Un protocolo para el análisis no destructivo del contenido de fibra y la edad relativa del papel.
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Artículo de método
Desarrollo del método para estudios espectroscópicos dieléctricos de cavidad resonante sin contacto de papel celulósico
En este artículo
Resumen
Resumen
Las técnicas analíticas actuales para caracterizar sustratos de impresión y artes gráficas son en gran parte ex situ y destructivas. Esto limita la cantidad de datos que se pueden obtener de una muestra individual y hace que sea difícil producir datos estadísticamente relevantes para materiales únicos y raros. La espectroscopia dieléctrica de cavidad resonante es una técnica no destructiva y sin contacto que puede interrogar simultáneamente ambos lados de un material en chapa dotada y proporcionar mediciones que son adecuadas para interpretaciones estadísticas. Esto ofrece a los analistas la capacidad de discriminar rápidamente entre materiales en chapa en función de la composición y el historial de almacenamiento. En este artículo de metodología, demostramos cómo la espectroscopia dieléctrica de cavidad resonante sin contacto puede utilizarse para diferenciar entre analitos en papel de diferentes composiciones de especies de fibra, para determinar la edad relativa del papel, y para detectar y cuantificar la cantidad de contenido de fibra reciclada después del consumo (PCW) en papel de oficina fabricado.
Introducción
El papel es un producto manufacturado, heterogéneo y chapado compuesto por fibras celulósicas, agentes de dimensionamiento, rellenos inorgánicos, colorantes y agua. Las fibras de celulosa pueden originarse en una variedad de fuentes vegetales; la materia prima se descompone a través de una combinación de tratamientos físicos y/o químicos para producir una pulpa viable que consiste principalmente en fibras de celulosa. La celulosa en el producto de papel también puede recuperarse de fibra secundaria o reciclada1. El Método T401 de TAPPI, "Análisis de fibra de papel y cartón", es actualmente el método de vanguardia para identificar los tipos de f....
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Protocolo
1. Configuración de materiales
- Registre toda la información de fabricación proporcionada con el resg de papel (por ejemplo, el peso básico, el contenido de PCW anunciado por el fabricante y el brillo anunciado por el fabricante).
- Tome un promedio de diez medidas de espesor a lo largo de una hoja de la resm, utilizando una pinza.
- Identifique la máquina y las direcciones transversales de la hoja (es decir, la dirección de la máquina es la dimensión larga).
- Usando un transportador identificar y cortar el papel a lo largo del ángulo de tira deseado entre la máquina y las direcciones transversales.
- Usando un cortador rotati....
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Resultados
Razones para elegir el ángulo de la tira de 60o
La orientación de corte de la muestra de ensayo influye en la magnitud de la respuesta dieléctrica, como se muestra en el gráfico de la Figura 2. En los experimentos iniciales, las tiras reactivas se cortaron desde los ángulos ortogonales de la hoja, al igual que la práctica estándar para medir las propiedades físicas en la ciencia del papel; sin embargo, las tiras cortadas desde ángulos no ortogonales a lo largo de la hoja .......
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Discusión
Hemos demostrado en otros lugares que la presencia de contenido de lignina de fibras altera significativamente el comportamiento dieléctrico de los papeles fabricados15. La especiación no sólo es importante en las pruebas de control de calidad de los papeles modernos, sino de gran interés en el estudio de documentos históricos que fueron fabricados predominantemente a partir de fuentes de plantas no madereras, como el bambú, el cáñamo, el lino y el papiro. Como se muestra en l.......
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Divulgaciones
Esta es una contribución del Instituto Nacional de Normas y Tecnología, y no está sujeta al derecho de autor. En el presente informe se identifican determinados equipos, instrumentos o materiales comerciales para especificar adecuadamente el procedimiento experimental. Dicha identificación no pretende implicar recomendación o respaldo por parte del Instituto Nacional de Normas y Tecnología o de la Oficina editorial del Gobierno de los Estados Unidos, ni pretende dar a entender que los materiales o equipos identificados son necesariamente el mejor disponible para el propósito. Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Oficina de Publicaciones del Gobierno de los Estados Unidos y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| papel de oficina de color producido comercialmente | Neenah | comprado a Staples | |
| Q-Lab QUV cámara de envejecimiento acelerado | Q-Lab Corporation, Westlake, OH | ||
| X-Rite eXact | X-Rite, Inc., Grand Rapids, MI | ||
| Analizador de redes Agilent N5225A | Agilent Technologies, Santa Rosa, CA | ||
| Guía de onda rectangular WR90 | Agilent Technologies, Santa Rosa, CA | R 100 (a = 10,16 mm, b = 22,86 mm, lz =127,0 mm) | |
| software de análisis de datos JMP | SAS, Cary, NC |
Referencias
- Marinissen, E. J., Zorian, Y. Test Conference, 2009. ITC 2009. International. , 1-11 (2009).
- TAPPI/ANSI Method T 401 om-15, Fiber analysis of paper and paperboard. , TAPPI Press. (2015).
- Jablonsky, M., et al.
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Reimpresiones y permisos
Etiquetas
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