1摘要介绍了造纸用纤维和纸浆中纤维形态参数长度粗度卷曲扭结等的意义及自动测量原理测量方法并介绍了汁维参级作制必3纸工业生产1;拄1中的叫。引,录造纸用纤维的形态参数。除常用的纤维长度及其分布外,还有纤维的卷曲,1和扭结化认⑴于纤维的抄造与成纸特性在很大程度上取决于纤维的形态参数,所以,在制浆造纸过,中。对纤维形态数及其变化的测量是非常重要的,纤维数的传统测景方法,主要是通过显微镜或光学投影仪进行,也可以通过筛分器粗略地测姑纤维长度。山于纤维形态矣数是个统计参数。所以。只有对相当数量的纤维进行测量后,才能取得较准确的结果。因此,测量周期长,劳动强度大,测量结果的误差及可重复性差。通常只用于造纸纤维原料的测评,而很少用于生产过程的控制。随着计算机影像分析技术的发展,使纤维形态参数的快速测咕成为可能。是加拿大,柬公1针对造纸工业的特殊要求而研究开发的,千纤维形态参数的快速分析与测量装置。与其它公司类似产品比较,它除了能测量纤维长度及其分布纤维粗度细小纤维含量针叶木浆阔叶木浆比例外还具有纤维卷曲叫指数及分布测咕。以及纤维扭结以,1指数测量功能。由于力采用特别设计的7利超宽流道流动池而不是毛细从而避免了堵塞现象,这在测量含有较多纤维束的粗浆和机械浆时更为重要,所以几7用于制浆造纸过程中所有工艺环节的纤维性质快速测说采用心。可用于,造纸纤维原料质量分析与评价,纸浆质量与纤维类型分析与评价,打浆工艺控制,配浆工艺控制,抄造性能的分析及优化,纸张质量指标的分析预测及优化,纸张品种鉴别1造纸用纤维形态参数的定义1.1纤维长度及其分布纤维长度是*屯要形态参数。它对成纸性质具有非常强烈的影响。如,较长的纤维长度可以获得较高的撕裂强度抗张强度和耐折强度,但同时也会增加纤维絮聚的危险,从而降低成纸匀度。,1.1.1投影长度与真实长度采光学方法测量纤维长度可以获得两种不同的结果,是纤维的投影长度口。jertMlmgth.B1是纤维的+4头於度。油1.16叩出。1所小。
从中可知,真实长度为和12的2根纤维1相的投毖长投,因此。+能月1纤维的投奶长度来代替真实氐吃尤代作纤维较长或纤维较柔软时,将会带来较大的误差。
厂入与其它仪器不同的是,它既测量每根纤维的真实长度,同时又测量它们的投影长度,从而获以纤维长役的吖实数据2平均纤维长度因为任何纤维原料中每根纤维长度并不完全相同,因此,需要采用不同纤维的平均值做为参数从宏观衡量纤维的长度特性通常采用的均方法有算术均值长度加权平均值和质量加权平均值。其计算方法分别参公式。由厂纤维原料细小组分的数量多,而它的长度和质量分率却相对较小,因此细小纤维的个数对算术均值会产生非常巨大维质量加权后再进行平均,从而得到长度加权乎均长度和质量加权平均长度1由尸同纸张的物理性质具有密切的关系,故造纸工业通常采用1度加权平均长度。来报告纤维的平均长度,当认为每根纤维单位长度量均纤维长役1.
