RU2650710C1 - Способ определения пористости бумаги - Google Patents
Способ определения пористости бумаги Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650710C1 RU2650710C1 RU2017102833A RU2017102833A RU2650710C1 RU 2650710 C1 RU2650710 C1 RU 2650710C1 RU 2017102833 A RU2017102833 A RU 2017102833A RU 2017102833 A RU2017102833 A RU 2017102833A RU 2650710 C1 RU2650710 C1 RU 2650710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- coal tar
- central
- diameter
- porosity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/34—Paper
- G01N33/346—Paper sheets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к методам исследования материалов, а именно к исследованию пористости бумаги. Предложен способ определения пористости бумаги, включающий нанесение одной или нескольких капель каменноугольной смолы на исследуемый лист бумаги, сопоставление диаметра проявившегося центрального однотонного пятна каменноугольной смолы с эталонным значением диаметра центрального пятна, соответствующим конкретному размеру пор бумаги. При этом эталонное значение диаметра центрального пятна, соответствующего конкретному размеру пор бумаги, заранее определено согласно прямо пропорциональной зависимости диаметров центральных пятен каменноугольной смолы от размеров пор эталонных листов бумаги. Технический результат - упрощение способа определения пористости бумаги. 2 ил.
Description
Изобретение относится к методам исследования материалов, а именно к исследованию пористости бумаги.
Пористость является важной гидромеханической характеристикой бумаги, определяющей ее характеристики, например, как фильтровального элемента, а также при использовании бумаги для иных целей, при которых важно значение ее пористости.
Известен способ определения пористости по авторскому свидетельству СССР №900170, заключающийся в фильтрации рабочей среды через образец с постоянной объемной скоростью, введении в нее на входе индикатора и регистрации момента его появления на выходе. При этом на входе образца поддерживают постоянную концентрацию индикатора, затем изменяют ее значение на входе, регистрируют изменение концентрации на выходе, определяют среднее время пребывания частиц индикатора в образце, а пористость рассчитывают по формуле.
Известен спектроскопический способ определения пористости материалов (выбранный за прототип) по патенту РФ №2310188, включающий изготовление образца исследуемого материала, размещение его перед источником излучения, регистрацию спектра. При этом вначале изготавливают эталоны пористости из монолитного материала, имеющего ту же химическую природу, что и исследуемый образец, затем эталоны пористости помещают перед источником ИК-излучения, в зарегистрированном спектре выбирают интенсивную полосу поглощения, определяют коэффициент поглощения и градуировочную зависимость, по которой определяют пористость исследуемого образца с учетом его коэффициента поглощения.
Известными способами определяют пористость плоских материалов, в том числе бумаги.
Недостатками известных способов является их сложность, необходимость использования специального оборудования.
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением - упрощение способа определения пористости бумаги.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе определения пористости бумаги, включающем нанесение одной или нескольких капель каменноугольной смолы на исследуемый лист бумаги, сопоставление диаметра проявившегося центрального однотонного пятна каменноугольной смолы с эталонным значением диаметра центрального пятна, соответствующим конкретному размеру пор бумаги, при этом эталонное значение диаметра центрального пятна, соответствующего конкретному размеру пор бумаги, заранее определено согласно прямо пропорциональной зависимости диаметров центральных пятен каменноугольной смолы от размеров пор эталонных листов бумаги.
Для осуществления заявляемого способа необходимо иметь эталонные значения диаметров центральных пятен, проявившихся на листах бумаги от капель каменноугольной смолы. При этом эталонные значения диаметров центральных пятен получены на листах бумаги с заранее известными размерами пор.
Для удобства использования эталонных значений диаметров проявившихся пятен каменноугольной смолы строят график зависимости диаметров центральных кругов, проявившихся на каждом листе пятен смолы, от заранее известных размеров пор бумаги (фиг. 1).
Установлено, что при нанесении на лист бумаги с конкретным значением пор капель каменноугольной смолы в одинаковом количестве на листе бумаги будет проявляться пятно, образованное центральным однотонным пятном и одной или несколькими концентрическими окружностями вокруг центрального пятна.
Авторами было определено, что центральное однотонное пятно образовано выпавшей в осадок α-фракции каменноугольной смолы - наиболее важной, определяющей характеристики смолы фракции.
При нанесении на один и тот же лист бумаги нескольких капель каменноугольной смолы в одинаковом количестве диаметр центрального пятна был одинаковым у всех пятен.
Почему в заявляемом способе используют каменноугольную смолу?
Каменноугольная смола представляет собой дисперсную систему олигомеров, индивидуальных веществ, их ассоциатов и молекулярных кристаллов. Средой в данной дисперсной системе служат масла с содержанием эмульгированной воды, которая конденсируется вместе с ней из коксового газа при коксовании каменных углей. Дисперсной фазой служат свободный углерод и твердые смолы.
