本發(fā)明涉及袋紙(sack paper)的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在填充和存儲(chǔ)諸如水泥的粉末材料期間，紙袋需要滿足高標(biāo)準(zhǔn)。
首先，紙袋需要保持相當(dāng)大的材料重量，即具有高抗張強(qiáng)度。為此，牛皮紙是合適的袋壁材料。袋通常具有兩個(gè)或更多個(gè)壁，即紙材料的層，以進(jìn)一步加強(qiáng)袋結(jié)構(gòu)。袋的壁層通常被稱為層片(ply)。例如在WO 99/02772中公開(kāi)了層片材料(即袋紙)的制備。
其次，諸如水泥的材料在儲(chǔ)存期間對(duì)濕氣污染敏感。因此，水泥袋通常需要被保護(hù)以免受大氣水蒸氣滲透袋層片。這種保護(hù)通常通過(guò)在袋中，即在兩層片的紙材料之間結(jié)合作為中間層的濕氣屏障來(lái)實(shí)現(xiàn)。濕氣屏障通常是例如由聚乙烯(PE)組成的塑料膜(“自由膜”)，該自由膜是不透水的。自由膜還可以提高對(duì)潤(rùn)滑脂的耐性并防止受微生物的污染。
第三，紙袋在填充期間應(yīng)當(dāng)排出空氣。具體而言，由于遞送材料的填充機(jī)以高生產(chǎn)吞吐率運(yùn)作，因此，伴隨粉末材料的空氣應(yīng)當(dāng)有效地從袋中排出。通常，袋的排氣能力實(shí)際限制了填充率。有效排氣還防止了在袋中捕獲空氣并導(dǎo)致包裝重量不足、袋破裂以及在將袋堆疊用于運(yùn)輸時(shí)的問(wèn)題。
在填充過(guò)程中，在許多袋結(jié)構(gòu)中，空氣從袋內(nèi)部逸出的唯一方式是通過(guò)袋的壁。具有高孔隙率的牛皮紙通常用于壁中以促進(jìn)透氣性。然而，增加的紙孔隙率通常導(dǎo)致降低總強(qiáng)度。特別地，如果必須在紙材料中制造孔以得到足夠的透氣性，那么強(qiáng)度可能顯著降低。此外，使用自由膜可以減少填充期間的脫氣，因?yàn)榇蠖鄶?shù)這樣的膜對(duì)空氣是不可滲透的。因此，自由膜層已被設(shè)置有狹縫或開(kāi)口以便于脫氣。
傳統(tǒng)上，建筑工人已經(jīng)打開(kāi)水泥袋并將它們的內(nèi)容物添加到混合器中。然而，已經(jīng)提出了一些替代的解決方案。
GB2448486討論了由紙或另一種可溶性材料制成的可溶解袋，以容納需要混合的建筑材料，諸如水泥、石灰或石膏。據(jù)說(shuō)可以將可溶解袋直接添加到混合器中，當(dāng)添加水時(shí)，混合器中的袋快速溶解，這減少了溢出、浪費(fèi)、混亂和接觸到建筑產(chǎn)品。以防水包裝的形式將包裝放置在一起，以確保產(chǎn)品在儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中保持干燥。然而，沒(méi)有討論在袋中的濕氣屏障。
WO 2004052746建議用不可滲透的防水涂覆對(duì)已經(jīng)填充的袋的整個(gè)外部進(jìn)行噴涂或浸涂。進(jìn)一步建議將袋放置在也含有一定量水的混合器中，其中水侵入袋的結(jié)果導(dǎo)致袋的水溶性內(nèi)層溶解，從而允許袋的防水外部在混合內(nèi)分解。WO 2004052746并沒(méi)有構(gòu)思(devise)用于袋的內(nèi)層和外層的任何材料。
US 2011/0315272指出，通過(guò)使用糊精膠粘劑來(lái)粘合袋的折疊端部，可以獲得在潮濕環(huán)境中溶解的袋。還討論了用于端部的折疊和粘合模式。但是沒(méi)有討論在袋中的濕氣屏障。
JP5085565A建議可直接添加到混合器的水泥袋是由厚度為20-70μm的諸如PVOH的水溶性材料組成。FR2874598公開(kāi)了一種類似的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明人已經(jīng)解決了對(duì)可分解紙袋的需求，即，紙袋可以與其內(nèi)容物，諸如水泥一起加入到混合器中，然后在混合器中分解達(dá)到混合器中的產(chǎn)品不受到明顯損害的程度。
