SU1257487A1 - Method of determining external specific surface of fibrous materials - Google Patents

Abstract

Способ определени  удельной поверхности волокнистых материалов относитс  к области целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретени  - повьш1ение точности измерений. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что нар ду с измерением амплитуды сигнала свободной индукции дополнительно Измер етс  врем  релаксации протонов воды в макропорах по сигналу спинового эха. 1 ил.The method for determining the specific surface area of fibrous materials is in the pulp and paper industry. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The essence of the invention is that, in addition to measuring the amplitude of the free induction signal, the relaxation time of water protons in macropores is measured by a spin echo signal. 1 il.

Description

1one

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано дл  определени  внешней удельной поверхности различных волокнистых материалов и бумагиThe invention relates to the pulp and paper industry and can be used to determine the external specific surface area of various fibrous materials and paper.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

На чертеже представлена зависимость логарифма амплитуды сигнала спада свободной индукции от интерва между зондирующими импульсами при наблюдении сигнала эха.The drawing shows the dependence of the logarithm of the amplitude of the free induction decay signal on the interval between probing pulses when observing an echo signal.

Характеристики исследованных волокнистых материалов и бумаги устанавливают на основе измерени  ампли туды сигнала спада свободной индукции и эха сигнала. Дл  этой цели используют стандартный релаксометр  дерного магнитного резонанса.The characteristics of the studied fibrous materials and paper are established on the basis of measuring the amplitude of the signal for the decay of free induction and echo of the signal. For this purpose, a standard nuclear magnetic resonance relaxometer is used.

Исследуемый образец в стекл нной цилиндрической герметично закрытой пробирке помещают в катушку датчика релаксометра  дерного магнитного резонанса . Излучаемый образцом сигнал  дерной индукции наводит в приемном контуре ЭДС, котора  затем усиливаетс  радиоприемником, поступает на выход осциллографа и регистрируетс  на его экране в виде сигнала  дерного магнитного резонанса. Каждому значению амплитуды этого сигнала соответствует определенное значение интервала (. между зондирующими импульсами . Снимают зависимость логарифма амплитуды А сигнала спада свободной индукции от интервала между импульсами , стро т графическую зависимость Ig А( Г), представленную на чертеже Как следует из графика, в образце целлюлозы наблюдаетс  двухкомпонент- ность релаксационной функции, обусловленна  различными видами форм св зи воды с целлюлозой. Амплитуда АН и врем  релаксации короткой компоненты (крива  1) обусловлены молекул рной подвижностью сильно св занных молекул воды с поверхностью целлюлозы , а амплитуда А и врем  релаксации длинной компоненты (крива  2) - большей подвижностью относительно менее св занных молекул воды с поверхностью целлюлозы. IThe test sample in a glass cylindrical hermetically sealed tube is placed in the coil of a nuclear magnetic resonance relaxometer sensor. The nuclear induction signal emitted by the sample induces an emf in the receiving circuit, which is then amplified by the radio receiver, arrives at the output of the oscilloscope, and is recorded on its screen as a nuclear magnetic resonance signal. Each value of the amplitude of this signal corresponds to a certain value of the interval (. Between probing pulses. The dependence of the logarithm of the amplitude A of the free induction decay signal on the interval between pulses is removed, and the graphical dependence Ig A (T) shown in the drawing is shown. As follows from the graph, a two-component relaxation function is observed, due to different types of forms of water-cellulose coupling. The amplitude of the AH and the relaxation time of the short component (curve 1) are due to molecular activity. the strongest mobility of strongly bound water molecules with the surface of cellulose, and the amplitude A and the relaxation time of the long component (curve 2) are of greater mobility relative to less bound water molecules with the surface of cellulose.

Определ   статический вклад, вносимый каждой формой св зи воды в релаксационную функцию исследуемого образца целлюлозы, наход т емкость моносло  по формуле:Determining the static contribution made by each form of water bond to the relaxation function of the cellulose sample under study, find the capacity of the monolayer by the formula:

оabout

Ак Ak

АОAO

где с, А: А: общее влагосодержание образца , %, определ емое независимым способом; экстраполированна  амплитуда короткой компоненты, мкс; экстраполированна  обща  амплитуда, мкс.where c, A: A: the total moisture content of the sample,%, determined in an independent way; extrapolated amplitude of the short component, µs; extrapolated total amplitude, μs.

Из зависимости, представленной на чертеже, наход т врем  релаксации протонов воды в монослое как тангенс угла наклона короткой компоненты .From the dependence shown in the drawing, the relaxation time of the protons of water in the monolayer is found as the tangent of the angle of the short component.

Затем измер ют временной интервал между зондирующими импульсами, когда, амплитуда сигнала эхо уменьшитс  вThe time interval between the probe pulses is then measured when, the amplitude of the echo signal decreases in

m rnm rn

два раза, и определ ют врем  Т релаксации воды в макропорах по формуле:twice, and determine the time T of relaxation of water in macropores by the formula:

2t2t

тГ tg

1п21p2

где ( - интервал между импульсами. По полученным данным определ ют внешнюю удельную поверхность материала по формуле: Т,where (is the interval between pulses. According to the data obtained, the external specific surface of the material is determined by the formula: T,

-ZfU -ZfU

где k --„- (),where k - „- (),

i i

эмпирический коэффициент пропорциональности , равный 3500 .empirical coefficient of proportionality, equal to 3500.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  внешней удельной поверхности волокнистых материалов , включающий помещение герметично закрытой емкости с образцом материала в датчик релаксометра  дерного магнитного резонанса, измерение амплитуды сигнала свободной индукции и определение емкости моносло , отличающийс  тем, что, с це- лью повьш1ени  точности измерений, определ ют влагосодержание образца, затем дополнительно измер ют врем  релаксации протонов воды в макропорах по сигналу спинового эха и по измеренным величинам определ ют внешнюю удельную поверхность S материала по формуле:A method for determining the external specific surface of fibrous materials, including placing a hermetically sealed container with a sample of material into a nuclear magnetic resonance relaxometer sensor, measuring the amplitude of a free induction signal, and determining the capacity of a monolayer, characterized in that, to increase the measurement accuracy, the moisture content of the sample is determined , then the relaxation time of the protons of water in the macropores is additionally measured from the spin-echo signal, and the measured external values are determined by the measured values ness S material according to the formula: S kS k -г/-g / -(iJ -u3j« ),- (iJ -u3j "), k - к оэффициент пропорциональности , равный 3500 врем  релаксации протонов воды в монослое, мкс;k - coefficient of proportionality, equal to 3500 relaxation time of water protons in the monolayer, μs; 31257А8731257A87 Т™ - врем  релаксации протонов воды в макропорах, мкс; S -«- емкость моносло , %;T ™ is the relaxation time of water protons in macropores, µs; S - "- monolayer capacity,%; -влагосодержание образца,%;-the moisture content of the sample,%; -внешн   удельна  поверхность , .- external surface area,. ISA 6,04ISA 6.04 5,8 5,65.8 5.6 5Л 5,25L 5.2 5,0-- ,85.0--8 ОABOUT 2020 W 60W 60 Редактор А.ОгарEditor A. Ogar Составитель В.Майоршин .Compiled by V. Mayorshin. Техред Л.Олейник Корректор И.МускаTehred L.Oleynik Proofreader I.Musk Заказ 4909/40Тираж 778ПодписноеOrder 4909/40 Circulation 778 Subscription ВНРШПИ Государственного комитета СССРVNRSHPI State Committee of the USSR по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, yji. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, yji. Project, 4 8080 юо т т 2; сyo t t 2; with