В дисперсных системах всегда присутствует электролит как продукт химической реакции или как непрореагировавший избыток исходных веществ. Поэтому на границе раздела фаз происходит перераспределение зарядов, в результате которого возникает двойной электрический слой, определяющий свойства дисперсных систем в их равновесном состоянии («Электрические явления в дисперсных системах», методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы», УДК 541.18 (076.5), Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 2007).
В результате внешнего воздействия электрического поля изменяется распределение зарядов на границе раздела фаз, равновесие дисперсной системы нарушается, в результате твердая фаза осаждается.
Настоящее изобретение было создано по результатам исследования каменноугольных смол и пеков с целью установления характера их физического состояния - дисперсная или гомогенная система.
При нанесении небольшого количества пробы каждого продукта - каменноугольной смолы и каменноугольного пека на лист бумаги, на бумаге проявлялось пятно. При этом пятно, проявившееся на бумаге от пробы каменноугольной смолы, проявлялось в виде однотонного центрального темного пятна с концентрическими окружностями вокруг него. Пятно, проявившееся на бумаге от пробы каменноугольного пека, имело ровный цвет без проявленных концентрических кругов.
Авторы многократно (более 30 раз) повторяли опыты, и все время имел место этот результат.
Авторы не могли сразу дать ему объяснение. Однако объяснение нашлось в следующем.
Известно, что бумага заряжена отрицательно относительно воды (Ф.В. Ган «Дисперсный анализ», М., 1940, Ленинград, ГНТИХЛ, стр. 446).
При нанесении капли смолы на лист бумаги, на смолу осуществляется внешнее воздействие электрического заряда бумаги (отрицательного по отношению к воде смолы). В результате изменения потенциала на границе раздела дисперсной среды и дисперсной фазы нарушается равновесное состояние смолы как дисперсной системы, в результате чего происходит осаждение (выпадение) дисперсной фазы - фракций твердых смол.
Поскольку каменноугольный пек практически не содержит воду, влияния заряда листа бумаги на изменение электрического потенциала между дисперсной средой и дисперсной фазой или не достаточно для нарушения равновесного состояния дисперсной системы, или же такого влияния нет.
Авторы исследовали центральное пятно, проявившееся после нанесения на лист бумаги каменноугольной смолы, и установили, что центральное пятно представляет собой скоагулированную (выпавшую в осадок) α-фракцию, т.е. основную фракцию, характеризующую свойства каменноугольной смолы.
При нанесении на листы бумаги с разной пористостью капель каменноугольной смолы в одинаковом количестве на разных листах бумаги с разной пористостью диаметр центрального проявившегося пятна каменноугольной смолы был разный.
При многократном повторении опытов было установлено, что диаметр центрального проявившегося пятна каменноугольной смолы будет одинаковым (при одинаковом количестве каменноугольной смолы) для листов бумаги с одинаковым размером пор. Это позволило авторам сделать вывод о том, что таким образом можно определять размер пор листов бумаги, имея эталонные образцы бумаги с заранее известными размерами пор.
Заявляемый способ прост, удобен и надежен, не требует использования сложного оборудования. Единственное, что необходимо для осуществления заявляемого способа, - наличие листов бумаги с заранее известными размерами пор.
На фиг. 1 изображен график зависимости диаметра пор бумаги от процентного содержания α-фракции.
На фиг. 2 представлен график зависимости диаметров центральных пятен, проявившихся на листах бумаги от капель каменноугольной смолы при одинаковом количестве смолы.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
На эталонные листы бумаги с заранее известными размерами пор капают каменноугольную смолу в одинаковом количестве. Измеряют диаметры центральных однотонных пятен, проявившихся от каменноугольной смолы (эталонные значения диаметров). Строят график зависимости эталонных диаметров центральных однотонных пятен, проявившихся от каменноугольной смолы, от размера пор листов бумаги.
Капают каменноугольную смолу на исследуемый лист бумаги. Определяют диаметр проявившегося центрального однотонного пятна (не принимая во внимание концентрические окружности вокруг этого центрального пятна).
По графику эталонных значений диаметров центральных пятен определяют, какой размер пор соответствует конкретному диаметру центрального пятна. На этом основании делают вывод о размере пор исследуемого листа бумаги.
