该方法为传统的纸张纤维分析提供了客观、可重复的替代方案,超过了传统纤维分析的计量极限。与传统纤维分析不同,它快速、非接触式、无损,无需专门培训,也不依赖于单个分析师的视觉敏锐度。记录所有与纸张一起提供的制造信息,例如基础重量、制造商宣传的消费后浪费内容以及制造商的广告亮度。
戴上手套,用钳子进行处理,避免褶皱和污染纸张样品。使用卡钳,从表盘沿表面进行平均 10 个厚度测量。确定纸张的机器和交叉方向。
使用量角器,在机器和交叉方向之间沿所需的条带角度识别并切割纸张。使用旋转切割机,切片测试条在样品的目标方向上宽 0.5 厘米,长 8 厘米。从一端标注样品,并存放在玻璃显微镜幻灯片之间。
储存在氮气下,直到测试。执行文本协议中描述的加速纸张淡入淡出测试。从老化的纸张样品中切出样品条,以适合振振腔。
典型的标本面积为0.5厘米,8厘米。共振腔测试夹具由充满空气的标准WR-90矩形波导组成。记录温度和相对湿度。
以质量因子、Q-无和空腔的振振频率(f-0.1)的初始读数。现在,将试样固定在型腔中心槽上方的样品架上。在测量过程中,试样通过槽以增加体积的步骤插入型腔中,其中体积等于插入样品的高度,样品宽度是样品厚度的两倍。
使用样品支座上的 Vernier 卡钳,以 50 微米增量将样品插入型腔。在每个步骤中读取质量因子和振振频率的读数,直到样品降低到腔内 10 毫米。以 50 微米的相同增量从内部收回样品。
读取质量因子和振振频率,直到样品完全缩回。将样品存放在玻璃滑梯之间,然后将其返回氮气气氛中。纸张样品的介电损耗是从扰动的斜率中获得的。
测试样品的切割方向影响介电响应的幅度。在紫外线褪色169小时之前和之后,对按条带角度的介电响应进行对比,以原始、即收到、蓝色、24 磅办公室文件表示。纸条从非正交角度切割,在纸张类型之间提供了最大的分辨率,尤其是在 45 度和 60 度方向上。
美国联邦政府使用60度条获得含棉粘膜的介电损耗剖面表明,不同浓度的棉纤维可以区分。对联邦政府采购的100%棉质债券纸的测试结果比较,相对湿度为46%,相对湿度为49%。经过169小时的紫外线加速老化后,纤维素聚合物的降解是明显的,因为原始品种和回收品种的平均介电损耗值都有所下降。
值得注意的是,该技术即使在加速老化期后,也可以区分原始材料和再生材料。基于轮廓图的线性回归拟合显示白色办公复印纸的介电损耗,该损耗基于制造商的广告亮度和分析物的回收废纸含量。尝试此过程时,要记住的最重要的事情是保持一致的实验室温度和湿度条件。
这种方法不仅对纸浆和造纸行业有很大的希望和直接效用,而且对确保证书制造、取证、海关执法、考古学和保护科学也具有很大的应用价值。