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Artigo de método

Desenvolvimento de método para estudos espectroscópicos dielétricos de cavidade ressonante sem contato de papel Celulóico

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DOI:

10.3791/59991

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4 de outubro de 2019

Neste artigo

Resumo

Um protocolo para a análise não destrutiva do teor de fibras e da idade relativa do papel.

Resumo

As atuais técnicas analíticas para caracterizar substratos de impressão e artes gráficas são largamente ex situ e destrutivas. Isso limita a quantidade de dados que podem ser obtidos de uma amostra individual e torna difícil produzir dados estatisticamente relevantes para materiais únicos e raros. A espectroscopia dielétrica da cavidade ressonante é uma técnica não-destrutiva, sem contato que possa simultaneamente interrogar ambos os lados de um material toldo e fornecer as medidas que são apropriadas para interpretações estatísticas. Isso oferece aos analistas a capacidade de discriminar rapidamente os materiais revestidos com base na composição e no histórico de armazenamento. Neste artigo da metodologia, Nós demonstramos como a espectroscopia dieléctrica da cavidade ressonante sem contato pode ser usada para diferenciar-se entre os analitos de papel de composições de variação da espécie da fibra, para determinar a idade relativa do papel, e para detectar e quantificar a quantidade de resíduos pós-consumo (PCW) de conteúdo de fibra reciclada em papel de escritório fabricado.

Introdução

O papel é um produto sheeted, heterogéneo, manufacturado compreendido das fibras celulósico, dos agentes da cola, dos enchimentos inorgânicos, dos corantes, e da água. As fibras de celulose podem originar-se de uma variedade de fontes vegetais; a matéria-prima é então dividida através de uma combinação de tratamentos físicos e/ou químicos para produzir uma polpa viável consistindo principalmente de fibras de celulose. A celulose no produto de papel também pode ser recuperada secundária, ou fibra reciclada1. O método TAPPI T 401, "análise de fibra de papel e cartão", é atualmente o estado do método de arte para a identificação de tipos de fibras....

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Protocolo

1. configuração de materiais

  1. Registre todas as informações de fabricação fornecidas com a resma de papel (por exemplo, peso de base, conteúdo de PCW anunciado pelo fabricante e brilho anunciado do fabricante).
  2. Tome uma média de dez medições de espessura ao longo de uma folha da resma, usando um paquímetro.
  3. Identifique a máquina e os sentidos transversais da folha (isto é, a direção da máquina é a dimensão longa).
  4. Usando um transferidor identificar e cortar o papel ao longo do ângulo de tira desejado entre a máquina e direções cruzadas.
  5. Usando um cortador rotativo, tiras de teste de fatia 0,5 cm de largura por 8 cm de c....

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Resultados

Raciocínio para a escolha do ângulo de tira de 60 °
A orientação de corte da amostra de teste influencia a magnitude da resposta dielétrica, como mostrado no gráfico na Figura 2. Em experimentos iniciais, tiras de teste foram cortadas a partir dos ângulos ortogonais da folha, como é prática padrão para medir propriedades físicas na ciência do papel; no entanto, as tiras cortadas de ângulos não ortogonais ao longo da folha de papel forneceram a maior resolução entre os tip.......

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Discussão

Mostramos em outro lugar que a presença de teor de lignina das fibras altera significativamente o comportamento dielétrico dos artigos fabricados15. Especiação não é apenas importante no teste de QA/QC de papéis modernos, mas de grande interesse no estudo de documentos históricos que foram predominantemente fabricados a partir de fontes de plantas não-madeira, tais como bambu, cânhamo, linho, e papiro. Como mostrado na Figura 7, nossa técnica pode distinguir entre fon.......

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Divulgações

Esta é uma contribuição do Instituto Nacional de normas e tecnologia, e não sujeita a direitos autorais. Determinados equipamentos, instrumentos ou materiais comerciais são identificados neste relatório para especificar adequadamente o procedimento experimental. Tal identificação não se destina a implicar recomendação ou endosso pelo Instituto Nacional de normas e tecnologia ou pelo escritório editorial do governo dos Estados Unidos, nem se destina a implicar que os materiais ou equipamentos identificados são necessariamente o melhor disponível para a finalidade. Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Editora do governo dos Estados Unidos e do Instituto Nacional de normas e tecnologia.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
papel de escritório colorido produzido comercialmente Neenahcomprado da Staples
Q-Lab QUV câmara de intemperismo aceleradoQ-Lab Corporation, Westlake, OH
X-Rite eXact X-Rite, Inc., Grand Rapids, MI
Analisador de rede Agilent N5225A Agilent Technologies, Santa Rosa, CA
Guia de onda retangular WR90Agilent Technologies, Santa Rosa, CAR 100 (a = 10,16 mm, b = 22,86 mm, lz =127,0 mm) 
Software de análise de dadosJMP SAS, Cary, NC
Papel

Referências

  1. Marinissen, E. J., Zorian, Y. Test Conference, 2009. ITC 2009. International. , 1-11 (2009).
  2. TAPPI/ANSI Method T 401 om-15, Fiber analysis of paper and paperboard. , TAPPI Press. (2015).
  3. Jablonsky, M., et al.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

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