一种利用示踪剂-顶空气相色谱法测定纸张疏油度的方法技术

技术编号:21429592 阅读:45 留言:0更新日期:2019-06-22 11:10
本发明专利技术涉及一种采用示踪剂‑顶空气相色谱法来测定纸张中疏油度的方法,属于纸张性质的检测技术领域。该方法包括示踪剂标准溶液的配制、纸张的空白实验、纸张样品制备过程、样品检测和结果分析五大步骤,通过在植物油中添加一定量的芳香烃作为示踪剂,并利用顶空气相色谱法分别测定纸样总油量和残余油量中示踪剂的信号值,即可求得纸张疏油度。本方法快速测定、局限性小、结果客观准确、操作简便,适用于工厂实际生产条件下和实验室利用顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,克服了目前测定纸张疏油度的方法所存在的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种利用示踪剂-顶空气相色谱法测定纸张疏油度的方法
本专利技术属于纸张性质的检测
,具体涉及一种利用示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法。
技术介绍
纸张是一种价格低廉、生物可降解的环保材料,并被广泛应用于包装等领域。对于应用在豆类、肉脂等食品的包装用纸,纸张的疏油性(即:阻隔油脂渗透的能力)是筛选和评价纸张是否符合包装要求的一个重要指标。如:低疏油性的纸张一般用于厨具的简单包装,中高等疏油性的纸张用于肉脂类食品的烹烤和糕点类的防油包装。因此,一种可以快速准确测定纸张疏油性能的方法对于防油类食品用纸的质量保证以及相关新产品的开发具有重要意义。纸张施胶是指在纸页成形前将施胶剂添加于纸浆内或在纸张表面施胶以改善纸张的强度、润湿性和表面形态,使纸张性能明显提高。纸张施胶度是衡量纸张疏水性能的一个指标。当前,评价纸张疏油性能的方法主要有抗油脂法和接触角法。抗油脂法是将一种蓖麻油、甲苯和庚烷的混合溶液(具有不同表面张力和渗透能力)从规定高度滴于纸样表面,静置一定时间后擦去多余溶液并通过肉眼观察测试区域颜色的变化情况确定纸张的疏油程度。该方法的主要缺点是测量步骤繁琐、耗时;纸张本底颜色对测试结果的判断具有严重干扰;实验试剂含有对人体有害的有机溶剂,对操作者的健康产生危害,其应用与推广有一定的局限性。接触角法是通过滴加一定体积的油滴(如正十烷烃)于纸样表面,利用视频系统和分析软件确定液滴接触点的切线与水平线的夹角来评价纸张疏油性能。该方法检测效率高,但其测量准确度受纸样平整度的影响,难以应用于平整度差的纸样(液滴形状对液滴与平面的接触角有较大影响)。因此,有必要开发一种能够克服以上缺点的新的检测方法来测定纸张疏油度,为工厂生产和实验室研究提供有效的技术帮助。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足之处,本专利技术的目的在于提供一种利用示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法。本方法利用示踪剂-顶空气相色谱技术测定纸张疏油度,具体地,如图1所示,所述方法包括将一定体积的含有示踪剂的油滴滴于纸张表面,放置一定时间后(如20s)将纸张垂直翻转(如垂直5s)使多余油滴脱落,然后将纸张置于顶空瓶中密封,通过顶空气相色谱检测准确测定纸张疏油度。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,包括如下步骤:步骤(1),示踪剂标准溶液的配制:将芳香烃与植物油混溶,配置成示踪剂标准溶液备用;步骤(2),纸张的空白实验:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,然后将纸张置于顶空瓶中并密封;步骤(3),纸张样品制备过程:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,静置20s后将纸张垂直放置,然后将纸样置于顶空瓶中并密封;其中,步骤(2)和步骤(3)中示踪剂标准溶液的用量和所滴位置均一致;步骤(4),样品检测:将步骤(2)和步骤(3)的顶空瓶放入顶空进样器中,经80~95℃平衡20~30min后,通过气相色谱检测,记录示踪剂的信号值;步骤(2)顶空瓶所测得的信号值作为示踪剂总信号值,步骤(3)顶空瓶所测得的信号值为示踪剂残余信号值;步骤(5),结果分析:将步骤(4)所得的示踪剂总信号值减去示踪剂残余信号值,然后除以示踪剂总信号值,即可求得纸张的疏油度。进一步,优选的是,步骤(1)所述芳香烃为甲苯或乙苯;所述植物油为蓖麻油,但不限于此。进一步,优选的是,步骤(1)中所述示踪剂标准溶液中芳香烃的浓度为35~45ppm。进一步,优选的是,步骤(1)所述芳香烃和植物油为分析纯,进一步,优选的是,步骤(1)所述芳香烃为示踪剂。进一步,优选的是,步骤(2)和步骤(3)所述纸张的面积均为6~10mm×20~30mm。进一步,优选的是,步骤(2)和步骤(3)移取示踪剂标准溶液采用微型注射器。进一步,优选的是,步骤(2)和步骤(3)中示踪剂标准溶液滴加位置与纸张的垂直距离相同,均为10~15mm。进一步,优选的是,步骤(4)所述顶空进样器的加压时间10~15s,放压时间为10~15s,定量环填充时间10~15s,传输线时间15~20s,进样吹扫时间为15~20s,加压压力为1bar。进一步,优选的是,步骤(4)所述气相色谱参数为:氢火焰离子检测器FID,进样口压力为20psi,进样口温度为250℃,不分流,检测器温度为250℃,分析时间为1min,H2流量为40mL/min,空气流量为400mL/min,尾吹流量为25mL/min。上述步骤(2)和(3)中标准工作溶液的滴加位置为纸张边缘,也可以根据纸张形状等特点改变滴加位置,主要是为了使多余溶液能够在纸样垂直放置时迅速、尽量脱离纸样。上述步骤(3)中纸张垂直放置的时间还包括根据纸张形状等特点改变垂直放置的时间,主要是为了使多余溶液尽量脱离纸样。本专利技术方法的具体原理是:纸张材料表面残留的油量与其疏油能力大小有关,残留的油量越少,纸张样品的疏油能力越强,我们定义纸张的疏油度为总油量与纸张残余油量之差占总油量的百分比。而纸张残余油量与在油滴中所添加的示踪剂的残留量成正比,通过在蓖麻油中添加一定量的甲苯作为示踪剂,并利用顶空气相色谱法分别测定纸样总油量和残余油量中示踪剂的信号值,即可求得纸张疏油度。本方法快速测定、局限性小、结果客观准确、操作简便,适用于工厂实际生产条件下和实验室利用顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,克服了目前测定纸张疏油度的方法所存在的弊端。本专利技术与现有技术相比,其有益效果为:(1)本方法利用示踪剂-顶空气相色谱法准确测定检测纸张疏油度,该检测方法操作简便,精确度高,批量操作可大大提高检测效率,并且克服了传统方法存在的纸张本底颜色对检测结果的严重干扰问题。(2)本方法利用示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度,避免纸张平整性对测定结果的影响,适用范围广,克服现有方法对纸张疏油度检测的局限性。(3)本方法可以对纸基材料的疏油性能进行精准的定量化分析,通过对纸张表面疏油能力的量化检测,可以为开发新型纸张表面的疏油涂料提供指导,对纸基包装材料生产工艺的优化和防油品质的调控具有重要的意义。附图说明图1为顶空气相色谱法测定纸张疏油度的示意图。图2为标准工作溶液停留时间对示踪剂信号值的影响结果图。图3顶空平衡时间对甲苯信号值的影响结果图。图4为顶空平衡温度对甲苯信号值的影响结果图。图5为顶空气相色谱法与抗油脂法的疏油度测定结果的相关性比较图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。实施例1一种基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,包括如下步骤:步骤(1),示踪剂标准溶液的配制:将芳香烃与植物油混溶,配置成示踪剂标准溶液备用;步骤(2),纸张的空白实验:移取40μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3mm处,然后将纸张置于顶空瓶中并密封;步骤(3),纸张样品制备过程:移取40μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于示踪剂‑顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤(1),示踪剂标准溶液的配制:将芳香烃与植物油混溶,配置成示踪剂标准溶液备用;步骤(2),纸张的空白实验:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,然后将纸张置于顶空瓶中并密封;步骤(3),纸张样品制备过程:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,静置20s后将纸张垂直放置,然后将纸样置于顶空瓶中并密封;其中,步骤(2)和步骤(3)中示踪剂标准溶液的用量和所滴位置均一致;步骤(4),样品检测:将步骤(2)和步骤(3)的顶空瓶放入顶空进样器中,经80~95℃平衡20~30min后,通过气相色谱检测,记录示踪剂的信号值;步骤(2)顶空瓶所测得的信号值作为示踪剂总信号值,步骤(3)顶空瓶所测得的信号值为示踪剂残余信号值;步骤(5),结果分析:将步骤(4)所得的示踪剂总信号值减去示踪剂残余信号值,然后除以示踪剂总信号值,即可求得纸张的疏油度。

