膠粘物定量分析的研究進(jìn)展

膠粘物定量分析的研究進(jìn)展

3.3橡膠粘合劑的定量和定性分析方法。用聚膠粘物是混合在一起的非常復(fù)雜的化合物,首先要知道它在廢紙漿中的含量(重量百分比),這就需要進(jìn)行定量分析。到目前為止,還沒有一種標(biāo)準(zhǔn)方法,但已在試用的方法有多種,可以參考應(yīng)用。用聚膠粘物中的主要成分,到底是些什么化合物?知道了是什么化合物,就可以對(duì)癥下藥,選擇適當(dāng)?shù)姆椒?特別是化學(xué)方法予以除去,或減少它的含量,或?qū)⑺男砸员苊獍l(fā)生不必要的危害。為此必須進(jìn)行定性分析并分別進(jìn)行鑒定以明確哪些是主要的化合物。3.1膠膠粘物的定量分析方法用聚廢紙中雜質(zhì)含量和重要膠粘物的定量分析是廢紙回用抄紙時(shí)必須的質(zhì)量控制。用聚膠粘物(沉積物)的定量分析方法現(xiàn)有下列幾種可供應(yīng)用。3.1.1膠抽提法(萃取法)用聚這是基于膠粘物用溶劑進(jìn)行選擇性溶解的方法,可用的溶劑是:低分子量醇類、丙酮、甲苯、氯仿、二氯甲烷、磷-二氯苯等。主要缺點(diǎn)是還沒有找到一種溶劑可溶解所有的膠粘物而不影響其它化合物。但是,用幾種分析技術(shù)可以適于膠粘物抽出物的全部鑒定。應(yīng)用多種選擇性溶劑允許單一或一組組分的抽提和鑒定。表4指出了形成膠粘物的主要聚合物在不同溶劑中的溶解度。3.1.2膠密度法用聚這種方法現(xiàn)在已經(jīng)放棄了,因?yàn)槊芏炔辉賹?duì)組分的分離構(gòu)成一種特殊的標(biāo)準(zhǔn)。膠粘物可能具有高于或低于流體的密度,或與流體(水)相同的密度。3.1.3膠圖像分析法用聚這個(gè)分析方法是利用膠粘物在雙向形成的圖像進(jìn)行大小分布信息的分析,可用于紙頁和毛布上膠粘物之定量鑒定,也可以用于篩網(wǎng)上膠粘物的定量鑒用聚廢紙漿中膠粘物的圖像分析,可以用實(shí)驗(yàn)室篩漿機(jī)篩選一定量的漿料,使大膠粘物和纖維、填料等作為保留物保留在篩網(wǎng)上,隨后用一定量的篩選過的漿和一定量的保留物混合抄成紙頁,再用圖像分析法獲得雜物大小分布的信息,纖維和雜物之間的對(duì)照可用水溶性染料(對(duì)纖維)或疏水性染料(對(duì)雜質(zhì))來提高其差別。這個(gè)方法真正為難之處是所有疏水性雜質(zhì)都作為膠粘物處理了,其實(shí)其中一部分并不形成膠粘沉積用聚對(duì)紙頁雜質(zhì)測(cè)量最常用的方法是TAPPIT213和T437,這兩種方法是常用來計(jì)數(shù)污點(diǎn)和塵埃的。它們不是特別為膠粘物計(jì)數(shù)的。因此,問題是難以區(qū)別膠粘物和非膠粘物的圖像。有建議用熒光污點(diǎn)計(jì)數(shù),即把紙頁放在兩張干凈的濾紙之間,經(jīng)空氣干燥后,在150~160℃熱壓3~5min,所用壓力為1~3MPa,接著濾紙放在紫外光下檢查。為了鑒定有沒有物料從紙頁轉(zhuǎn)移到了濾紙,可將濾紙用甲苯熱抽提,并將抽出物進(jìn)行紅外光譜檢查。用這個(gè)方法鑒定出來的雜質(zhì)是石蠟碳?xì)浠衔锖途酆衔?如聚乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯和聚丙烯,這些都是重要的膠粘物雜質(zhì)。這個(gè)方法主要的缺點(diǎn)是由紫外光激發(fā)的熒光發(fā)射不是專門對(duì)膠粘物的,即沒有一種熒光是專門對(duì)一種膠粘物的,也即不是所有的膠粘物都能發(fā)射熒光的。3.1.4膠膠粘物的重量分析測(cè)定用聚試樣中膠粘物定量測(cè)定的重量分析方法是基于膠粘物在疏水物料上的保留,這些疏水物料是聚乙烯、聚酯和聚丙烯等。這些方法是常用的方法。3.1.4.1膠聚乙烯瓶法用聚在試驗(yàn)條件下,用聚乙烯瓶在試樣中停留一定時(shí)間后測(cè)定其重量差,即為膠粘物的量。3.1.4.2膠低密度聚乙烯膜法用聚在一定條件下,用這種膜在試樣中粘附膠粘物,其增量即為膠粘物量。3.1.4.3膠聚丙烯泡沫塑料法用聚在一定條件下將泡沫塑料碎片置于試樣中,取出后將泡沫塑料干燥后,沉積在其表面的物料經(jīng)稱重后其增重即為膠粘物。