卡達索染料檢測方法的優(yōu)化

郭瑩瑩，于洋，蘇超，閆慶榮

（牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司，黑龍江牡丹江157000）

我公司對卡達索染料的檢測指標主要為pH、密度、批次間色差值。其中，批次間色差值是控制批次間產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標。目前，我公司對于卡達索染料批次間色差值的檢測方法是借鑒卡達索染料生產(chǎn)廠家的檢測方法，檢測過程包括打漿、抄取、烘干、配漿、制備染料溶液、抄頁、檢測等環(huán)節(jié)，整個檢測過程需要耗費大量的人力、物力和時間，而檢測結(jié)果往往并不理想，存在染色不均、同一張紙樣不同位置、不同紙樣之間色差較大等情況。

如何快速、準確地做好卡達索染料的進廠檢驗工作，對于保證彩色紙產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。項目團隊通過大量地查閱資料、收集樣品、實驗研究

等工作，開發(fā)出了一種新的染色方法，即成品紙吸附染色法，采用該染色方法后再進行檢驗，使整個檢驗方法得到了有效改進和優(yōu)化，染色效果較好，保證了色差值測定結(jié)果的準確性和精確性。

1 實驗

1.1 原理

成品紙吸附染色法通過吸附作用染色，紙樣各點受力均勻，染色效果一致。

1.2 儀器和設(shè)備

紙樣抄取器，ZQJ1-B-1；電子天平，感量0.000 1 g；528分光密度儀，光譜范圍為400～700 nm。

1.3 試劑與材料

紙樣，我公司生產(chǎn)的成品紙；卡達索染料，卡達索紅、黃、藍3種顏色的樣品。實驗用品有量筒、燒杯、抄頁布和定性濾紙等。

1.4 色差值檢測步驟

1.4.1 紙樣的制備

取我公司生產(chǎn)的成品紙制成尺寸約13 cm×13 cm的正方形紙樣，注明正反面，備用。

1.4.2 染料的制備

準確稱取卡達索染料原液1.000 0 g，配制成1∶10 000的水溶液，作為待測樣品。

1.4.3 檢驗過程

打開紙樣抄取器的貯漿室，置成形網(wǎng)于支撐網(wǎng)上，然后扣緊貯漿室，量取一定量（1 000 mL）的待測樣品（1.4.2）倒入紙樣抄取器的貯漿室內(nèi)，放入1張制備好的紙樣（1.4.1），使其水平懸浮于液面上方，注意區(qū)分紙樣正反面，保證每次選取紙樣的同一方向作為吸附面，開動秒表計時90 s（黃色染料），其他顏色染料吸附染色時間為60 s。然后迅速打開貯漿室排空閥門，待樣品溶液從銅網(wǎng)全部濾凈后，關(guān)閉排水閥門。將紙樣輕輕取出，放置在預(yù)先準備好的干凈濾紙上，紙樣上方再覆蓋1張相同的干凈濾紙，濾紙上下各放置1張抄頁布，然后一同放置在紙樣成形器的真空干燥器中，放置銅網(wǎng)后，蓋緊干燥器上蓋，進行干燥。每次實驗染色5張，進行測試。

1.4.4 測量

將528分光密度儀預(yù)熱，校準。對制備好的紙樣進行測量。每張紙樣隨機測量5個點。

1.4.5 結(jié)果計算

取測量數(shù)據(jù)的平均值計算色差值。

2 檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

2.1 檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2.1.1 成品紙吸附染色法實驗數(shù)據(jù)表

使用分光密度儀對成品紙吸附染色的紙樣進行色度及色差的測量，每頁紙隨機測量5點，比較L、a、b值，依據(jù)顏色，按L、a、b中對應(yīng)的值選出最大值和最小值，確定色差相差最大的2個點，計算色差值，實驗數(shù)據(jù)詳見表1～3。

2.1.2 抄頁染色法數(shù)據(jù)統(tǒng)計

原抄頁染色法是借鑒卡達索染料生產(chǎn)廠家的檢測方法，檢測過程包括打漿、配漿、抄頁、烘干和檢測等環(huán)節(jié)，抄取的染色紙樣各點色度值差異較大，通常需要經(jīng)過多次測量，選取合適的點取值、計算。通過調(diào)整新、舊批次染料的加入量，控制色差范圍在0.7以內(nèi)，即可驗收。根據(jù)前期檢驗數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計匯總，見表4～6。

