造纸原料、纸浆、纸和纸板 灰检测

因业务调整，部分个人测试暂不接受委托，望见谅。

简介

灰分检测是造纸工业中质量控制的重要环节之一。灰分是指造纸原料、纸浆、纸或纸板在高温下完全燃烧后残留的无机物含量，其成分主要包括钙、镁、硅、铝等金属氧化物及无机填料（如碳酸钙、滑石粉等）。灰分含量的高低直接影响纸张的物理性能（如不透明度、挺度）、印刷适性以及环保指标。例如，过高的灰分可能导致纸张强度下降，而过低的灰分可能影响纸张的功能性（如吸墨性）。因此，通过精准检测灰分含量，企业可优化生产工艺、控制成本并满足下游客户的需求。

检测项目及简介

1. 总灰分检测 总灰分是指样品在特定温度（通常为525℃或900℃）下灼烧后剩余的无机物总质量占原样品质量的百分比。该指标用于评估原料或成品中无机填料的添加量及分布均匀性。

2. 无机填料成分分析 通过化学或仪器方法测定灰分中碳酸钙、滑石粉、二氧化钛等具体填料的含量，帮助优化配比并控制成本。

3. 金属离子检测 检测灰分中钙、镁、铁、铝等金属离子的含量，用于评估原料纯度或废水处理效果。

4. 酸不溶灰分检测 酸不溶灰分是指灰分中不溶于盐酸的部分（如二氧化硅），常用于判断原料中沙粒或杂质含量。

适用范围

灰分检测适用于以下领域：

• 造纸原料：木浆、废纸、非木材纤维（如竹浆、草浆）等，用于评估原料的杂质含量及适用性。
• 纸浆：化学浆、机械浆、脱墨浆等，检测漂白或处理过程中引入的无机残留物。
• 纸和纸板：包括文化用纸、包装纸板、特种纸等，确保成品符合强度、印刷适性及环保要求。
• 生产废水：分析灰分中的金属离子含量，用于环保合规性监测。

检测参考标准

1. ISO 1762:2019 《纸、纸板和纸浆——灼烧残余物（灰分）的测定》 规定了通过高温灼烧法测定灰分的通用方法。

2. TAPPI T211 om-16 《纸浆、纸张和纸板中灰分的测定》 适用于纸浆及纸制品的灰分检测，涵盖不同温度条件下的灼烧程序。

3. GB/T 742-2018 《造纸原料、纸浆、纸和纸板灰分的测定》 中国国家标准，详细规定了灼烧温度、样品处理及计算方法。

4. ASTM D586-21 《纸张和纸板灰分测定的标准试验方法》 适用于工业包装材料及特种纸的灰分分析。

检测方法及相关仪器

1. 灼烧法（重量法）

   • 原理：将样品置于高温马弗炉中灼烧至有机物完全分解，剩余灰分称重计算百分比。
   • 仪器：
     • 马弗炉：温度范围可达1000℃，控温精度±5℃（如Nabertherm系列）。
     • 分析天平：精度0.0001g（如梅特勒-托利多MS-TS）。
     • 瓷坩埚：耐高温、低吸附材质。
   • 步骤：称取样品→预炭化→高温灼烧（525℃或900℃）→冷却→称重→计算。

2. X射线荧光光谱法（XRF）

   • 原理：通过X射线激发灰分中的元素，测定特征X射线强度以定量分析成分。
   • 仪器：XRF光谱仪（如赛默飞ARL Quant'X）。
   • 优点：无需破坏样品，可同时检测多种元素，适用于快速质量控制。

3. 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）

   • 原理：将灰分溶解后，通过等离子体激发元素原子，检测其发射光谱强度。
   • 仪器：ICP-OES系统（如珀金埃尔默Optima 8000）。
   • 应用：高精度测定金属离子含量（如钙、镁、铁）。

4. 酸处理法（酸不溶灰分检测）

   • 步骤：将灼烧后的灰分用盐酸溶解，过滤并灼烧残留物，计算酸不溶物占比。
   • 仪器：电热板、真空抽滤装置、玻璃砂芯坩埚。

结语

灰分检测是造纸行业质量控制的核心环节，其数据直接关联产品性能与生产成本。通过标准化方法（如灼烧法、XRF）和先进仪器，企业可实现对原料、半成品及成品的精准监控。随着环保法规趋严和高端纸品需求增长，灰分检测技术将持续向高精度、自动化方向发展，为行业可持续发展提供技术支撑。