1.1.3纤维长度分布分布频率,指不同长度范围内的纤维分布情况。其计算方法如下可以根据需要,输出纤维长度的数量分布,长度加权分布,质量加权分布的直方1.2纤维的粗度纤维的粗度指10纤维总长度中纤维的质量,以1衣,或1=纤维纤维细胞壁厚的影响。2纤维胞腔的影响;1纤维各纟分密度影响。因此,测量粗度比测量纤维的宽度优越1.3纤维卷曲指数及其分布所谓纤维卷曲,是指纤维甲直方向的弯曲。单根纤维卷曲的程度可以由卷曲指数,山1出1来。其定义如下L纤维的真实长度平均卷曲指数数量平均10度1.油1.1揠1n纤维总根数L纤维的真实长度Li第根纤维的岛实长度第土根纤维的投影长度Li第1根纤维的真实长度第根纤维的投影长度1.4纤维扭结指数足7纤维的扭纟是指山子纤维细胞壁受损而产生的突然而生硬的转折。现在普遍采用也6所定义的方法来征纤维的扭结程度,1山1心发现结私,的纤维在纸张的物理性质。如抗张强度撕裂强度等方面会受到较大的削弱扭结指数的山1如1出公式记义如下Kr扭结指数Nx定角度范围内的扭结个数Lini总纤维数人可以计算出每根纤维的扭结指数,并给出扭结指数的分布打方。以及平均扭结角度和扭结强度孽纤维长度上扭结的个2FQA测量原理纤维质量分析仪由光学组件,纤维流动系统,高性能计算机及辅助系统构成,2所起。出水泵13的流7略人也水泵的总流量。因此,会产生记的货从而将纤维悬浮液12中心管9吸入到流道内。通过调节进水泵和出水泵的流量差,即可以精确地调节纤维悬浮液通过流动池测量面的流量和速度。
出,检测窗口浆料流道保护水流逋3流动池。1偏振光滤光片2光源3清水流道4进水泵5镜头系统6摄像机7流动池8纤维悬浮液吸。入口吸入管10搅拌器烧杯12纤维悬浮液13出水泵测量时。进水泵4驱动水流从左右两个流道3以定速度通过流动池72,在3个流道汇合处汇集在含纤维的水层在2层平行水流的夹持下运行。进入到扁平流道。于每层流速不,而产生的剪切力使纤维弯曲叩面与摄像机测兄的平面相致。从而保证测兄到的是纤维全长而不是它的光学投影长度,采叩3层水流技术。同凡它采用毛细管流道的测兄仪器相比较。具有以下几个显著的优点地防止了纤维束木片木块的堵寒问。
含纤维的水流位丁12层清水流的间。可防止,料中的油墨树脂胶料填料等物质粘附在流道壁上,纤维在流动过程。+会勾泵阀门等机械装置接触。可在*人程度保护纤维的形状不被改变。从而获得准确的纤维形态参数=光做为测量光源=因为主要纤维素组成的植物纤维具有旋光性。在0摄像机光路配置的圆形检偏器的角度经过特殊设计。使它对纤维具有*高的灵敏度,而对空气填料油墨等非旋光性物质不敏感,从而克服它们对测量结果的干扰。
采用数码1摄像机。纤维像在摄伐机内直接数字化后再传输到汁算机进亍处理,从而使传输和处理过程中的失真减至*小。实时维像分析软件将每根纤维从像信号中识别出来,逐测量纤维的形态参数。由于采用了高性能的计算机系统,所以可以迅速准确地获得纤维形态参数的测量结果。
这叫特点,人特,厂含较多非纤维性杂质的生产过程中纸浆纤维形态参数3测量结果及方法可以根据必将测苁的结采按照分级明细或直方的形式打印出来,也可以通过打印机输出,或贮存于计算机的硬盘内,也可以通过通讯接口将测量结果传送到其它计算机。或生产管理自动化系统等。
人亦可以将测量过程中的付根纤维研,分析4纤维质量分析仪的应用由厂测量方法的限制。过去相当长的,间内有关纤维形态与制浆造纸特性之间关系的研究多局限于纤维长度与细小纤维方面。随着计算机像处理技术的发展,特别是在,这类具有测试纤维卷扭结等形态参数的仪器出现后,有关方面的研究日益增多。主要研宄方面包括,制浆造纸过,中纤维长度和形态的变化,纤维形态的变化对纸浆纸张性质的影响,磨浆工艺条件与纤维形态之间的关系,纤维形态参数与湿部运转性能之间的关系,纤维形态对纸页性能的影响,纤维形态与干部运转性能之间的关系1造纸工业测试方法标准汇编。637