因此，不需要打開(kāi)這樣的袋并將其內(nèi)容物清空到混合器中。由于袋重，內(nèi)容物多塵，因此，建筑工人的工作環(huán)境可以大大改善。
此外，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)有技術(shù)的袋紙，例如WO 99/02772的袋紙或的商用袋紙并不是充分可分解的。特別地，如果涂覆了現(xiàn)有技術(shù)的袋紙，則在水泥混合器中的分解性就會(huì)不足。
因此，本公開(kāi)的目的是提供一種袋紙，該袋紙?jiān)诒煌扛仓蟊晦D(zhuǎn)換成填充有內(nèi)容物的袋并且與內(nèi)容物和水一起被加入到水泥混合器中，在水泥混合器中分解達(dá)到水泥混合器中的產(chǎn)品的所需性能不會(huì)明顯受損的程度。
以下逐項(xiàng)的清單呈現(xiàn)了本公開(kāi)的各種實(shí)施方式及其組合。
1.一種制造克重為50g/m2-140g/m2且格利孔隙率(Gurley porosity)(ISO5636/5)為2s-10s的白色袋紙的方法，該方法包括以下步驟：
a)提供漂白紙漿，諸如漂白硫酸鹽紙漿；
b)使紙漿經(jīng)受高濃(HC)磨漿(high consistency(HC)refining)并可地經(jīng)受低濃(LC)磨漿(low consistency(LC)refining)達(dá)到袋紙獲得所述格利孔隙率的程度；
c)以1.5-5.0kg/噸紙的量，諸如以2-4kg/噸紙的量，將陽(yáng)離子聚合物諸如陽(yáng)離子淀粉添加到紙漿；和
d)以0.4-1.9kg/噸紙的量，諸如以0.5-1.5kg/噸紙的量、諸如以0.7-1.3kg/噸紙的量，將膠料添加到漿料；以及
e)由紙漿形成袋紙，
其中，將少于2kg/噸紙的陰離子淀粉，諸如小于1.0kg/噸紙的陰離子淀粉添加到紙漿中。
2.根據(jù)項(xiàng)1的方法，其中，基本上不向紙漿中添加陰離子淀粉。
3.根據(jù)項(xiàng)1或2的方法，其中，在高濃磨漿的能量供應(yīng)是在每噸紙100kWh與200kWh之間。
4.根據(jù)項(xiàng)1至3中任一項(xiàng)的方法，其中，低濃磨漿的能量供應(yīng)為每噸紙小于50kWh，諸如每噸紙小于30kWh、諸如每噸紙小于20kWh。
5.根據(jù)項(xiàng)4的方法，其中，沒(méi)有進(jìn)行低濃磨漿。
6.根據(jù)項(xiàng)1至5中任一項(xiàng)的方法，其中，袋紙的至少一個(gè)表面的Cobb60S值(ISO535)為至少50g/m2，例如至少60g/m 2、例如至少70g/m2、例如75g/m2與110g/m2之間。
7.根據(jù)項(xiàng)1至6中任一項(xiàng)的方法，其中，袋紙的格利孔隙率為4s-10s，諸如4s-8s、諸如4s-7s、諸如5s-6.5s。
8.根據(jù)項(xiàng)1至7中任一項(xiàng)的方法，其中，紙的抗張能量吸收指數(shù)(ISO1924-3)在縱向(MD)和橫向(CD)兩者上為至少1.8J/g，諸如至少2J/g。
9.根據(jù)項(xiàng)1至8中任一項(xiàng)的方法，其中，步驟e)包括起皺。
10.根據(jù)項(xiàng)1至9中任一項(xiàng)的方法，其中，該方法還包括以下步驟：
f)將預(yù)涂覆組合物施加到袋紙上以形成預(yù)涂覆層；以及
g)將屏障涂覆組合物施加到預(yù)涂覆層上以形成屏障層。
11.一種由漂白硫酸鹽紙漿形成的具有2s-10s的格利孔隙率(ISO5636/5)的白色袋紙，漂白硫酸鹽紙漿中：
以1.5-5.0kg/噸紙的量，諸如以2-4kg/噸紙的量，添加了陽(yáng)離子聚合物，諸如陽(yáng)離子淀粉；
