铜乙二胺法作为纸浆粘度检测的核心方法,对纸张质量控制和生产工艺优化具有关键作用。该检测通过特定化学试剂溶解纸浆纤维,利用粘度计测量溶液流动阻力,最终换算得到纸浆的平均聚合度参数。本文将从检测原理、操作流程、影响因素及标准对比等维度展开分析。
一、检测原理与核心反应机制
1. 铜乙二胺溶液的溶解特性
铜乙二胺(CED)溶液由硫酸铜与乙二胺络合反应生成,其分子式为[Cu(NH₂CH₂CH₂NH₂)₂(H₂O)₂]SO₄。该溶液在碱性条件下可有效破坏纤维素分子间氢键,使纤维大分子链断裂并分散成均匀溶液。
2. 粘度与聚合度的数学关联
溶液粘度值与纸浆聚合度呈正相关,具体遵循Mark-Houwink方程:[η] = K·DP^α。其中[η]为特性粘度,DP为聚合度,K和α为特定系数(通常取K=2.5×10⁻⁴,α=0.9)。
二、标准化检测操作流程
1. 试样预处理
取风干浆样10g,置于(105±2)℃烘箱中干燥至恒重,计算绝干含水率
精确称取0.2000g绝干浆,置于100ml具塞三角瓶中
加入25ml CED溶液,室温下磁力搅拌30分钟至完全溶解
2. 检测仪器校准
使用标准粘度液(如乙二醇)校准乌氏粘度计
恒温水浴控温精度需达±0.05℃,测试温度设定为25℃
3. 粘度值测定
将溶解后的试样溶液经0.45μm滤膜过滤
采用逆流法测定溶液流经毛细管的时间,每个样品平行测定3次
计算平均流出时间,根据公式η = (t/t₀)·ρ/ρ₀ 计算相对粘度
三、关键影响因素控制
1. 溶液稳定性管理
CED溶液需现配现用,配制后超过24小时需重新标定
溶液pH值应控制在12.5-13.0范围内,可用酸度计实时监测
2. 环境条件控制
实验室温湿度需稳定在(23±2)℃、50±5%RH
避免检测过程中空气流动对溶液温度的影响
3. 试样溶解效率优化
浆样粒度应通过40目筛网预处理
搅拌速度建议控制在300-400rpm,避免机械剪切破坏分子链
四、标准方法对比与选择建议
1. 国内标准体系
GB/T 12032-2018《纸浆铜乙二胺(CED)溶液中特性粘度值的测定》
适用于漂白化学浆、溶解浆等精制浆种检测
2. 国际标准对比
TAPPI T230 om-16采用不同溶液配方(铜乙二胺浓度为0.15mol/L)
ISO 5351:1998规定溶液pH值需严格控制在12.5±0.1
企业在选择检测标准时,需根据产品类型和目标市场需求进行匹配。出口产品建议同时参照ISO和TAPPI标准进行双体系验证。
以上就是关于铜乙二胺法测定纸浆粘度的全部内容了,聚检通检测配备高精度粘度检测设备和专业技术团队,可提供标准化检测服务,确保检测数据精准可靠。