[发明专利]一种采用微波马弗炉快速测定多孔硅酸钙加填纸张灰分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸张灰分的测定技术，具体涉及一种采用微波马弗炉快速测定多孔硅酸钙加填纸张灰分的方法。

背景技术

多孔硅酸钙是在利用火力发电厂固体废弃物粉煤灰提取氧化铝的过程中产生的一种副产品，在纸张抄造中加入多孔硅酸钙填料，可以显著提高纸张的透气度和松厚度。但过多的硅酸钙添加量会牺牲纸张的强度性能，所以在抄纸过程中快速检测纸张中硅酸钙含量对于提高纸张性能有重大意义。

目前针对纸张灰分的测量，标准方法是将纸样通过马弗炉在525℃或者900℃条件下进行灼烧后称量残余物来进行灰分的测量，但传统马弗炉采用的是电阻丝加热，升温过程慢，灰化时间和能源成本高，在工作过程中会排放气体污染工作环境，同时马弗炉存在炉膛内温度分布不均，靠近炉膛口温度偏低，温度震荡大，温度偏差大等问题；采用X射线衍射分析可以对纸张元素进行精确分析，但这种仪器造价昂贵，需要控温，控湿，不适合实验室环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用微波马弗炉快速测定多孔硅酸钙加填纸张灰分的方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明测定灰分速度快，数据准确，完全可以满足生产以及科研中对于纸张灰分快速测定的需要。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用微波马弗炉快速测定多孔硅酸钙加填纸张灰分的方法，包括以 下步骤：

步骤一：将多孔硅酸钙加填纸张裁成若干尺寸相同的纸样；

步骤二：称量纸样和用于放置纸样的预先烧至质量恒定的坩埚的重量；

步骤三：将称量好的纸样放入称量好的坩埚中，然后将装有纸样的坩埚放入预先升温至525℃的微波马弗炉内灼烧；

步骤四：灼烧完全后，取出坩埚并在空气中冷却一定时间后称取其重量；

步骤五：计算多孔硅酸钙加填纸张灰分，计算公式如下：

x=(G2-G1)/(1-M)G0×100%]]>

其中，X表示多孔硅酸钙加填纸张灰分，％；

G₀表示纸样的绝干质量，g；

G₁表示燃烧前燃烧装置的重量，g；

G₂表示冷却后燃烧装置的重量，g；

M表示填料在马弗炉内于525±25℃条件下灼烧4h的烧失量，％。

进一步地，步骤一中将多孔硅酸钙加填纸张裁成5mm×5mm的纸样。

进一步地，所述的坩埚为石英坩埚。

进一步地，石英坩埚规格为50mL或100mL。

进一步地，步骤四中冷却时间为10～30s。

进一步地，步骤三中灼烧时间为10～40min。

进一步地，步骤二和步骤四中均采用分析天平称量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明所采用的微波马弗炉由室温升至525℃，用时小于20min，具有加热快、能耗低、样品几乎不经过碳化就可以直接灰化得特点，采用微波马 弗炉代替灰分测定标准方法中的电阻丝加热马弗炉，有效克服了传统马弗炉升温速率慢、灰化时间长、能耗大等缺陷。微波马弗炉通过微波直射物质内部对纸样进行加热，可以保证纸样受热均匀，有效避免了纸样在传统马弗炉内灼烧时间不足而出现黑色碳素的问题。标准方法测定纸张灰分需要电炉碳化，马弗炉灼烧、坩埚冷却等过程，采用微波马弗炉不需要电炉碳化，可将样品直接放入微波马弗炉内进行高温灼烧。纸样在微波马弗炉内的灼烧时间不超过40min就可以将纸样灰化完全。