以0.4-2.0kg/噸紙的量，諸如以0.5-1.5kg/噸紙的量、諸如以0.7-1.3kg/噸紙的量，添加了膠料；以及
添加了少于2kg/噸紙的陰離子淀粉，諸如小于1kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于0.5kg/噸紙的陰離子淀粉。
12.根據(jù)項(xiàng)11的白色袋紙，其中，格利孔隙率為4s-10s，諸如4s-8s、諸如4s-7s、諸如5s-6.5s。
13.根據(jù)項(xiàng)11或12的白色袋紙，其中，至少一個(gè)表面的Cobb 60S值(ISO535)最少為至少50g/m 2，諸如至少60g/m 2、諸如至少70g/m2、諸如在75g/m 2與110g/m 2之間。
14.根據(jù)項(xiàng)11至13中任一項(xiàng)的白色袋紙，其中，抗張能量吸收指數(shù)(ISO1924/2)在縱向(MD)和橫向(CD)兩者上為至少1.8J/g，諸如至少2J/g、諸如至少2.2J/g。
15.一種用于水硬性粘合劑的閥口袋的多層紙材料，包括由根據(jù)項(xiàng)11至14中任一項(xiàng)的白色袋紙組成的紙層和濕氣屏障涂覆層。
16.根據(jù)項(xiàng)15的多層紙材料，其中，在紙層和濕氣屏障涂覆層之間設(shè)置包括至少50wt.％(干物質(zhì))的無(wú)機(jī)填料的預(yù)涂覆層。
17.一種用于水硬性粘合劑如水泥的閥口袋，包括由根據(jù)項(xiàng)11至14中任一項(xiàng)的袋紙組成的層片。
18.一種用于水硬性粘合劑如水泥的閥口袋，包括由根據(jù)項(xiàng)15至16中任一項(xiàng)的多層紙材料組成的層片。
19.一種用于水硬性粘合劑例如水泥的多層片閥口袋，包括由根據(jù)項(xiàng)11至14中任一項(xiàng)的袋紙組成的內(nèi)層片和由根據(jù)項(xiàng)15-16任一項(xiàng)的多層紙材料組成的外層片。
20.根據(jù)項(xiàng)17至20中任一項(xiàng)的袋，袋的尺寸設(shè)置成容納20kg至600kg的水硬性粘合劑。
21.根據(jù)項(xiàng)17至20中任一項(xiàng)的袋，包括通過(guò)折疊和粘合層片材料形成的頂端，其中，頂端的一部分不通過(guò)粘合密封，使得在利用水硬性粘合劑填充袋期間，空氣可以通過(guò)非密封部分逸出。
22.根據(jù)項(xiàng)17至21中任一項(xiàng)的袋用于生產(chǎn)水硬性組合物，諸如混凝土的用途。
23.一種根據(jù)項(xiàng)22的用途，其中，袋容納水硬性粘合劑、骨料和/或礦物添加劑。
24.一種用于生產(chǎn)包括混合水、骨料和水硬性粘合劑的水硬性組合物的方法，其中，使用根據(jù)項(xiàng)17至21中任一項(xiàng)的袋，袋容納水硬性粘合劑和并可選地容納骨料。
具體實(shí)施方式
作為本公開(kāi)的第一方面，提供了一種制備克重(ISO536)為50g/m2-140g/m2且格利孔隙率(ISO5636/5)為2s-10s的白色袋紙的方法。該方法包括以下步驟：
a)提供漂白紙漿，例如漂白硫酸鹽紙漿；
b)使紙漿經(jīng)受高濃(HC)磨漿和可選的低濃(LC)磨漿達(dá)到袋紙獲得該格利孔隙率的程度；
c)以1.5-5.0kg/噸紙的量，諸如以2-4kg/噸紙的量將陽(yáng)離子聚合物諸如陽(yáng)離子淀粉添加到紙漿；和
d)以0.4-2.0kg/噸紙的量，諸如以0.6-1.7kg/噸紙的量、以0.8-1.3kg/噸紙的量，將膠料添加到漿料；以及
e)由紙漿形成袋紙。
在本公開(kāi)的上下文中，“kg/噸紙”是指來(lái)自造紙工藝的每噸干紙的千克。這種干紙通常具有90％-95％的干物質(zhì)含量(w/w)。
同樣，“每噸紙kWh”(參見(jiàn)下文)是指來(lái)自造紙工藝的每噸干紙的千瓦時(shí)(kWh)。
