TCVN9573-2:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9573-2:2013 (ISO 5263-2:2004) về Bột giấy - Đánh tơi ướt trong phòng thí nghiệm - Phần 2: Đánh tơi bột giấy cơ học tại nhiệt độ 20 độ C TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9573-2:2013 ISO 5263-2:2004 BỘT GIẤY - ĐÁNH TƠI ƯỚT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM - PHẦN 2: ĐÁNH TƠI BỘT GIẤY CƠ HỌC TẠI NHIỆT ĐỘ 20 °C Pulps - Laboratory wet disintegration - Part 2: Disintegration of mechanical pulps at 20 ° C Lời nói đầu TCVN 9573-2:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 5263-2:2004. TCVN 9573-2:2013 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 6 Gi ấ y và sản phẩm giấy biên soạn, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ TCVN 9573 (ISO 5263), Bột gi ấ y - Đánh tơi ướt trong phòng thí nghiệm , gồm các phần sau: - TCVN 9573-1:2013 (ISO 5263-1:2004), Phần 1: Đánh t ơ i bột giấy hóa học; - TCVN 9573-2:2013 (ISO 5263-2:2004), Phần 2: Đánh tơi bột giấy cơ học tại nhiệt độ 20 °C; - TCVN 9573-3:2013 (ISO 5263-3:2004), Phần 3: Đánh tơi bột giấy cơ h ọ c tại nhiệt độ ≥ 85 ° C . BỘT GIẤY - ĐÁNH TƠI ƯỚT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM - PHẦN 2: ĐÁNH TƠI BỘT GIẤY CƠ HỌC TẠI NHIỆT ĐỘ 20 ° C Pulps - Laboratory wet disintegration - Part 2: Disintegration of mechanical pulps at 20 ° C 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định thiết b ị và quy trình đánh tơi ướt bột giấy cơ học trong phòng thí nghiệm khi bột giấy không thể hiện trạng thái ẩn, hoặc bột gi ấ y cơ học đ ã được loại bỏ trạng thái ẩ n. Trong một số các tiêu chuẩn khác liên quan đến bột giấy yêu cầu phải sử dụng thiết bị và quy trình này đối với việc chuẩn b ị mẫu thử. V ề nguyên tắc, phương pháp này có thể áp dụng được cho tất c ả các loại bột gi ấ y cơ học (nghĩa là bột giấy cơ học, bột giấy bán hóa và bột giấy hóa cơ) m à kh ô ng thể hiện trạng thái ẩ n, bao gồm cả xơ sợi tái chế từ bột giấy cơ học. Phương pháp này không phù hợp với bột giấy cơ học thể hiện trạng thái ẩ n, với loại bột giấy này sử dụng phương pháp đánh tơi được mô t ả trong TCVN 9573-3 (ISO 5263-3). Quy trình quy định trong tiêu chuẩn này cũng được sử dụng để đánh tơi tất c ả các loại bột giấy cơ học sử dụng cho phép thử xác định độ trắng. CHÚ THÍCH: Độ trắng của bột gi ấ y không thay đổi đáng kể khi c ó mặt xơ sợi ở trạng thái ẩn; Tuy nhi ê n, đánh t ơ i nóng bột gi ấ y cơ học sẽ làm giảm đáng k ể độ trắng. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản mới nhất, bao g ồ m c ả các sửa đổi. TCVN 4407 (ISO 638), Giấy, c á ctông và bột giấy - Xác định hàm lượng chất khô - Phương ph á p sấy khô. TCVN 8847 (IS O 14487), Bột gi ấ y - Nước tiêu chuẩn sử dụng trong c á c phép th ử vật lý. ISO 4119, Pulps - Determination of stock concentratio n (Bột gi ấ y - Xác định nồng độ của huy ề n phù bột giấy). 3. Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và đ ị nh nghĩa sau. 3.1 . Đánh tơi bột giấy c ơ học (disintegration of mechanical pulp) Quá trình xử lý cơ học bột giấy trong n ướ c sao cho các bó xơ sợi trong huy ề n phù bột giấy tách rời nhau mà kh ô ng làm thay đổi đáng kể các t í nh chất cấu trúc của nó. 3.2. Trạng thái ẩ n (latency) Trạng thái của bột giấy cơ học khi mà một số tính chất của bột giấy này kh ô ng thể hiện ra và qu á trình đánh tơi đòi h ỏ i phải thực hiện ở nhiệt độ cao. CHÚ THÍCH 1 : Trạng thái ẩn là d o dạng vặn xoắn của xơ sợi, tạo ra trong quá trình nghi ề n bột giấy cơ học, đặc biệt khi nghiền ở n ồ ng độ cao và sau đ ó được làm lạnh ở nồng độ cao. Hiện tượng này được cho là do sự co cứng của lignin. CHÚ THÍCH 2 : Mức độ của trạng thái ẩ n trong bột giấy thường li ên quan đến nồng độ và n ă ng lượng sử dụng trong quá trình nghiền cơ học. 3.3. Loại bỏ trạng thái ẩn (latency removal) Quy trình được thực hiện bằng cách kết hợp gi ữ a xử lý cơ học và xử lý nhiệt, có nghĩa là bột giấy được đánh tơi tại nhiệt độ cao hơn nhiệt độ làm mềm lignin. CHÚ THÍCH: Quy trình loại bỏ trạng th á i ẩ n của bột giấy được mô tả trong TCVN 9573 - 3 (ISO 5263-3). 4. Thiết bị, dụng cụ Các thiết b ị , d ụ ng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị, d ụng cụ sau: 4.1. Máy đánh t ơ i tiêu chuẩn , như mô tả trong Phụ lục A. CHÚ THÍCH: Quy trình kiểm tra máy đánh tơi tiêu chuẩn được mô tả trong Phụ lục B. 4.2. Cân , có khả năng cân chính xác tới ± 0,2 g. 4.3. Nước tiêu chuẩn , sử dụng cho phép thử vật lý, như quy định trong TCVN 8847 (ISO 14487). 5. Chuẩn bị mẫu thử Đ ối với bột giấy ướt hoặc khô gi ó , hàm lượng chất khô được xác định theo TCVN 4407 (ISO 638). Nếu bột giấy ở dạng huyền phù, xác định hàm l ượng chất khô theo ISO 4119. N ế u nồng độ của huy ề n phù bột giấy nhỏ hơn 1,5 % khối lượng, th ì phải cô đặc tới th ể tích thích hợp, c ẩ n thận để tránh làm mất các xơ sợi mịn. Việc này có thể thực hiện dễ dàng bằng cách đ ể lắng huyền phù bột giấy và loại bỏ một phần nước bằng cách chắt hoặc lọc qua giấy lọc đặt trong phễu lọc sứ (Buchner). Việc sử dụng nước tiêu chuẩn (4.3) để đánh tơi bột giấy d ùng cho các phép th ử t í nh chất thoát nước, bao gồm c ả quá trình nghiền trong phòng th í nghiệm là rất quan trọng. Trong tất c ả các trường hợp đều cần sử dụng nước có cùng chất lượng như quy định trong quy trình đánh tơi bột giấy. Mỗi lần đánh tơi, l ấ y (50 ± 5) g bột giấy k h ô . Nếu mẫu bột giấy ở dạng tờ thì không được cắt và tránh lấy các mép c ắ t. Nếu bột giấy có hàm lượng chất khô lớn hơn hoặc bằng 20 % th ì ngâm phần bột giấy l ấ y để thử nghiệm trong 1 L đến 1,5 L nước (nước tiêu chuẩn hoặc nước khác) ở nhiệt độ (20 ± 5) ° C với thời gian ngâm í t nhất nh ư