3.1.4.4膠聚酯網(wǎng)法用聚聚酯網(wǎng)法為英國PIRA國際中心開發(fā)的方法。兩塊聚酯網(wǎng)用鋁框固定后在漿料中反向旋轉(zhuǎn)一定時(shí)間,隨后將網(wǎng)干燥并稱量之,其增重即為膠粘物重。后來改進(jìn)了PIRA法,即用靜止聚酯網(wǎng),攪拌漿料的方法,也可用微孔泡沫塑料和紙機(jī)聚酯網(wǎng)來測(cè)量再生膠粘物,可用于研究陽離子聚合物對(duì)再生膠粘物沉積的影響。3.1.4.5膠振動(dòng)混合器法用聚這是TAPPI常用方法。兩塊不銹鋼板在攪拌著的漿料中快速振動(dòng),鋼板的增重是漿中存在可沉積物的標(biāo)志。3.1.4.6膠噴射沖擊法(impinging-jet法)用聚該法為直接觀察膠粘物粒子沉積在透明的收集器表面的方法。漿料由管子抽出后射向透明的收集器表面,收集器表面稱重后的增值即為可沉積膠粘物的重量。也可以用顯微鏡進(jìn)行分析。3.1.4.7膠沉積轉(zhuǎn)子法用聚漿流原與軸線平行,由于轉(zhuǎn)子的離心力,也會(huì)有垂直于軸線的漿流。這個(gè)方法的測(cè)定類似紙機(jī)網(wǎng)部沉積膠粘物的狀態(tài),轉(zhuǎn)子表面的沉積物(膠粘物)可稱重或圖像分析測(cè)定。3.1.5膠特殊方法用聚本法是根據(jù)一些紙廠和紙板廠對(duì)除去膠粘物的特殊處理開發(fā)的方法。例如某廠用浮選試驗(yàn)來集中雜質(zhì)以形成膠粘物,雜質(zhì)分成“飄浮級(jí)”、“下沉級(jí)”和“浮游級(jí)”三部分,每部分的分離效率根據(jù)試驗(yàn)條件而變化。用聚實(shí)驗(yàn)室用作分級(jí)設(shè)備的篩選是模仿工業(yè)上膠粘物的除去方法,它構(gòu)成了用作定量測(cè)定技術(shù)的一部分。這些設(shè)備是Sommerville分級(jí)機(jī)和Bauer-McNett分級(jí)機(jī)等。這些可以得到粒子大小分布的數(shù)據(jù),但不能區(qū)分膠粘物和非膠粘物。3.2膠膠粘物的定性分析方法用聚膠粘物的定性分析測(cè)定與定量分析同樣重要,這是為了要了解這些膠粘物原來是什么物質(zhì)和如何去防止形成沉積。膠粘物的化學(xué)鑒定包括了通常的分析步驟:取樣、雜質(zhì)的分離、各組分的分級(jí)和鑒定(識(shí)別)。因此,試樣通常是溶解在一種適當(dāng)?shù)娜軇┲?分級(jí)是用不同的技術(shù),各級(jí)最后組分的鑒定是用不同的儀器分析方法。用聚為了鑒定膠粘沉積物,實(shí)際上所有的儀器都用上了,如光學(xué)和電子顯微鏡、Micro-FTRI、X-射線衍射分析、紅外光譜、攝影-傳音譜圖(photo-acousticspectroscopy)、H1NMR、C13NMR、GC、大小排斥色層分離法(sizeexclusionchromatography,簡寫為SEC)、熱解-氯相色譜法(Py-GC)、薄層色譜法(thinlayerchromatography,簡寫為TLC)、質(zhì)譜(MS)法以及熱解-氣相色譜-質(zhì)譜法(Py-GC-MS)等。用聚圖1作為一個(gè)分析程序的例子。用聚從圖1可以看出:試樣首先用顯微鏡觀察以研究某些物理性質(zhì),如均勻性、有無纖維和金屬粒子等存在,然后用四氫呋喃抽提,得到不溶解物和溶解物溶液,溶劑在氮?dú)夥罩姓舭l(fā)掉。試樣甲基化是在乙醚和甲醇混合液中用重氮甲烷CH2N2甲基化,隨后,溶解物根據(jù)分子量大小用SEC分級(jí),每種分離了的部分(聚合物、低聚物和單體)用紅外光譜分析,其后,更多復(fù)雜的單體分析是用薄層色譜,也可以將這部分水解,再用GC和GC-MS分析水解產(chǎn)物。最后,聚合物用熱解-氣相色譜(Py-GC)或Py-GC-MS分析鑒定。用聚不溶解部分用紅外顯微鏡和Py-GC或Py-GC-MS進(jìn)行分析。試樣中含有的無機(jī)物可用電子顯微鏡能譜儀(SEM-EDXA)、微量分析(micro-analysis)和X-射線衍射進(jìn)行研究。用聚利用上述這個(gè)過程,有人已經(jīng)鑒定了一批復(fù)雜的有機(jī)混合物:分子量范圍很大,含有天然蠟,甘油三酸酯和苯乙烯,脂肪酸,脂肪酸樹脂,石蠟,微晶蠟,苯乙烯-丁二烯橡膠,丙烯酸酯聚合物,聚醋酸乙烯酯,乙烯醋酸乙