步驟b)、步驟c)和步驟d)可以以任何順序來(lái)進(jìn)行。此外，步驟c)和步驟d)可以分成獨(dú)立的添加，只要總量保持在限定的范圍內(nèi)即可。同樣，步驟b)的磨漿可以分成多個(gè)子步驟。
優(yōu)選地，首先進(jìn)行高濃磨漿。如果采用低濃度，其優(yōu)選在高濃磨漿之后但在添加步驟c)和步驟d)之前進(jìn)行。如果使用陰離子淀粉，其優(yōu)選在高濃磨漿和可選的低濃磨漿之后，但在步驟c)和步驟d)之前添加。步驟d)的膠料添加優(yōu)選在步驟c)的陽(yáng)離子聚合物添加之前進(jìn)行。如果使用明礬(參見(jiàn)下文)，其優(yōu)選在步驟c)和步驟d)之前，但在高濃磨漿、可選的低濃磨漿和可選的陰離子淀粉添加之后添加。
在另一種實(shí)施方式中，在至少部分膠料之前添加陽(yáng)離子聚合物的第一部分，并且在至少部分膠料之后添加陽(yáng)離子聚合物的第二部分。
在另一種實(shí)施方式中，在添加陰離子淀粉之前添加陽(yáng)離子聚合物的第一部分，并且在添加陰離子淀粉后添加陽(yáng)離子聚合物的第二部分。
在步驟d)中添加的膠料的示例是松香膠料、烷基烯酮二聚體(AKD)和烷基琥珀酸酐(ASA)。
在上述方法中，向紙漿中添加小于2kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于1kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于0.5kg/噸紙的陰離子淀粉。在一種實(shí)施方式中，不添加陰離子淀粉。如有添加，則本公開(kāi)的陰離子淀粉可以具有例如0.030-0.100諸如0.050-0.080的取代度(DS)。
發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，紙漿的漂白增加了紙的可分解性。因此，本公開(kāi)的袋紙是由漂白紙漿制成的白色袋紙。為了獲得足夠的強(qiáng)度，優(yōu)選漂白硫酸鹽(或“牛皮紙”)紙漿。本公開(kāi)的紙漿可以包括例如至少50％的軟木紙漿、諸如至少75％的軟木紙漿、諸如至少90％的軟木紙漿。在一種實(shí)施方式中，本公開(kāi)的紙漿是軟木紙漿。本公開(kāi)的袋紙的克重為50g/m2-140g/m2。通常，優(yōu)選在袋中添加另一紙層片，而不是將克重增加到高于140g/m2。優(yōu)選地，本公開(kāi)的袋紙的克重為50g/m2-130g/m2，諸如60g/m2-120g/m2、諸如60g/m2-110g/m2、諸如70g/m2-110g/m2。
根據(jù)格利(ISO5636/5)的空氣阻力是測(cè)量100ml空氣通過(guò)紙張的特定區(qū)域所花費(fèi)的時(shí)間。時(shí)間短意味著高孔隙率的紙。
發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，孔隙率是紙的分解性的指示器。然后，漂白紙漿的磨漿和/或打漿的程度是控制所得白色袋紙的孔隙率的一個(gè)因素。通常，孔隙率隨著磨漿的增加而降低。為了改善分解性而不損害其它性能，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，漂白紙漿的高濃(HC)磨漿和可選的低濃(LC)磨漿應(yīng)進(jìn)行達(dá)到所得白紙的格利孔隙率為2s-10s，優(yōu)選4s-10s、4s-8s、4s-7s或5s-6.5s的程度。在一種實(shí)施方式中，省略低濃度打漿/磨漿。
在生產(chǎn)中，因此可以通過(guò)進(jìn)行一定程度的磨漿然后測(cè)量所獲得的紙的格利值來(lái)優(yōu)化磨漿程度。如果格利值低于目標(biāo)范圍(例如高于2s-10s或5s-6.5s)，那么增加磨漿程度。如果格利值高于目標(biāo)范圍，那么降低磨漿程度。
當(dāng)本公開(kāi)的白色袋紙沒(méi)有被涂覆用于袋的內(nèi)層片或中間層片并且在填充期間應(yīng)當(dāng)允許空氣滲透時(shí)，10s或更低的格利值也是有益的。