Claims (1)
- Способ определения пористости бумаги, включающий нанесение одной или нескольких капель каменноугольной смолы на исследуемый лист бумаги, сопоставление диаметра проявившегося центрального однотонного пятна каменноугольной смолы с эталонным значением диаметра центрального пятна, соответствующим конкретному размеру пор бумаги, при этом эталонное значение диаметра центрального пятна, соответствующего конкретному размеру пор бумаги, заранее определено согласно прямо пропорциональной зависимости диаметров центральных пятен каменноугольной смолы от размеров пор эталонных листов бумаги.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102833A RU2650710C1 (ru) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | Способ определения пористости бумаги |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102833A RU2650710C1 (ru) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | Способ определения пористости бумаги |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650710C1 true RU2650710C1 (ru) | 2018-04-17 |
Family
ID=61976964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017102833A RU2650710C1 (ru) | 2017-01-27 | 2017-01-27 | Способ определения пористости бумаги |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650710C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3512003A (en) * | 1968-10-03 | 1970-05-12 | American Cyanamid Co | Radiation sensitive penetrometer for paper |
| SU900170A1 (ru) * | 1978-12-25 | 1982-01-23 | Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Способ определени пористости |
| SU1728729A1 (ru) * | 1989-04-27 | 1992-04-23 | Марийский политехнический институт им.А.М.Горького | Способ определени проницаемости изделий |
| EP0677730A1 (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-18 | Cytec Technology Corp. | Penetrometer |
| EP1628124A2 (de) * | 2004-08-20 | 2006-02-22 | Voith Paper Patent GmbH | Vorrichtung zur Bestimmung der Porosität einer Faserstoffbahn |
| RU2310188C2 (ru) * | 2005-10-05 | 2007-11-10 | Михаил Николаевич Маланин | Спектроскопический способ определения пористости материалов |
-
2017
- 2017-01-27 RU RU2017102833A patent/RU2650710C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3512003A (en) * | 1968-10-03 | 1970-05-12 | American Cyanamid Co | Radiation sensitive penetrometer for paper |
| SU900170A1 (ru) * | 1978-12-25 | 1982-01-23 | Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Способ определени пористости |
| SU1728729A1 (ru) * | 1989-04-27 | 1992-04-23 | Марийский политехнический институт им.А.М.Горького | Способ определени проницаемости изделий |
| EP0677730A1 (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-18 | Cytec Technology Corp. | Penetrometer |
| EP1628124A2 (de) * | 2004-08-20 | 2006-02-22 | Voith Paper Patent GmbH | Vorrichtung zur Bestimmung der Porosität einer Faserstoffbahn |
| RU2310188C2 (ru) * | 2005-10-05 | 2007-11-10 | Михаил Николаевич Маланин | Спектроскопический способ определения пористости материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Babick | Suspensions of colloidal particles and aggregates | |
| Baker et al. | Field and laboratory studies on the effect of particle size and composition on optical backscattering measurements in hydrothermal plumes | |
| Botteon et al. | Discovering hidden painted images: subsurface imaging using microscale spatially offset Raman spectroscopy | |
| Crespin et al. | Re-examination of the temperature-dependent relationship between δ 18 O diatoms and δ 18 O lake water and implications for paleoclimate inferences | |
| Kimber et al. | Fast drying and film formation of latex dispersions studied with FTIR spectroscopic imaging | |
| Petrovskii et al. | The use of FTIR methods for rapid determination of contents of mineral and biogenic components in lake bottom sediments, based on studying of East Siberian lakes | |
| RU2650710C1 (ru) | Способ определения пористости бумаги | |
| CN105572076A (zh) | 基于散射效应的太赫兹波谱测量装置及其测量方法 | |
| Karkanis et al. | Comparison of four measurement schedules for determination of soil particle-size distribution by the hydrometer method | |
| Xu et al. | Inverse Opal Photonic Crystals as an Optofluidic Platform for Fast Analysis of Hydrocarbon Mixtures | |
| Ronald et al. | Optical properties of turbidity standards | |
| Bowers et al. | Evidence that satellites sense the cross-sectional area of suspended particles in shelf seas and estuaries better than their mass | |
| Olivier et al. | Gravity drainage of activated sludge: from laboratory experiments to industrial process | |
| Vernooij et al. | On source identification and alteration of single diesel and wood smoke soot particles in the atmosphere; an X-ray microspectroscopy study | |
| Davies | Measurement of contact potentials at the oil–water interface | |
| Singh et al. | Use of isoproturon imprinted polymer membranes as a selective recognition platform in a resistance based electrochemical sensor | |
| Pallarès et al. | Suspended Sediment Monitoring: Comparison between Optical and Acoustic Turbidity | |
| RU2600723C1 (ru) | Способ определения окислительной стабильности среднедистиллятных топлив | |
| Gomidze et al. | Some issues of fluorescence characteristics aqueous media via diagnosis of laser spectroscopy method | |
| Cargill et al. | The identification of controlled substances by TLCSERS | |
| Matveeva et al. | THE METHOD OF PREPARING SOIL SAMPLES FOR SOIL–WATER CONTACT ANGLE MEASUREMENT USING SESSILE-DROP TECHNIQUE | |
| Liu | Chemical composition of coal surface as derived from micro-FTIR and its effects on contact angle | |
| Cintre et al. | Sizing synthetic mixtures of latex and various colloidal suspensions by photon correlation spectrometry | |
| RU2577290C1 (ru) | Способ определения октанового числа н-алканов | |
| Yeh et al. | Quantification of the number of adsorbed bacteria on an optical waveguide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200128 |