准确、 再现性好等特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种利用纤维质量分析仪测定纤维特性参 数，对特性参数进行分析以提高纤维的综合利用价值，缩短分析测定时间，使分析流程 更加简便准确的鉴别纸浆纤维种类的方法。不同纸张纤维原料之间，纤维的长度、宽度、细小纤维含量等纤维特性参数呈 现出不同的变化趋势。纤维的长度和宽度是评价纤维原料性能的最基本的因素，是衡量 造纸原料优劣的重要指标。植物纤维的长度和宽度一般是指其平均值，即平均纤维长度 和平均纤维宽度，单位一般为mm和um。长宽比大的纤维，成纸时单位面积中纤维之间 相互交织次数多，纤维分布细密，成纸强度高，特别是撕裂度，裂断长，耐折度等强度 指标。不同种类的原料之间纤维性能优劣有很大差别，这种差别有多种原因，首先纤维 原料不同或生长地区不同的植物纤维的长宽度存在差异；其次制浆方法的不同也会导致 纸浆的纤维长度和宽度的差异。阔叶木浆等短纤维木浆由于纤维短小，多数质地坚硬； 针叶木浆等长纤维木浆由于纤维长而粗，是造纸的良材；草类浆纤维比较短。纸浆细小纤维可以降低纸张的厚度、松厚度、透气度，改善纸张抗张强度、勻 度和平滑度，还会对纸张的白度、色度和施胶度等造成一定程度影响。本发明文件中未 指明数均细小纤维含量还是重均细小纤维含量时，均指数均细小纤维含量。本发明的鉴别纸浆纤维种类的方法是通过以下方式实现的。一种鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征是采用以下步骤1将湿纸浆用疏解打散器疏解lOmin，使纸浆得到充分疏解，再用150目的聚酯网袋过滤；取少量疏解好的纸浆放入盛有高纯水的标准分散器，手动搅拌使纸浆纤维分 散均勻，取适量分散好的待测溶液倒入纤维质量分析仪专用塑料测量杯，设定测量纤维 10000根，测量范围在0.07mm 10mm，按照操作规程测定纸浆的纤维数均长度、双重 重均长度、纤维宽度、细小纤维含量、纤维长度分布范围、纤维分布频率，并计算出长 M t匕 2如果纤维数均长度大于1mm，则进行以下判断2.1在上述纤维数均长度大于Imm的纸浆中，纤维长宽比在50 60之间，纤维 宽度为24 26 μ m，数均细小纤维含量为42% 46%的纸浆为化学法针叶木纸浆；2.2在上述纤维数均长度大于Imm的纸浆中，纤维长宽比在75 80之间，纤维 宽度为21 23μιη，数均细小纤维含量为30% 34%的纸浆为化学法棉短绒纸浆；3如果纤维数均长度小于1mm，则进行以下判断3.1在上述纤维数均长度小于Imm的纸浆中，纤维宽度为23 25 μ m、纤维长 宽比在25 30之间、数均细小纤维含量为47% 52%、数均长度Ln在0.6 0.8mm之 间、双重重均长度Lww在0.9 1.1mm之间的纸浆为机械法阔叶木纸浆纤维；3.2在上述纤维数均长度小于1mm、纤维宽度小于23 μ m的纸浆中，数均细小纤 维含量为15% 25%，数均长度Ln在0.5 0.8mm之间，双重重均长度Lww在0.7 1.0mm之间，纤维宽度为14 16 μ m，纤维长宽比在30 50之间的纸浆为化学法阔叶 木纸浆纤维；3.3在上述纤维数均长度小于1mm、纤维宽度小于23 μ m的纸浆中，数均细小纤 维含量为40% 45%、数均长度Ln在0.5 0.7mm之间、双重重均长度Lww在0.7 0.9mm之间、纤维宽度为13 15μιη、纤维长宽比在30 50之间的纸浆为化学法草类 纸浆纤维。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 上，制成湿纸浆。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 较分散。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 频率集中在0.925 3.000mm，分布频率为80% 85%。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 频率集中在0.025 1.425mm，分布频率为95% 98%。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 频率集中在0.025 0.925mm，分布频率为88% 96%。所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于 频率集中在0.025 0.925mm，分布频率为90% 94%。利用纤维质量分析仪对纸浆纤维进行检测，对检查参数按照本发明方法进行分 类，根据抄造目标纸张的不同要求，对浆料的选取有一定的指导作用；在遇到未知纸浆 纤维原料时，也可根据特性参数确定其种类或者划定其所属范畴，进而确定其用途，为 新原料在生产中的应用前景做出推断。同时也可以通过纤维特性参数对纤维进行鉴定， 纤维鉴定是纸制品防伪技术的重要组成，纤维的鉴定对于纸制品防伪领域意义重大。同将干浆板用水浸泡12小时以 步骤2.1中的纸浆纤维分布频率 步骤2.2中的纸浆纤维长度分布 步骤3.1中的纸浆纤维长度分布 步骤3.2中的纸浆纤维长度分布 步骤3.3中的纸浆纤维长度分布时还可以为我国造纸企业选择速生优质造纸原料提供理论参考，改进传统纤维分析评价 工艺，便于在工厂和科研单位推广应用。有益效果与传统纸浆纤维鉴别技术相比，本发明鉴别纸浆纤维的方法省略了 对纸浆进行染色和显微镜观察纤维细胞形态两个程序，鉴别纸浆纤维程序简便快捷，而 且仅用FQA纤维质量分析仪分析即可确定纤维种类，使纸浆纤维鉴别技术更全面快捷简 便，具有分析速度快，灵敏度高，提供测试样品信息全面丰富，且样品用量低等优点。