quy định trong Bảng 1. Nếu bột giấy ở dạng tờ hoặc dạng tấm thì sau khi ngâm nước, xé phần mẫu thử thành các mảnh nhỏ có kích thước khoảng 25 mm x 25 mm. Ngâm mẫu trong thời gian lâu hơn so với thời gian quy định tối thiểu, v í dụ như ngâm qua đêm, không có bất kỳ ảnh hưởng đ á ng kể nào t ớ i kết quả. Tuy nhiên, thời gian ngâm mẫu kh ô ng được lâu hơn 24 h đối với tất c ả các loại bột giấy. CHÚ THÍCH: Bột gi ấ y cơ học được sấy khô b ằ ng đèn c ầ n thời gian ngâm tối thiểu là 10 min. Bảng 1 - Thời gian ngâm nước khuyến cáo đối với bột giấy cơ học Hàm lượng ch ấ t kh ô của bột giấy % khối lượng Thời gian ngâm nước tố i thiểu 20 0 min 20 đ ế n 60 30 min > 60 4h Nếu v ì lý do khí hậu, có thể sử dụng nhiệt độ ngâm nước từ 25 ° C đến 30 ° C , nhưng phải ghi r õ trong báo cáo thử nghiệm. 6. Cách tiến hành Chuy ể n phần mẫu thử sau khi đã được chu ẩ n bị như trên vào cốc của thiết bị đánh tơi tiêu chuẩn (4.1). Bổ sung nước có c ù ng c ấ p chất lượng như đã sử dụng trong Điều 5 ở nhiệt độ (20 ± 5) ° C đến thể tích (2000 ± 25) ml. Đặt m á y đ ế m số vòng quay về vị trí “0” . Bật mô tơ và cho cánh khuấy quay với số vòng như quy định trong B ả ng 2. Dừng khu ấ y và kiểm tra bằng mắt xem bột giấy đã được đánh tơi hoàn toàn chưa, bằng cách l ấ y một phần nhỏ bột giấy trong máy đánh t ơ i cho vào ống thủy tinh h ì nh trụ, pha lo ã ng b ằ ng nước và kiểm tra dưới ánh sáng truyền qua. Nếu bột giấy chưa được đánh tơi hoàn toàn, ti ế p tục đánh t ơ i cho đến khi t ấ t cả các xơ sợi tách rời nhau và/hoặc các bó xơ sợi và các mảnh tách khỏi nhau như yêu cầu đối với bột giấy tại thời điểm sản xuất. Bảng 2 - S ố vòng quay khuy ế n cáo để đánh tơi bột giấy cơ học Hàm lượng chất khô của bột giấy % khối lượng Số vòng quay 20 10 000 ≥ 20 30 000 Nếu v ì lý do nào đó mà phải thay đổi bột gi ấ y hoặc sử dụng số vòng quay khác th ì phải ghi r õ trong báo cáo thử nghiệm. 7. Báo cáo thử nghiệm B á o cáo thử nghiệm phải bao gồm các nội dung sau: a) Viện dẫn tiêu chu ẩ n này; b) Tất cả các thông tin cần thi ế t để nhận bi ế t mẫu thử; c) Loại nước sử dụng (nước tiêu chuẩn , nước cất hoặc nước máy); d) Thời gian ngâm; e) Hàm lượng chất khô của m ẫ u; f) Bất kỳ sự khác thường nào xảy ra trong quá trình thử nghiệm; g) Bất cứ thao tác nào không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc bất kỳ yếu tố nào ảnh hưởng t ớ i kết quả thử. Phụ lục A (quy định) Cấu tạo của máy đánh tơi tiêu chuẩn A.1 Vật liệu Tất cả các bộ phận của máy tiếp xúc với huyền phù bột giấy phải được làm từ vật liệu chịu nước, chịu axit và kiềm loãng. Vật liệu thường được sử dụng là thép không gỉ hoặc chất d ẻ o gia c ườ ng sợi thủy tinh. A . 