表1 同一張紙不同點最大色差值統(tǒng)計（成品紙吸附染色法）

表2 同批次產(chǎn)品不同紙樣最大色差值統(tǒng)計（成品紙吸附染色法）

表3 不同批次染料最大色差值統(tǒng)計（成品紙吸附染色法）

表4 同一張紙不同點最大色差值統(tǒng)計（抄頁染色法）

表5 同批次產(chǎn)品不同紙樣最大色差值統(tǒng)計（抄頁染色法）

表6 不同批次染料最大色差值統(tǒng)計（抄頁染色法）

2.1.3成品紙數(shù)據(jù)統(tǒng)計

為了驗證成品紙吸附染色檢測法的染色效果和檢測數(shù)據(jù)的準確性，選取了我公司生產(chǎn)的部分彩色成品紙樣品，對每個紙樣的同一張紙不同點之間的最大色差值以及同批次產(chǎn)品不同紙樣之間的最大色差值進行了測定，并對實驗數(shù)據(jù)進行了對比分析，實驗數(shù)據(jù)詳見表7和表8。

表7 同一張紙不同點最大色差值統(tǒng)計（成品紙）

表8 同批次產(chǎn)品不同紙樣最大色差值統(tǒng)計（成品紙）

2.2 實驗數(shù)據(jù)對比分析

為了便于更直觀地對實驗數(shù)據(jù)進行對比和分析，通過對上述實驗數(shù)據(jù)進行收集、整理和計算，繪制了數(shù)據(jù)對比圖，見圖1和圖2。

圖1 同一張紙不同點最大色差值對比圖

圖1表明，采用優(yōu)化后的方法，同一張紙不同點之間的色差值相對于原抄頁染色法較小，紙樣色度均勻，一致性好。

圖2 同批次產(chǎn)品不同紙樣最大色差值對比圖

圖2表明，采用優(yōu)化后的方法，在相同實驗條件下，不同紙樣之間的色差值相對于原方法較小，紙樣色度均勻，一致性好，接近于公司成品紙色差控制水平。

2.3 實驗資源使用情況對比分析

根據(jù)實際情況，我們對比了成品紙吸附染色法和原抄頁染色法檢測某一顏色的卡達索染料時實驗資源的使用及消耗情況，見表9。

表9 實驗資源的使用及消耗情況對比

通過對實驗資源使用及消耗情況的對比分析，結(jié)果表明，優(yōu)化后的方法較原方法節(jié)約了大量的人力、檢測時間和材料消耗，為公司節(jié)約了成本，提高了檢測效率。

2.4 實驗小結(jié)

成品紙吸附染色法是在新、舊2個批次卡達索染料加入量及溶液濃度一致的前提下，采用同樣的吸附染色方法，測量不同批次產(chǎn)品之間的色差值。原抄頁染色法是通過調(diào)整不同批次產(chǎn)品的加入量，使2批次產(chǎn)品的色差值測定結(jié)果在0.7以內(nèi)，即視為產(chǎn)品合格。相比而言，采用優(yōu)化后的方法測得的結(jié)果更能代表批次間產(chǎn)品的差異性，對于產(chǎn)品穩(wěn)定性的鑒定更有實際意義。

通過對實驗數(shù)據(jù)對比和分析，結(jié)果表明采用優(yōu)化后的方法染色，同一頁紙不同點以及不同紙樣之間、不同批次之間的色差值均較小，紙樣各點色度相對均勻，一致性好，接近或優(yōu)于公司產(chǎn)品紙樣。

3 結(jié)論

通過對優(yōu)化前和優(yōu)化后2種方法染色效果、紙樣色差、時間、人力及物力消耗等一系列比對試驗，證明成品紙吸附染色法檢測結(jié)果更為準確，紙樣色度均勻、檢測用時較短、檢測方法簡便易操作，檢測過程節(jié)省了大量的人力、物力和時間成本，有助于企業(yè)降本增效。檢測結(jié)果表明，該檢測方法的實用性更強，對生產(chǎn)更具有指導(dǎo)意義。