植物纤维原料是一种多孔性物质,在细胞壁内和胞间层中布满了大小不同的毛细管,而且在原料的成分中含有大量的亲水基团,使其具有亲水性,因此在一般条件下,原料总是或多或少地含有水分。
原料水分含量的大小直接影响蒸煮时原料对药液的渗透性,从而影响蒸煮效果。正确地测定原料的水分是正确执行制浆工艺的关键,是计算和控制生产的依据。此外,在分析原料的化学成分时,各种成分的测定结果均要以原料的绝干质量为基准来计算其含量百分率,对成分测定结果的准确性直接取决于原料水分含量测定的准确性。因此,原料水分含量的测定具有重要意义。
原料的水分含量受采伐季节、生长地区等因素影响,一般为30~60%。风干木材的水分与季节的温度、空气的相对湿度有关,一般为15%左右。风干草类原料的水分为10%左右。
水分的测定方法有干燥法和蒸馏法。干燥法测定水分含量的方法已列为国家标准方法。其中,造纸原料水分的测定参见GB/T 2677.2-2011。蒸馏法是基于试样在甲苯中煮沸,得到的水蒸汽被冷凝后收集于一个馏出液接收器中。由接收器中汇集的水量对试样质量的百分数来确定水分含量,此法在我国应用不多,本节仅介绍干燥法测定水分的方法。
1. 测定原理
根据试样在105±3℃下烘干至恒重,所失去的质量与试样原质量之比而求得的,以百分数表示。
2. 仪器及设备
扁形称量瓶、可控恒温烘箱、干燥器(内装变色硅胶应保持蓝色)、分析天平(感量0.0001g)、坩埚钳。
3. 测定步骤
精确称取3~5 g(称准至0.0001 g)粉碎试样,于洁净的已烘干并恒重的扁形称量瓶中,置于烘箱,于105±3℃下烘干4 h,将扁形称量瓶移入干燥器中,冷却半小时后称重。再移入烘箱,继续烘干1 h,冷却后称重。如此重复进行,直至恒重为止。
4. 结果计算
水分含量(x),以%表示,按下式计算:
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式中 m — 试样在烘干前的质量,g;
m1 — 试样在烘干后的质量,g。
同时进行两次测定,取其算术平均值作为测定结果,要求准确到小数点后第二位,两次测定计算值间误差不应超过0.20%。
5. 注意事项
(1)在进行多个试样测定时,称量瓶要预先编号。为此可用铅笔在瓶底和瓶盖的磨砂部位编写上相对应的号码。不要用钢笔书写号码,以防水洗时会除去;
(2)试样放入烘箱内烘干时,必须打开称量瓶盖,并连盖一起放入烘箱内烘干,当烘干结束时,应在烘箱内将称量瓶的盖子盖好,再移入干燥器内冷却。
(3)称量瓶拿取时不应直接用手拿取,而是用坩埚钳等夹取。
(4)试样烘干的温度是水分测定的关键,故要准确控制烘箱温度在规定范围内。
(5)每次称量时应选用同一天平称量,以免造成实验误差。