图1银星针叶木KP浆纤维数均长度分布2狮牌针叶木KP浆纤维数均长度分布3金鱼阔叶木KP浆纤维数均长度分布4小叶相思阔叶木KP浆纤维数均长度分布5棉短绒Soda浆纤维数均长度分布6麦草Soda浆纤维数均长度分布7阔叶木APMP机械浆纤维数均长度分布图
具体实施例方式以漂白针叶浆(银星和狮牌)、漂白阔叶浆(龙牌、金鱼牌、白龙、小叶相 思)、杨木APMP浆、棉短绒化学Soda浆四种商品浆和实验室自制麦草化学Soda浆为 例，进行论述。首先探讨不同原料纸浆纤维的长度、宽度和细小纤维含量。常规显微镜 分析方法检测浆料的结果见表1，纤维质量分析仪检测结果见表2。表1常规显微镜方法测定纸浆纤维长度、宽度及计算长宽比数据表
纤维数均平均长度/mm纤维平均宽度/μιη长宽比银星牌针叶木KP浆1.24625.150狮牌针叶木KP浆1.43725.955龙牌阔叶木KP浆0.60515.340金鱼牌阔叶木KP浆0.69716.242小叶相思阔叶木KP浆0.68215.843白龙牌阔叶木KP浆0.71115.446棉短绒Soda浆1.71222.476麦草Soda浆0.57514.539阔叶木APMP机械浆0.68824.728 表2纤维质量分析仪测定纸浆纤维长度、宽度与细小纤维含量数据表
权利要求
1.一种鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征是采用以下步骤1.1将湿纸浆用疏解打散器疏解lOmin，使纸浆得到充分疏解，再用150目的聚酯 网袋过滤；取少量疏解好的纸浆放入盛有高纯水的标准分散器，手动搅拌使纸浆纤维分 散均勻，取适量分散好的待测溶液倒入纤维质量分析仪专用塑料测量杯，设定测量纤维 10000根，测量范围在0.07mm 10mm，按照操作规程测定纸浆的纤维数均长度、双重 重均长度、纤维宽度、细小纤维含量、纤维长度分布范围、纤维分布频率，并计算出长 M t匕 1.2如果纤维数均长度大于1mm，则进行以下判断1.2.1在上述纤维数均长度大于Imm的纸浆中，纤维长宽比在50 60之间，纤维宽 度为24 26 μ m，数均细小纤维含量为42% 46%的纸浆为化学法针叶木纸浆；1.2.2在上述纤维数均长度大于Imm的纸浆中，纤维长宽比在75 80之间，纤维宽 度为21 23μιη，数均细小纤维含量为30% 34%的纸浆为化学法棉短绒纸浆；1.3如果纤维数均长度小于1mm，则进行以下判断1.3.1在上述纤维数均长度小于Imm的纸浆中，纤维宽度为23 25 μ m、纤维长宽比 在25 30之间、数均细小纤维含量为47% 52%、数均长度Ln在0.6 0.8mm之间、 双重重均长度Lww在0.9 1.1mm之间的纸浆为机械法阔叶木纸浆纤维；1.3.2在上述纤维数均长度小于1mm、纤维宽度小于23 μ m的纸浆中，数均细小纤 维含量为15% 25%，数均长度Ln在0.5 0.8mm之间，双重重均长度Lww在0.7 1.0mm之间，纤维宽度为14 16 μ m，纤维长宽比在30 50之间的纸浆为化学法阔叶 木纸浆纤维；1.3.3在上述纤维数均长度小于1mm、纤维宽度小于23 μ m的纸浆中，数均细小纤 维含量为40% 45%、数均长度Ln在0.5 0.7mm之间、双重重均长度Lww在0.7 0.9mm之间、纤维宽度为13 15μιη、纤维长宽比在30 50之间的纸浆为化学法草类 纸浆纤维。
2.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于将干浆板用水浸 泡12小时以上，制成湿纸浆。
3.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于步骤1.2.1中的纸 浆纤维分布频率较分散。
4.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于步骤1.2.2中的纸 浆纤维长度分布频率集中在0.925 3.000mm，分布频率为80% 85%。
5.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于步骤1.3.1中的纸 浆纤维长度分布频率集中在0.025 1.425mm，分布频率为95% 98%。
6.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于步骤1.3.2中的纸 浆纤维长度分布频率集中在0.025 0.925mm，分布频率为88% 96%。
7.根据权利要求1所述的鉴别纸浆纤维种类的方法，其特征在于步骤1.3.3中的纸 浆纤维长度分布频率集中在0.025 0.925mm，分布频率为90% 94%。
全文摘要
本发明涉及一种鉴别纸浆纤维种类的方法。采用以下步骤将湿纸浆疏解，过滤，分散均匀，倒入纤维质量分析仪测量检测；纤维数均长度大于1mm，纤维长宽比为50～60为化学针叶木浆；纤维长宽比为75～80，为化学棉短绒浆。纤维数均长度小于1mm，数均细小纤维含量为47％～52％为机械阔叶木浆；数均细小纤维含量为15％～25％，纤维长宽比为30～50为化学阔叶木浆；数均细小纤维含量为40％～45％、纤维长宽比为30～50为化学草类浆。本方法省略了对纸浆进行染色和显微镜观察纤维细胞形态两个程序，鉴别纸浆纤维程序简便快捷，分析速度快，灵敏度高，提供测试样品信息全面丰富，样品用量低。
文档编号G01N33/34GK102012420SQ201010281958
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者庞志强, 杨桂花, 汪运涛, 陈嘉川 申请人:山东轻工业学院