Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9573-3:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9573-3:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5263-3:2004. Tiêu chuẩn này quy định cụ thể về thiết bị và phương pháp đánh tơi ướt trong phòng thí nghiệm đối với bột giấy cơ học tại nhiệt độ cao (bằng hoặc lớn hơn 85 độ C). Đây là quy trình bắt buộc nhằm giải phóng trạng thái tiềm ẩn (latency) của xơ sợi bột giấy cơ học trước khi tiến hành xác định các tính chất vật lý của chúng.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này được áp dụng đối với các loại bột giấy cơ học có biểu hiện trạng thái tiềm ẩn cần phải giải phóng bằng phương pháp nhiệt, bao gồm:

• Bột giấy mài từ gỗ (stone groundwood).
• Bột giấy cơ học từ thiết bị nghiền đĩa (refiner mechanical pulps).
• Bột giấy nhiệt cơ (thermomechanical pulps).
• Bột giấy hóa nhiệt cơ (chemi-thermomechanical pulps).

Phương pháp này không áp dụng cho các loại bột giấy hóa học hoặc các loại bột giấy cơ học không có trạng thái tiềm ẩn.

Tài liệu viện dẫn liên quan

Các tài liệu viện dẫn sau đây là bắt buộc để áp dụng tiêu chuẩn này:

• TCVN 9573-2 (ISO 5263-2) về Đánh tơi bột giấy cơ học không có trạng thái tiềm ẩn.
• ISO 4119 về Xác định nồng độ bột giấy trong phòng thí nghiệm.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Trạng thái tiềm ẩn (Latency): Là hiện tượng các xơ sợi bột giấy cơ học bị xoắn, uốn cong hoặc biến dạng trong quá trình nghiền ở nồng độ cao và giữ nguyên trạng thái biến dạng đó khi nguội đi. Hiện tượng này làm suy giảm đáng kể các tính chất cơ lý của bột giấy nếu không được xử lý giải phóng trước khi thử nghiệm.
• Đánh tơi giải phóng trạng thái tiềm ẩn: Quá trình xử lý cơ học kết hợp nhiệt độ cao (tối thiểu 85 độ C) để làm mềm chất lignin trong xơ sợi, giúp xơ sợi duỗi thẳng trở lại trạng thái tự nhiên ban đầu.

Nguyên lý của phương pháp

Mẫu bột giấy được phân tán trong nước nóng ở nhiệt độ tối thiểu là 85 độ C và được đánh tơi bằng máy đánh tơi tiêu chuẩn với số vòng quay xác định. Sự kết hợp giữa nhiệt độ cao và tác động cơ học giúp giải phóng hoàn toàn trạng thái tiềm ẩn của xơ sợi mà không làm thay đổi cấu trúc cơ bản của chúng.

Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

Quá trình thử nghiệm yêu cầu các thiết bị tiêu chuẩn sau:

• Máy đánh tơi tiêu chuẩn: Thiết bị có cánh khuấy hoạt động ở tốc độ quy định, buồng chứa mẫu có khả năng chịu nhiệt và giữ nhiệt tốt để tránh thất thoát nhiệt trong quá trình vận hành.
• Thiết bị gia nhiệt: Dùng để đun sôi nước hoặc làm nóng huyền phù bột giấy đạt nhiệt độ yêu cầu trước và trong quá trình đánh tơi.
• Nhiệt kế: Có dải đo phù hợp để kiểm soát nhiệt độ huyền phù luôn duy trì từ 85 độ C đến 95 độ C.
• Cân kỹ thuật: Có độ chính xác cao để cân lượng xơ sợi khô tuyệt đối cần thiết.

Quy trình tiến hành đánh tơi ướt

Quy trình thực hiện bao gồm các bước nghiêm ngặt sau:

1. Chuẩn bị mẫu: Xác định lượng bột giấy ẩm tương đương với một khối lượng xơ sợi khô tuyệt đối quy định (thường là 50g hoặc theo tiêu chuẩn cụ thể của máy).
2. Gia nhiệt huyền phù: Hòa tan bột giấy vào nước nóng sao cho nhiệt độ của hỗn hợp huyền phù đạt tối thiểu 85 độ C trước khi đưa vào buồng đánh tơi. Nồng độ bột giấy trong huyền phù thường được duy trì ở mức khoảng 2% (theo khối lượng).
3. Quá trình đánh tơi: Đặt buồng chứa vào máy đánh tơi. Tiến hành vận hành máy với số vòng quay tiêu chuẩn (thường là 30.000 đến 50.000 vòng tùy thuộc vào loại xơ sợi và yêu cầu cụ thể). Trong suốt quá trình này, nhiệt độ không được giảm xuống dưới 85 độ C.
4. Làm nguội và bảo quản: Sau khi hoàn thành đánh tơi, huyền phù bột giấy được làm nguội nhanh chóng về nhiệt độ phòng để chuẩn bị cho các bước thử nghiệm tiếp theo như xeo tờ mẫu thí nghiệm hoặc đo độ thoát nước.

Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo kết quả phải bao gồm đầy đủ các thông tin chi tiết sau:

• Viện dẫn tiêu chuẩn TCVN 9573-3:2013 (ISO 5263-3:2004).
• Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.
• Nhiệt độ bắt đầu và nhiệt độ kết thúc của quá trình đánh tơi.
• Nồng độ bột giấy và số vòng quay đã thực hiện.
• Bất kỳ sai lệch nào so với quy trình tiêu chuẩn đã quy định.