【技术特征摘要】
1.一种基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤(1),示踪剂标准溶液的配制:将芳香烃与植物油混溶,配置成示踪剂标准溶液备用;步骤(2),纸张的空白实验:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,然后将纸张置于顶空瓶中并密封;步骤(3),纸张样品制备过程:移取40~50μL示踪剂标准溶液滴于纸张上距离纸张边缘3~5mm处,静置20s后将纸张垂直放置,然后将纸样置于顶空瓶中并密封;其中,步骤(2)和步骤(3)中示踪剂标准溶液的用量和所滴位置均一致;步骤(4),样品检测:将步骤(2)和步骤(3)的顶空瓶放入顶空进样器中,经80~95℃平衡20~30min后,通过气相色谱检测,记录示踪剂的信号值;步骤(2)顶空瓶所测得的信号值作为示踪剂总信号值,步骤(3)顶空瓶所测得的信号值为示踪剂残余信号值;步骤(5),结果分析:将步骤(4)所得的示踪剂总信号值减去示踪剂残余信号值,然后除以示踪剂总信号值,即可求得纸张的疏油度。2.根据权利要求1所述基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,其特征在于:步骤(1)所述芳香烃为甲苯或乙苯;所述植物油为蓖麻油。3.根据权利要求1所述基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸张疏油度的方法,其特征在于,步骤(1)中所述示踪剂标准溶液中芳香烃的浓度为35~45ppm。4.根据权利要求1所述基于示踪剂-顶空气相色谱法准确测定纸...

【专利技术属性】
技术研发人员:余振华詹建波谢姣郑晗王浩岳保山王旭
申请(专利权)人:云南中烟工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:云南,53

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