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生活用紙含水率的快速測定
中國紙業網造紙廠設備:2020-6-25 19:02:15 造紙機械|衛生紙機|銅版紙|瓦楞紙|生活用紙含水率
  生活用紙含水率的測試方法為GB/T 462-2008《紙、紙板和紙漿 分析試樣水分的測定》。該方法為烘箱法,需對試樣進行反復烘干、冷卻、稱重,操作繁瑣,耗時長(一般需要6h以上)。紅外線水分計干燥減量法在測量樣品重量的同時,利用紅外加熱單元和水分蒸發通道快速干燥樣品。鹵素水分測定儀根據熱失重分析法原理,采用鹵素燈對樣品進行快速加熱。這兩種方法測試生活用紙含水率均在10min以內。

本課題采用紅外線水分計和鹵素水分測定儀測定生活用紙的含水率。通過設定不同重量、不同的干燥模式等條件,建立不同條件下的數學模型,并與用國家標準規定的測試方法的結果進行對比分析,找出快速測定的等效方法。

1  材料與方法

1.1試驗樣品

3組紙巾紙,3組衛生紙,3組紙尿褲。

1.2主要儀器

GT-7017-M干燥箱高鐵;FD-720紅外線水分計:日本凱特Kett;HX204鹵素水分測定儀梅特勒托利多Mettler-Toledo。

1.3檢測方法

1.3.1烘箱法

稱取10g生活用紙,按照GB/T 462-2008《紙、紙板和紙漿 分析試樣水分的測定》進行檢測。每個樣品平行測定5次。

1.3.2紅外干燥法

將紅外線水分計測量模式設定為自動停止模式(水分變化量0.05%,30s),干燥溫度105℃。合上加熱器蓋,進行零點調整。打開加熱器蓋,放上樣品。關好加熱器蓋,待顯示穩定,開始測試。測試結束,記錄水分測定結果的百分比。

由于樣品盤大小的限制,生活用紙的放置質量不可超過8g。本方法將樣品質量設為三個檔次,分別是2.5g、5.0g、7.5g。每個檔次每個樣品平行測定5次。

1.3.3鹵素干燥法

設定鹵素水分測定儀失重關機模式(損失質量△g在規定單位時間內△t小于預設值,即終止加熱過程,并顯示測定結果),干燥溫度105℃。合上加熱器蓋,進行零點調整。打開加熱器蓋,放上樣品。關好加熱器蓋,開始測試。測試結束,記錄干燥后的質量。

由于樣品盤大小的限制,生活用紙的放置質量約5g。本方法將關機條件選定為三個模式,分別是1mg/10s、1mg/20s、1mg/50s。每種模式每個樣品平行測定5次。

1.4數據處理

測定結果建立Excel數據庫,采用SPASS 19.0統計軟件進行處理。

2.  結果與討論

2.1紅外干燥法的評價

采用SPSS 19.0統計軟件對烘箱法與紅外干燥法的實驗數據進行方差分析。描述性統計結果見表1。

                           


方差齊性檢驗結果見表2。


從結果可知,Levene方差齊性檢驗F統計量為1.171,在當前自由度下對應的P值為0.322(>0.05),說明4組樣本所代表總體的方差齊。

ANOVA方差分析結果見表3。


從結果可知,4組間的顯著性為0.000(<0.05),說明4種方法之間有明顯差異。

采用LSD檢驗,將烘箱法與3種紅外干燥法進行多重比較,結果見表4。


由顯著性可知,烘箱法與紅外干燥法(2.5g)差異顯著,但與紅外干燥法(5.0g)、紅外干燥法(7.5g)之間無差異。說明稱樣量在5~7.5g之間的紅外干燥法與烘箱法檢測結果具有良好的一致性和替代性。

2.2鹵素干燥法的評價

采用SPSS 19.0統計軟件對烘箱法與鹵素干燥法的實驗數據進行方差分析。描述性統計結果見表5。


方差齊性檢驗結果見表6。


從結果可知,Levene方差齊性檢驗F統計量為0.453,在當前自由度下對應的P值為0.716(>0.05),說明4組樣本所代表總體的方差齊。

ANOVA方差分析結果見表7。


從結果可知,4組間的顯著性為0.000(<0.05),說明4種方法之間有明顯差異。

采用LSD檢驗,將烘箱法與3種鹵素干燥法進行多重比較,結果見表8。


由顯著性可知,烘箱法與鹵素干燥法(1mg/50s)差異顯著,但與鹵素干燥法(1mg/10s)、鹵素干燥法(1mg/20s)之間無差異。說明關機條件設置為1mg/10s或者1mg/20s的鹵素干燥法與烘箱法檢測結果具有良好的一致性和替代性。

3  結論

紅外線水分計和鹵素水分測定儀體積小,大大節約場地空間。采用紅外干燥法與鹵素干燥法檢測生活用紙的含水率,可以滿足客戶在產品開發檢驗、出廠檢驗或抽樣檢驗的時效性要求,同時提高檢測效率、降低檢測成本。

稱樣量在5~7.5g之間的紅外干燥法、關機條件設置為1mg/10s或者1mg/20s的鹵素干燥法與國標烘箱法檢測結果具有良好的一致性,可以替代國標烘箱法用于快速檢驗生活用紙的水分含量。

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