高濃磨漿通常在按重量計(jì)15％或更高，諸如按重量計(jì)15％-40％的纖維懸浮液濃度下進(jìn)行。低濃磨漿通常在按重量計(jì)10％或更低，例如2％-10％的纖維懸浮液濃度下進(jìn)行。
因此，在第一方面的方法的一種實(shí)施方式中，不進(jìn)行在纖維懸浮液濃度低于10％下的磨漿。
可替代地或作為補(bǔ)充，磨漿程度可表示為在其中所供應(yīng)的能量的量。例如，高濃磨漿中的能量供應(yīng)可以在100kWh/噸紙與200kWh/噸紙之間，諸如在100kWh/噸紙與160kWh/噸紙之間，例如在100kWh/噸紙與150kWh/噸紙之間。此外，如果進(jìn)行低濃磨漿，其中的能量供應(yīng)可以低于50kWh/噸紙、諸如低于30kWh/噸紙、諸如低于20kwh/噸紙。
作為本公開(kāi)的第一方面的配置，因此提供了一種制備克重為50g/m2-140g/m2的白色袋紙的方法，包括以下步驟：
a)提供漂白紙漿，例如漂白硫酸鹽紙漿；
b)使紙漿經(jīng)受高濃(HC)磨漿和可選的低濃(LC)磨漿，其中，高濃磨漿中的能量供應(yīng)為100kWh/噸紙與200kWh/噸紙之間，并且低濃磨漿中的能量供應(yīng)低于50kWh/噸紙，諸如低于30kWh/噸紙、諸如低于20kWh/噸紙；
c)以1.5-5.0kg/噸紙的量諸如以2-4kg/噸紙的量，將陽(yáng)離子聚合物諸如陽(yáng)離子淀粉添加到紙漿；和
d)以0.4-2.0kg/噸紙的量，諸如0.5-1.5kg/噸紙的量、0.7-1.3kg/噸紙的量，將膠料如松香膠料添加到紙漿；以及
e)由紙漿形成袋紙，
其中，將少于2kg/噸紙的陰離子淀粉，諸如小于1kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于0.5kg/噸紙的陰離子淀粉添加到紙漿中。在一種實(shí)施方式中，不添加陰離子淀粉。
在步驟d)中添加的膠料的示例是松香膠料、AKD和ASA。
發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，不需要大量的增強(qiáng)劑來(lái)獲得足夠的紙強(qiáng)度。特別地，本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)紙漿漂白時(shí)，不需要添加大量的陰離子淀粉。而且，已發(fā)現(xiàn)僅添加相對(duì)少量的增強(qiáng)劑可以改善分解性。例如，添加1.5kg/噸-5.0kg/噸紙的陽(yáng)離子淀粉作為唯一的增強(qiáng)劑，得到具有足夠強(qiáng)度的可分解紙。
本公開(kāi)的陽(yáng)離子淀粉可以具有例如0.005-0.1的取代度(DS)，諸如0.02-0.08的取代度、諸如0.3-0.7的取代度、諸如0.05-0.065的取代度。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，如果陽(yáng)離子淀粉具有相對(duì)低的取代度，可能需要以相對(duì)高的量，即以范圍1.5-5.0kg/噸紙的高位部分(the upper part)的量添加該陽(yáng)離子淀粉。本領(lǐng)域技術(shù)人員還理解，較高的負(fù)載可以允許較低的量。根據(jù)本公開(kāi)的教導(dǎo)，在沒(méi)有過(guò)度負(fù)擔(dān)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠找到適當(dāng)量的、具有給定取代度的陽(yáng)離子淀粉產(chǎn)品。例如，如果取代度為0.005-0.4，則量可以為3.0-5.0kg/噸紙，如果取代度為0.4-1.0，則量為1.5-4.0kg/噸紙。