2 Máy đánh tơi tiêu chuẩn Cốc đánh tơi hình trụ có bốn vách ngăn xoắn được phân bố đều, cách đáy 32 mm và cách nắp 57 mm, mỗi vách xoay quanh một nửa đường tròn phía trong của cốc, H ì nh A.1. Các vách xoắn có hướng đi xuống theo chiều kim đồng h ồ . Phần đáy bên trong của c ố c đánh tơi được lượn tròn với bán kính 13 mm. Bộ phận khuấy có ba cánh khuấy được gắn vào trục giữa thẳng đứng ở trong cốc đánh tơi và cách đáy một khoảng cách xác định . Bộ phận khuấy chuyển động với vận tốc quy định và có máy đếm đ ể ghi số vòng quay. Máy đ ế m tốt nh ấ t là loại c ó thể cài đặt tr ướ c số vòng quay để thiết bị tự dừng lại khi đã đạt được số vòng theo yêu cầu. Nh ì n từ trên xuống, cánh khuấy quay theo chiều kim đồng hồ. Với phần lớn các loại máy đánh tơi, cốc đánh tơi phải có nắp được đóng khít với tổ hợp bộ phận khu ấ y/mô tơ. C ố c đánh t ơ i phải được l ắ p chắc ch ắ n vào đúng vị trí trong quá trình m á y đánh tơi hoạt động, nhưng cũng có th ể được lấy ra và lắp lại một cách dễ dàng và nhanh ch ó ng. A.3 Kích thước Bộ phận Kích thước G i á trị quy định (tr ừ khi có quy định khác) Dun g sa i C ố c đánh tơi Chiều cao b ê n trong 191 mm ± 2 mm Đường k í nh b ê n trong 152 mm ± 2 mm Bán kính của đường lượn tròn 13 mm ± 2 mm Vách ngăn Mặt cắt vuông 6,5 mm ± 1 mm Chiều cao từ đáy cốc đánh tơi 32 mm ± 1 mm Khoảng cách từ miệng 57 mm ± 1 mm Bán k í nh phần đ ầ u lượn tròn 3 mm ± 0,5 mm Bán kính ph ầ n cạnh lượn tròn 0 , 4 mm ± 0,1 mm Khoảng tr ố ng ( ở giữa) 51 mm ± 1 mm Bộ phận khuấy Đường kính (đường tròn đi qua các đỉnh) cánh khuấy 90 mm ± 0,5 mm Đường k í nh trục ≥ 22 mm - Khoảng cách giữa các cánh khuấy và đáy của cốc đánh tơi ( điểm dưới cùng) 25 mm ± 2 mm Các cánh khuấy Chi ề u rộng tạ i trục 18,2 mm ± 0,5 mm Chi ề u rộng lớn nhất 22,5 mm ± 0,5 mm Độ d ày 1,6 mm ± 0,5 mm Bán k í nh phần cạnh lượn tròn 0,8 mm ± 0,2 mm Bán k í nh phần đ ầ u lượn tr ò n 4 mm ± 1 mm Độ vát 2° ± 15 ’ Trục khu ấ y Đường kính ≤ 20 mm - Đầu thon nhọn Để l ắ p khít với trục của bộ phận khuấ y b ấ t kỳ A.4 Tần số quay Tần số quay của trục khuấy là (49,0 ± 1,5) s -1 Kích th ướ c tính bằng milimét CHÚ DẪN 1 Mặt cắt 6,5 mm x 6,5 mm 2 Đầu R 3 3 Cạnh được lượn tròn R 0,4 4 Bốn vách ngăn, mỗi vách bao quanh một nửa cốc đánh tơi (trên hình có ba vách ngăn) a Không theo tỷ lệ Hình A.1 - Chi tiết máy đánh tơi tiêu chuẩn Phụ lục B (quy định) Kiểm tra máy đánh tơi tiêu chuẩn Máy đánh tơi tiêu chuẩn phải được kiểm tra thường xuyên . Quá trình bảo d ưỡ ng phải bảo đảm: a) Trục khuấy chuyển động êm và ở chính giữa cốc đánh tơi; b) Cánh khuấy quay với tần số quy định; c) Cánh khuấy được lắp đặt theo quy định (điều này có thể được kiểm tra bằng thiết bị đo cánh khuấy chuẩn) d ) Các kích thước của cánh khuấy đúng quy định (xem A.3) và cánh khuấy không bị hư h ỏ ng. Nếu thiết bị, dụng cụ được sử dụng thích hợp, các kích thước khác của máy đánh tơi tiêu chuẩn sẽ được giữ ở trạng thái không đổ i , tuy nhiên phải được kiểm tra định kỳ.