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脫墨回用纖維判定檢測技術解析

簡介

隨著全球資源循環利用理念的深化，廢紙回收與再生利用成為造紙行業的重要環節。在這一過程中，脫墨回用纖維的判定檢測是確保再生紙質量與環保性能的關鍵技術。脫墨回用纖維是指通過化學或機械方法去除廢紙中油墨、膠黏劑等雜質后獲得的纖維材料，其性能直接影響再生紙的強度、白度及印刷適性。因此，科學、精準的檢測方法對于優化生產工藝、降低能耗及減少環境污染具有重要意義。

適用范圍

脫墨回用纖維的判定檢測主要應用于以下場景：

1. 廢紙回收企業：評估回收廢紙的脫墨效果，優化脫墨工藝參數。
2. 造紙企業：監控再生漿料的纖維質量，確保成品紙性能達標。
3. 環保監管機構：驗證再生紙生產是否符合環保標準，避免二次污染。
4. 科研機構：研究纖維降解規律及脫墨技術改進方向。

檢測項目及簡介

脫墨回用纖維的檢測需覆蓋物理、化學及光學性能指標，核心項目包括：

1. 纖維形態分析 通過顯微鏡觀察纖維長度、寬度及表面損傷程度，評估脫墨過程中纖維的機械損傷情況。例如，過度的機械處理會導致纖維斷裂，降低紙張強度。

2. 灰分含量測定 灰分是指纖維中無機物（如填料、涂布材料）的殘留量。高灰分含量可能影響紙張的均勻性和印刷性能，需通過高溫煅燒法進行定量分析。

3. 油墨殘留檢測 采用圖像分析法或分光光度法測定纖維表面殘留油墨的面積占比或光學密度，直接反映脫墨工藝的清潔效率。

4. 纖維表面化學性質 通過接觸角測量儀或X射線光電子能譜（XPS）分析纖維表面官能團變化，判斷脫墨化學藥劑對纖維親水性的影響。

5. 白度與色度檢測 使用白度儀或色差計測定纖維漿料的白度（ISO亮度）及色度坐標，確保再生紙的視覺品質符合市場要求。

檢測參考標準

脫墨回用纖維的檢測需遵循以下國內外標準：

1. GB/T 20811-2018《紙和紙板 脫墨漿纖維組成的測定》 規定纖維形態分析的顯微鏡法及圖像處理技術。
2. ISO 9184-1:2022《紙、紙板和紙漿 纖維組成的分析 第1部分：通用方法》 國際通用的纖維分類與定量標準。
3. TAPPI T211 om-16《灰分在紙漿、紙張和紙板中的測定》 美國制漿造紙工業技術協會（TAPPI）的灰分測試方法。
4. ISO 2470-2:2019《紙、紙板和紙漿 藍光漫反射因數的測定 第2部分：室外日光條件（D65亮度）》 白度與光學性能的測定依據。

檢測方法及儀器

1. 纖維形態分析

• 方法：取代表性樣品分散于水中，通過光學顯微鏡（如Leica DM750）觀察并拍攝纖維圖像，結合圖像分析軟件（如ImagePro）統計纖維長度、寬度及損傷率。
• 儀器：偏光顯微鏡、自動纖維分析儀。

2. 灰分含量測定

• 方法：稱取定量樣品置于坩堝中，在高溫爐（如Nabertherm L9/11）中煅燒至恒重，計算灰分占比。
• 儀器：馬弗爐、分析天平、干燥器。

3. 油墨殘留檢測

• 方法：
  • 圖像分析法：將纖維樣品制成薄片，利用高分辨率掃描儀（如EPSON Perfection V850）獲取圖像，通過正規軟件（如ImageJ）計算油墨面積占比。
  • 分光光度法：采用分光光度計（如HunterLab UltraScan VIS）測定漿料的光吸收值，間接反映油墨殘留量。

4. 表面化學性質分析

• 方法：
  • 接觸角測量：使用接觸角測量儀（如Dataphysics OCA50）測試纖維表面液滴的潤濕性，評估親疏水性變化。
  • XPS分析：通過X射線光電子能譜儀（如Thermo Scientific K-Alpha）檢測纖維表面元素組成及官能團。

5. 白度與色度檢測

• 方法：將纖維樣品制成標準紙頁，使用白度儀（如Elrepho 450）在D65光源下測定ISO亮度值及色度坐標（Lab*）。

技術挑戰與發展趨勢

當前，脫墨回用纖維檢測面臨的主要挑戰包括：

1. 復雜雜質干擾：廢紙來源多樣，膠黏劑、塑料等雜質可能干擾檢測結果，需開發更精準的分離技術。
2. 快速在線檢測需求：傳統實驗室檢測耗時較長，未來需結合近紅外光譜（NIR）或人工智能技術實現實時監控。
3. 標準化整合：不同地區標準存在差異，推動國際統一檢測方法的制定是行業共識。

隨著綠色造紙技術的進步，脫墨回用纖維檢測將更加注重效率與環保性的平衡。例如，低化學品消耗的酶法脫墨技術，需要配套開發針對生物酶作用效果的檢測指標。此外，循環經濟政策的推動將進一步提升檢測技術的市場應用廣度。

結語

脫墨回用纖維的判定檢測是再生紙產業鏈中不可或缺的技術環節，其科學性與規范性直接影響資源利用率與環境保護效果。通過完善檢測標準、創新分析方法，行業可進一步提升再生紙品質，推動造紙工業的可持續發展。