Methodenentwicklung für kontaktlose Resonanzhöhlen dielektrische spektroskopische Studien von Cellulosic Paper

Diese Methode bietet eine objektive, maschinenreduzierbare Alternative zur herkömmlichen Faseranalyse von Papier und überschreitet die messtechnischen Grenzen der traditionellen Faseranalyse. Im Gegensatz zur herkömmlichen Faseranalyse ist sie schnell, berührungslos, zerstörungsfrei und erfordert keine spezielle Ausbildung und hängt auch nicht von der Sehschärfe eines einzelnen Analytikers ab. Zeichnen Sie alle Produktionsinformationen auf, die mit dem Papiergehalt bereitgestellt werden, z. B. das Grundgewicht, der vom Hersteller beworbene Inhalt von Post-Consumer-Abfall und die vom Hersteller angekündigte Helligkeit.

Tragen Sie Handschuhe und führen Sie die Handhabung mit einer Pinzette durch, um Rillen und Verunreinigen der Papierproben zu vermeiden. Nehmen Sie durchschnittlich 10 Dickenmessungen entlang eines Blattes aus dem Ream, mit einem Bremssattel. Identifizieren Sie die Maschine und kreuzen Sie die Richtung des Blatts.

Mit einem Winkelmesser das Papier entlang des gewünschten Streifenwinkels zwischen der Maschine und Querrichtungen identifizieren und schneiden. Mit einem Drehschneider werden in der Zielausrichtung für die Probe eine Länge von 0,5 Zentimetern und acht Zentimetern in Scheibenstreifen verwendet. Beschriften Sie Proben von einem Ende, und lagern Sie zwischen Glasmikroskopie-Folien.

Unter Stickstoffatmosphäre bis zur Prüfung aufbewahren. Führen Sie beschleunigte Papierfade-Tests durch, wie im Textprotokoll beschrieben. Schneiden Sie Probenstreifen aus den gealterten Papierproben, um in die Resonanzhöhle zu passen.

Die typische Probenfläche beträgt 0,5 mal acht Zentimeter. Die Resonanzhohlraumprüfvorrichtung besteht aus einem luftgefüllten Standard-Rechteckwellenleiter WR-90. Zeichnen Sie die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit auf.

Nehmen Sie die erste Messung des Qualitätsfaktors Q-naught und der Resonanzfrequenz, f-naught, des leeren Hohlraums. Positionieren Sie nun die Probe, die im Probenhalter gesichert ist, über dem Schlitz in der Mitte des Hohlraums. Während der Messungen wird die Probe durch den Schlitz in Schritten von zunehmendem Volumen in den Hohlraum eingeführt, wobei das Volumen der Höhe der eingefügten Probe mal mal die Probenbreite mal die Probendicke entspricht.

Legen Sie die Probe mit dem Vernier-Sättel auf der Probenhalterung in 50-Mikron-Schritten in den Hohlraum ein. Nehmen Sie die Messwerte des Qualitätsfaktors und der Resonanzfrequenz bei jedem Schritt, bis die Probe 10 Millimeter in den Hohlraum abgesenkt wurde. Ziehen Sie die Probe in den gleichen Schritten von 50 Mikrometern aus dem Innenraum zurück.

Nehmen Sie Messungen des Qualitätsfaktors und der Resonanzfrequenz, bis die Probe vollständig zurückgezogen wurde. Bewahren Sie die Probe zwischen Glasrutschen auf und bringen Sie sie in die Stickstoffatmosphäre zurück. Der dielektrische Verlust der Papierproben wird aus der Steigung der Störung gewonnen.

Die Schnittausrichtung der Testprobe beeinflusst die Größe des dielektrischen Ansprechgangs. Ein Vergleich des dielektrischen Ansprechs nach Streifenwinkel wird für jungfräuliche, empfangene, blaue, 24-Pfund-Büropapiere vor und nach dem UV-Ausbleichen für 169 Stunden gezeigt. Streifen, die aus nichtorthogonalen Winkeln entlang des Papierblattes geschnitten wurden, haben die größte Auflösung zwischen den Papiertypen geliefert, insbesondere bei den 45-Grad- und 60-Grad-Orientierungen.

Dielektrische Verlustprofile von baumwollhaltigen Bond-Papieren, die von der US-Bundesregierung mit 60-Grad-Streifen beschafft wurden, zeigen, dass unterschiedliche Konzentrationen von Baumwollfasern unterschieden werden können. Die Ergebnisse der von der Bundesregierung beschafften 100%baumwollbondpapier-Prüfung wurden mit 46% relativer Luftfeuchtigkeit und 49% relativer Luftfeuchtigkeit verglichen. Nach 169 Stunden UV-beschleunigter Alterung ist der Abbau des Cellulosepolymers erkennbar, da die durchschnittlichen dielektrischen Verlustwerte sowohl für die jungfräulichen als auch für die recycelten Sorten gesunken waren.

Es ist bemerkenswert, dass die Technik auch nach der beschleunigten Reifung zwischen den nativen und recycelten Materialien unterscheiden kann. Eine konturdiagrammbasierte lineare Regressionsanpassung zeigt den dielektrischen Verlust von weißem Bürokopierpapier basierend auf der beworbenen Helligkeit des Herstellers und dem recyclingbasierten Altpapiergehalt der Analyten. Das Wichtigste, was Sie beim Versuch dieses Verfahrens beachten sollten, ist die Aufrechterhaltung konsistenter Labortemperatur- und -feuchtigkeitsbedingungen.

Diese Methode hat große Versprechen und direkten Nutzen nicht nur für die Zellstoff- und Papierindustrie, sondern auch für die Sicherung von Anmeldeinformationen Herstellung, Forensik, Zolldurchsetzung, Archäologie und KonservierungWissenschaft.