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,因為密度不再對組分的分離構(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,可以用實驗室篩漿機篩選一定量的漿料,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照可用水溶性染料(對纖維)或疏水性染料(對雜質(zhì))來提高其差別。這個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,其實其中一部分并不形成膠粘沉積用聚對紙頁雜質(zhì)測量最常用的方法是TAPPIT213和T437,這兩種方法是常用來計數(shù)污點和塵埃的。它們不是特別為膠粘物計數(shù)的。因此,問題是難以區(qū)別膠粘物和非膠粘物的圖像。有建議用熒光污點計數(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)。這個方法主要的缺點是由紫外光激發(fā)的熒光發(fā)射不是專門對膠粘物的,即沒有一種熒光是專門對一種膠粘物的,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定用聚試樣中膠粘物定量測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條件下,用聚乙烯瓶在試樣中停留一定時間后測定其重量差,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聚酯網(wǎng)來測量再生膠粘物,可用于研究陽離子聚合物對再生膠粘物沉積的影響。3.1.4.5膠振動混合器法用聚這是TAPPI常用方法。兩塊不銹鋼板在攪拌著的漿料中快速振動,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,也會有垂直于軸線的漿流。這個方法的測定類似紙機網(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來集中雜質(zhì)以形成膠粘物,雜質(zhì)分成“飄浮級”、“下沉級”和“浮游級”三部分,每部分的分離效率根據(jù)試驗條件而變化。用聚實驗室用作分級設(shè)備的篩選是模仿工業(yè)上膠粘物的除去方法,它構(gòu)成了用作定量測定技術(shù)的一部分。這些設(shè)備是Sommerville分級機和Bauer-McNett分級機等。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、各組分的分級和鑒定(識別)。因此,試樣通常是溶解在一種適當(dāng)?shù)娜軇┲?分級是用不同的技術(shù),各級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,溶劑在氮氣氛中蒸發(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,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。用聚利用上述這個過程,有人已經(jīng)鑒定了一批復(fù)雜的有機混合物: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