Аналитическая химия предлагает разнообразные возможности для идентификации компонентов бумаги во время производства и помогает изготовителям бумаги в разработке новых видов продукции и контроле качества. Однако традиционные методы химического анализа не могут быть использованы для оперативного контроля возникающих проблем при производстве бумаги, поскольку они связаны с большими временными затратами от момента приготовления образцов до получения результатов. Возникает необходимость в поиске новых методов анализа.
Уже много лет компания PTS (Paper Technology Specialists, Германия) разрабатывает ускоренные методы количественного анализа бумаги и производит легкие в использовании ручные аналитические приборы. Есть ряд важных вопросов, на которые необходимо получить ответы:
- Какая технология измерений может наиболее полно ответить на типичные вопросы, повседневно возникающие при производстве бумаги?
- Что может быть сделано, если одна бумага годится для процесса конвертации, а другая нет?
- Какие компоненты образуют пятна и отложения на полотне?
- Какая целлюлоза может быть использована для производства данного вида бумаги?
- И являются ли вновь закупленные компоненты идентичными компонентам из прежней поставки?
Методы, которые отвечают на данные вопросы
ИК-спектроскопия (диапазон длин волн 2500-25000 нм) и БИК анализ (спектроскопия в ближней ИК-области 800-2500 нм) способны дать ответ на эти вопросы. Их решающими преимуществами являются скорость и неразрушающий метод контроля. БИК cпектроскопия применима для использования в режиме он-лайн на бумагоделательной машине, а подготовка образцов, обычно необходимых для ИК-анализа, может быть осуществлена довольно быстро. Поэтому в последнее время эти два метода получили интенсивное использование в бумажной промышленности. При комбинировании этих методов открываются широкие возможности для аналитической оценки свойств бумаги.
БИК используется для идентификации типов используемого волокна, измерений наполнителей, измерений проклеивающих агентов, анализа связующего в меловальной пасте, а также для идентификации ламинированных структур. Не испытывая необходимость в приготовлении образцов, становится возможным оценить бумагу, твердый материал или жидкости с использованием обширных баз данных; идентификация, подтверждающие параметры, полуколичественная сравнительная информация и
классификация по группам веществ.
ИК-спектроскопия в значительной степени помогает при идентификации структур. Неразрушающая технология отклика на сигнал (ATR) может быть выбрана как метод, когда достаточно анализировать только поверхность бумаги. Примером может быть анализ различных компонентов сополимеров на бумаге. ИК-спектроскопию следует применять, когда количество образцов очень мало или когда необходимо анализировать отдельные волокна, например, в бумаге, содержащей синтетические волокна.
Взаимодополняющие методы для лучших результатов
Эти два спектроскопических метода являются превосходным фоном друг для друга, когда используются в комбинации. ИК-спектроскопия предоставляет возможность оценивать поверхности и точно идентифицировать химические структуры на микроскопическом уровне. БИК технология способна предоставить множество количественной и качественной информации о макроскопических свойствах на высокой скорости.
Рис.1: Зольность, измеренная в лаборатории (метод TAG 701), по сравнению с результатами БИК анализа
Оригинал статьи опубликован в журнале "L&W HANDBOOK"
Оборудование для тестирования бумаги и целлюлозы L&W представлено в каталоге на сайте "Юман".