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紙漿實驗室打漿約克羅（Jokro）磨法檢測技術解析

簡介

約克羅（Jokro）磨法是一種廣泛應用于紙漿實驗室的機械打漿檢測方法，主要用于模擬工業生產中的打漿過程，評估纖維的物理性能和制漿工藝的優化效果。該方法通過控制磨漿機的轉速、壓力和時間等參數，對紙漿纖維進行機械處理，從而改變纖維的形態和結合能力，直接影響成紙的強度、透氣性、松厚度等關鍵性能。Jokro磨法的核心目標是為紙漿生產提供科學依據，幫助企業優化打漿工藝，降低能耗并提升產品質量。

檢測項目及簡介

1. 打漿度（Schopper-Riegler值） 打漿度是衡量紙漿打漿程度的核心指標，表示纖維的潤脹和分絲帚化水平。通過測定漿料的濾水性能，間接反映纖維的細化程度和成紙的均一性。

2. 纖維形態分析 包括纖維長度、寬度、粗度及分絲帚化程度的定量分析。通過顯微鏡或自動纖維分析儀，評估打漿對纖維微觀結構的改變。

3. 物理強度性能 檢測成紙的抗張強度、撕裂度、耐破度等力學性能，驗證打漿工藝對紙張最終使用性能的影響。

4. 能耗與效率評估 記錄打漿過程中的能耗數據，結合打漿效果分析工藝的經濟性，為工業設備選型提供參考。

適用范圍

Jokro磨法檢測主要適用于以下場景：

• 紙漿種類：包括化學漿（如硫酸鹽漿、亞硫酸鹽漿）、機械漿（如TMP、CTMP）及廢紙漿等。
• 行業應用：造紙企業、包裝材料生產、特種紙研發（如濾紙、電池隔膜紙）等領域。
• 工藝優化：新漿種開發、打漿設備參數調試、節能降耗研究等。

檢測參考標準

1. ISO 5264-2:2011 《紙漿—實驗室打漿—第2部分：約克羅磨法》 該標準詳細規定了Jokro磨法的操作流程、設備要求和結果計算方法。

2. TAPPI T248 sp-21 《Laboratory Beating of Pulp (Jokro Mill Method)》 美國制漿造紙技術協會（TAPPI）發布的等效方法標準，適用于北美地區。

3. SCAN-C 25:76 《Pulp—Laboratory beating—Jokro mill method》 北歐漿紙檢測委員會（SCAN）制定的區域性標準，強調對高得率漿的適用性。

4. GB/T 3332-2021 《紙漿 實驗室打漿 約克羅磨法》 中國國家標準，與國際標準ISO 5264-2技術內容基本一致。

檢測方法及流程

1. 樣品準備

• 取代表性漿樣，按標準要求調整濃度至（20±0.2）%。
• 對漿料進行疏解處理，確保纖維分散均勻，避免因纖維團聚影響測試結果。

2. Jokro磨法操作步驟

• 設備調試：檢查磨漿機（如Metrohm Jokro Mill）的磨片間隙、壓力傳感器和溫度控制系統。
• 初始打漿：設定磨漿機轉速為（1500±50）r/min，分階段施加壓力（通常從0.1 MPa逐步提升至0.5 MPa）。
• 間歇取樣：每間隔5分鐘取樣測定打漿度，直至達到目標值（如40°SR±2°SR）。
• 終點判定：當打漿度變化速率趨于穩定時停止打漿，記錄總能耗（kWh/t）。

3. 性能測試

• 打漿度測定：使用肖伯爾-瑞格勒（Schopper-Riegler）儀，按ISO 5267-1標準執行。
• 纖維分析：采用Kajaani FS300纖維分析儀或類似設備，獲取纖維長度分布和粗度數據。
• 物理強度測試：按ISO 1924（抗張強度）、ISO 1974（撕裂度）標準制備手抄片并進行檢測。

相關儀器設備

1. 實驗室磨漿機

   • 型號示例：Metrohm 703型Jokro磨漿機
   • 功能：精確控制磨漿壓力、轉速和時間，配備數字顯示屏記錄實時數據。

2. 打漿度測定儀

   • 型號示例：L&W Schopper-Riegler Tester
   • 原理：通過測量1000 mL漿料懸浮液在特定條件下的濾水時間，計算打漿度（°SR）。

3. 纖維形態分析系統

   • 型號示例：Valmet FS5 Fiber Analyzer
   • 技術：基于圖像分析技術，自動統計纖維長度、寬度及細小纖維含量。

4. 紙張強度測試儀

   • 型號示例：Lorentzen & Wettre Tensile Tester
   • 檢測范圍：抗張強度（0-500 N/15mm）、伸長率（0-50%）。

技術優勢與局限性

• 優勢：Jokro磨法能夠高度模擬工業盤磨機的打漿效果，數據重復性好（CV＜3%），適用于科研和工藝開發。
• 局限性：實驗室規模與工業生產的放大效應可能導致部分參數（如能耗）存在差異，需結合中試實驗驗證。

結語

約克羅磨法作為紙漿實驗室打漿檢測的經典方法，通過標準化的操作流程和儀器配置，為優化打漿工藝提供了可靠的技術支撐。隨著自動化檢測技術的發展，未來該方法將進一步提升數據采集效率和結果分析深度，推動造紙行業向高效、低碳方向邁進。