專利名稱：紙漿孔隙率的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中濃度和高濃度紙漿作為多孔介質(zhì)時的紙漿孔隙率的測量 方法。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)80年代初期北歐開始應(yīng)用制槳新技術(shù)一一高效、低耗、少污染 的中高濃技術(shù)以前，低濃技術(shù)下的紙漿一直被認(rèn)為是一種牛頓流體，用傳 統(tǒng)的離心漿泵輸送，其他處理過程也可以采用傳統(tǒng)機械。當(dāng)紙漿的濃度達 到一定值時，低濃條件下的一些結(jié)論就不再適用了，中高濃紙漿被稱為"類 固體"。首先提出中高濃紙漿多孔介質(zhì)特性觀點的是加拿大不列顛哥倫比亞 大學(xué)，UBC紙漿造紙中心的學(xué)者Bennington和Pineault。多孔介質(zhì)是指由
固體骨架和相互連通的孔隙、裂縫等各種類型毛細管體系所組成的材料。 由于中高濃紙漿為氣、液、固三相并存的多孔介質(zhì)，紙漿纖維有一定的網(wǎng) 絡(luò)強度，纖維間的氣體量已不能忽略，其特性在一定程度上類似于固體， 因此己完全不同于纖維懸浮液性質(zhì)的低濃紙漿。要研究中高濃紙漿，首先 要對表征其性質(zhì)的參數(shù)進行研究。在紙漿的洗滌、漂白、濃縮以及濕紙幅 的抄造、壓榨等過程中，紙漿孔隙率、滲透率對工藝、設(shè)備的確定和使用 都有很重要的作用。因此，孔隙率、滲透率等參數(shù)測量的研究對于確定中 高濃紙漿的特 具有重要的理論意義，對指導(dǎo)制漿造紙工藝過程同樣具有 很大的實用價值。國外，在這方面目前還沒有進一步的結(jié)論發(fā)表。
國內(nèi)，陳海峰等人采用低溫真空干燥技術(shù)制取濃縮漿層樣品和統(tǒng)計法 測量了中高濃紙槳的孔隙率。此時紙漿的孔隙率被定義為絕干纖維(纖維 中的水被升華)之間的孔隙與樣品總體積之比。但中濃紙漿細胞腔內(nèi)的水 及吸附于細胞壁中的水的體積之和大約是全部水的體積的40%;而對高濃紙 漿，幾乎所有的水是存于纖維腔內(nèi)和附于細胞壁。此時水已成為紙槳纖維 的一部分，其紙漿的性質(zhì)都為有水存在時的性質(zhì)，因此中濃或高濃紙漿孔 隙率應(yīng)為多相體紙漿的孔隙率才更符合實際。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測量快速、準(zhǔn)確的中高濃度紙漿孔隙率的測 量方法。
本發(fā)明提供的紙漿孔隙率的方法，先用顯微儀器觀測自然堆放的紙漿 的一個端面，通過相機得到這個端面的多個不同角度的圖像，然后經(jīng)計算 機圖像處理而得出紙漿孔隙率。
所述的紙漿是經(jīng)過攪拌均勻的。
計算機圖像處理包括軟件MATLAB識別、分析紙漿中纖維和孔隙，經(jīng)統(tǒng)
計纖維或孔隙和整個圖像的像素，最后計算平面孔隙率。
因為中高濃紙漿質(zhì)地軟，結(jié)構(gòu)松散，容易變形，所以常用的測量多孔 介質(zhì)體積孔隙率的方法如直接法，壓汞法，氣體膨脹法，氮吸附法等對中 高濃紙漿都不適合，本發(fā)明結(jié)合光學(xué)法技術(shù)和計算機圖像處理技術(shù)測量中 高濃紙漿的孔隙率。光學(xué)法是在顯微鏡下隨機觀測紙漿的一個端面，這時 在顯微鏡下照相得到這個截面的多個不同圖像，能夠證明，紙漿圖像的平面孔隙率與紙漿的孔隙率相同。利用光學(xué)法測量紙漿孔隙率方法簡單，精 確度高，不會破壞紙漿結(jié)構(gòu)。紙漿的平面孔隙率使用計算機圖像處理技術(shù) 計算，即利用圖像處理軟件在計算機上識別、分析、計算紙漿的面孔隙率， 這種方法操作簡單，勞動量小，誤差小。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的紙漿孔隙率的方法，紙漿經(jīng)過攪拌均勻后，用顯微儀器 隨機觀測自然堆放在玻璃皿中的紙漿的一個端面，由于試樣端面上纖維與 孔隙對光線不同的反射能力，光線在孔隙處被散射，不能全部進入物鏡， 顯示出黑色。在纖維平面處的光線則以直接反射光反射進入物鏡，呈現(xiàn)白 亮色從而顯示出纖維的大小和形狀，通過相機在顯微鏡下照相得到這個端
面的多個不同角度的圖像，然后經(jīng)計算機圖像處理即軟件MATLAB識別、分 析紙漿中孔隙，再經(jīng)統(tǒng)計孔隙和整個圖像的像素，再進行平面孔隙率計算 即為紙漿的孔隙率。
權(quán)利要求
1、一種紙漿孔隙率的測量方法，其特征是先用顯微儀器觀測自然堆放的紙漿的一個端面，通過相機得到這個端面的多個不同角度的圖像，然后經(jīng)計算機圖像處理而得出紙漿孔隙率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙漿孔隙率的測量方法，其特征是所述的紙 漿是經(jīng)過攪拌均勻的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙漿孔隙率的測量方法，其特征是計算機圖 像處理包括軟件MATLAB識別、分析紙漿中纖維和孔隙，經(jīng)統(tǒng)計纖維或孔隙 和整個圖像的像素，最后計算平面孔隙率。
全文摘要
一種紙漿孔隙率的測量方法，先用顯微儀器觀測自然堆放的紙漿的一個端面，通過相機得到這個端面的多個不同角度的圖像，然后經(jīng)計算機圖像處理而得出紙漿孔隙率。本發(fā)明利用光學(xué)法測量紙漿孔隙率方法簡單，精確度高，不會破壞紙漿結(jié)構(gòu)。
文檔編號G01N15/08GK101672764SQ20091019312
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者宣征南, 陳克復(fù), 高麗兵 申請人:茂名學(xué)院;高麗兵;陳克復(fù)