【CEM】紙漿與造紙行業(yè)的快速分析技術(shù)

一、摘要

近40年來，CEM設(shè)備一直被視為可靠的過程控制來源。SMART 6™微波和紅外水分分析儀以及Phoenix BLACK™微波馬弗爐能夠在紙漿和紙張應(yīng)用中提供精確的水分、總固體和灰分含量，速度比其他技術(shù)快80%。為了驗(yàn)證SMART 6和Phoenix BLACK在整個(gè)紙漿和紙張生產(chǎn)過程中準(zhǔn)確可靠地測(cè)定水分、總固體和灰分含量的能力，我們收集并分析了一系列在制品和成品樣本。

       

       

   

二、介紹    

作為全球蕞大的行業(yè)之一，紙漿和紙制品制造業(yè)每年生產(chǎn)的產(chǎn)量超過4億噸。紙漿和造紙加工廠遍布100多個(gè)國家，其中一些工廠僅專注于紙漿或紙張的生產(chǎn)，而其他工廠則涵蓋從開始到結(jié)束的整個(gè)生產(chǎn)過程。還有一些工廠專門處理回收紙張材料。無論發(fā)生的加工類型或數(shù)量如何，水分和灰分分析對(duì)于控制生產(chǎn)時(shí)間和成本都是必要的。無論是通過更準(zhǔn)確地計(jì)算每噸紙漿所需的木材量，控制涂層或粘合劑的使用量，還是對(duì)進(jìn)料進(jìn)行質(zhì)量檢查，這兩個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試結(jié)果都需要快速準(zhǔn)確地提供。SMART 6是市場(chǎng)上最快的直接水分分析儀。它采用專禾刂（US2019078988A1）的紅外和微波能量組合，可以在不到2分鐘的時(shí)間內(nèi)輕松分析樣品的水分或總固體。Phoenix BLACK使用微波能量快速有效地加熱內(nèi)部熔爐。當(dāng)與CEM的石英纖維坩堝結(jié)合使用時(shí)，典型測(cè)試時(shí)間縮短到10分鐘，相比傳統(tǒng)熔爐的1-2小時(shí)有了顯著提升。

三、實(shí)驗(yàn)操作

在進(jìn)行水分和總固體的分析過程中，我們使用SMART 6對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行干燥處理，直至其重量保持恒定。一般來說，獲取水分或總固體的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間通常不超過2分鐘。樣品的重量介于2至3克之間。為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行了三次重復(fù)分析，這包括參考分析和SMART 6的分析。

在灰分的測(cè)定方面，我們根據(jù)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)和美國藥典(USP)的方法對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行分析。Phoenix BLACK配備了與外部天平的接口，可以直觀地顯示分析結(jié)果，無需再進(jìn)行任何手動(dòng)計(jì)算。

四、結(jié)果與討論

SMART 6的準(zhǔn)確性在表1中得到展示，其中將平均參考結(jié)果與SMART 6結(jié)果的平均值進(jìn)行了對(duì)比。水分和總固體的平均差異為0.32%。灰分分析的重復(fù)性如表2所示，其標(biāo)準(zhǔn)差平均值不到0.04%。

表1：SMART 6在各種紙漿和紙張工藝樣品中對(duì)水分和總固體的準(zhǔn)確性分析

表2：Phoenix BLACK在各種紙漿和紙張工藝樣品中灰分含量的重復(fù)性分析

五、結(jié)論

這些結(jié)果表明，SMART 6和Phoenix BLACK能夠可靠地測(cè)定紙漿和紙張樣品中的水分、總固體和灰分含量，其準(zhǔn)確性與參考方法非常接近。此外，與傳統(tǒng)方法相比，它們還具有節(jié)省時(shí)間的固有優(yōu)勢(shì)，可以快速改進(jìn)過程控制，最終提高過程的盈利能力。