A hands-on method to investigate the system of hydrogen bonds in paper
| Autor: | Shabiev, R.O., Smolin, A.S., Ivanov-Omskii V I, Zvonaryova, T.K., Trapeznikova, I.N. |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.21266/2079-4304.2020.230.226-238 |
| Popis: | The knowledge of principles of hydrogen bonding build-up during stock preparation is useful additional information for better control of refined pulp. Nevertheless, there is no wide accepted, accurate and quick method to investigate these interactions regarding pulp refining. The principal objective of this paper was to describe the rapid method of non-destructive analysis of handsheets by FTIR spectroscopy in the region of absorption frequencies of hydroxyl groups and interpretation of the results obtained. The proposed method is based on deconvolution of handsheets FTIR spectrum into four Gaussian bands. The calculated energy of hydrogen bonding was ranged from 2 to 25 kJ/mol. The bond energy was classified on weak, medium and strong ones corresponding to inter- or interfibre subtypes. The minimum requirement for handsheets being analyzed by proposed method was found as infrared transmission ranged between 0.10 and 0.50 in the range of 37003000 cm1. Although during investigation of the handsheets, normally more than 95 of incident light radiation was scattered and reflected, it did not restrict in obtaining clear and structured absorption spectra. In the case when the sheet transmission was 0.50 or 0.1 the share of strong hydrogen bonds was different, but it demonstrates the difference in the paper structure. This method might be recommended for pulp and paper stock quality mill control. Знание принципов образования водородной связи при подготовке бумажной массы является полезной информацией для лучшего управления размолотой целлюлозы. Тем не менее не существует широко признанного, точного и быстрого метода для изучения этих взаимодействий по отношению к размолу целлюлозы. Основная цель представленного исследования заключается в описании быстрого неразрушающего метода анализа лабораторных образцов посредством ИК-Фурье-спектроскопии в области поглощения водородных групп и интерпретации полученных результатов. Предложенный метод основывается на деконволюции ИК-Фурье-спектров в четыре Гауссовы контура. Расчетная энергия водородных связей получилась в диапазоне от 2 до 25 кДж/моль. Энергия связи была классифицирована на слабые, средние и сильные связи, что соответствует меж- и внутрифибриллярным подвидам связи. Было определено, что минимальное требование к анализируемым лабораторным образцам для данного метода, это ИК-пропускание в диапазоне 37003000 cm1 от 0,1 до 0,5. Хотя во время анализа лабораторных образцов обычно более 95 подающего света рассеивается или отражается, это не ограничило в получении чистого и структурированного спектра поглощения. В случае, когда пропускание составило более 0,5 или менее 0,1 было обнаружено разное количество сильной связи, что показывает разницу в структуре бумаги. Предложенный метод может быть рекомендован для производственного контроля целлюлозы и массоподготовительных процессов при производстве бумаги. №230 (2020) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|