近紅外光譜技術(shù)在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用
2.7監(jiān)測紙漿棉短絨混合物的卡伯值
采用反射模式,在1100~2500nm的范圍內(nèi)分析樣品,在1680nm進行一元線性回歸,誤差為1.2個卡伯值,標(biāo)定的有效范圍為3.4~33.9個卡伯值。此結(jié)果對干、濕紙漿棉短絨混合物均適用。
2.8檢測薄頁紙上的聚硅酮層含量
對8個聚硅酮濃度為0.69%~5.67%的薄紙頁樣品在1100~2500nm的范圍內(nèi)進行掃描,在1744nm進行一元線性回歸,誤差為0.2%。
2.9檢測木纖維中的蠟和苯酚樹脂含量
采用反射模式,在1100~2500nm的范圍內(nèi),分別對蠟的濃度為0.3%~2.4%的木纖維樣品和苯酚樹脂的濃度為1.3%~4.3%的木纖維樣品進行掃描。在2158nm處標(biāo)定苯酚樹脂,誤差為0.4%;在1728nm處標(biāo)定蠟,誤差為0.1%。
2.10檢測干木漿中的木素含量
采用反射模式,在1100~2500nm的范圍內(nèi),對木素濃度為5.7%~33.6%的木漿進行掃描。在2172nm和1556nm處進行多元線性回歸,誤差為1%。
2.11檢測木纖維中的蠟和苯酚甲醛樹脂含量
采用反射模式,在1100~2500nm的范圍內(nèi),掃描木纖維、純蠟、經(jīng)冷凍干燥的苯酚甲醛樹脂及含有蠟和苯酚甲醛樹脂的木纖維,發(fā)現(xiàn)纖維中的蠟在2250nm、2310nm和1725nm均有特征吸收,而樹脂則在1980nm處有特征吸收。
2.12檢測絨毛漿中的吸水劑含量
采用反射模式,在1100~2500nm的范圍內(nèi),對吸水劑濃度為0.00%~44.9%的絨毛漿樣品進行掃描,在1752nm處標(biāo)定,誤差為6%。
2.13檢測涂布紙的涂布層
在1100~2500nm的范圍內(nèi),對涂料濃度為0~12%的涂布紙,利用光纖測量NIR反射光譜,在2316nm處標(biāo)定,誤差為0.1%。但是還不能排除紙頁中無機物的影響。
3展望
由上述可見,近紅外光譜在制漿造紙行業(yè)應(yīng)用廣泛,具有很好的應(yīng)用前景。特別是將近紅外光譜用于測定紙漿中木素含量或步伯值,近年來已成為國際上制漿造紙行業(yè)分析測試領(lǐng)域的熱門話題。但是,其中要注意的問題有:(1)對于不同的漿種,必須重新標(biāo)定曲線和方程;(2)紙漿主要成分是碳水化合物,具有吸濕性,所以在測定其光譜時應(yīng)該在同一周圍環(huán)境下進行,減少水分干擾,從而減少誤差;(3)考慮到紙漿成分的復(fù)雜性,用近紅外光譜進行紙漿的定量分析,最好采用導(dǎo)數(shù)光譜,多特征吸收峰的多元回歸方法,來測定紙漿中的木素含量。
在廣東省自然科學(xué)基金的資助下,作者還在進行用近紅外光譜測量紙漿卡伯值測量機理的研究,以及通過測量蒸煮液中木素含量來預(yù)測紙漿卡伯值的研究。詳細內(nèi)容請見后續(xù)報道。
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