此外，可以將向紙漿添加膠料保持在低水平以改善分解性。例如，膠料，諸如松香膠料的添加量可以是0.5-1.5kg/噸，諸如0.7-1.3kg/噸。
也可以向紙漿中添加明礬，例如以0.5-5kg/噸紙的量。當(dāng)膠料為松香膠料時(shí)，添加明礬是特別有益的。明礬是指水合硫酸鋁鉀(鉀明礬)。
根據(jù)一種實(shí)施方式，添加到紙漿中的增強(qiáng)劑如淀粉的總量低于6kg/噸。根據(jù)另一種實(shí)施方式，添加到紙漿中的增強(qiáng)劑和膠料的總量低于8kg/噸，諸如低于7kg/噸。
增強(qiáng)劑和膠料可以在過(guò)程中在網(wǎng)前箱(head box)之前的任何點(diǎn)添加。通常，在步驟b)的磨漿之后進(jìn)行添加。如上，可以在不同點(diǎn)之間將上述的添加劃分開(kāi)。
紙性能通常在縱向(MD)上和橫向(CD)上測(cè)量，因?yàn)槿Q于流出造紙機(jī)上的網(wǎng)前箱中的定向纖維，性能上可能存在顯著差異。
如果需要某一性能的指數(shù)，那么該指數(shù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)實(shí)際值除以所討論的紙的克重來(lái)計(jì)算。
克重(有時(shí)稱為基重)是通過(guò)重量和表面積來(lái)測(cè)量。
抗張強(qiáng)度是紙?jiān)跀嗔阎皩⒁惺艿淖畲罅ΑＴ跇?biāo)準(zhǔn)測(cè)試ISO1924-3中，使用具有15mm寬度和100mm長(zhǎng)度的條帶，該條帶具有恒定的伸長(zhǎng)率?？箯垙?qiáng)度是測(cè)量抗張能量吸收(TEA)中的一個(gè)參數(shù)。在同樣的測(cè)試中，獲得抗張強(qiáng)度、伸展和TEA值。
TEA有時(shí)被認(rèn)為是最好地代表紙袋壁的相關(guān)強(qiáng)度的紙性能。這由TEA和下落測(cè)試的相互關(guān)系支持。通過(guò)使袋下落，填充物品將在到達(dá)地板時(shí)移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)意味著在袋壁上的應(yīng)變。為了承受應(yīng)變，TEA應(yīng)該高，這意味著紙中的高抗張強(qiáng)度和良好伸展的組合此時(shí)將吸收能量。
紙起皺改善了伸展性，從而改善了TEA指數(shù)。因此，在本公開(kāi)的方法的一種實(shí)施方式中，步驟e)包括起皺。
使用本發(fā)明的方法，針對(duì)涂覆紙或未涂覆紙，可以在縱向(MD)上達(dá)到高于60kNm/kg(ISO1924-3)的抗張指數(shù)，并且在橫向(CD)上達(dá)到高于40kNm/kg的抗張指數(shù)(參見(jiàn)表2和表3)。涂覆紙的抗張指數(shù)通常較低，因?yàn)樗砑拥耐扛仓亓客ǔＬ峁┖苌俚念~外的抗張強(qiáng)度。此外，在縱向和橫向兩者(參見(jiàn)表2和表3)上可以達(dá)到高于2J/g(ISO1924-3)的抗張能量吸收指數(shù)。
在本公開(kāi)的實(shí)施方式中，白色袋紙的抗張能量吸收指數(shù)(ISO1924-3)在縱向(MD)和橫向(CD)兩者上可以為至少1.8J/g，諸如至少2J/g、諸如至少2.2J/g。此外，本公開(kāi)的涂覆或未涂覆的白色袋紙的抗張指數(shù)可以在縱向(MD)上例如為至少50kNm/kg(ISO1924-3)，諸如至少55kNm/kg，并且在橫向(CD)上至少為35kNm/kg，諸如至少40kNm/kg。
Cobb值(ISO535)表示在給定時(shí)間內(nèi)紙表面吸收的水量。最為通常采用的Cobb值是Cobb 60，其中，時(shí)間為60秒。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，較高的Cobb值通常與更好的分解性有關(guān)。較高的Cobb值可以通過(guò)例如脫木質(zhì)素或漂白紙漿和/或減少添加到紙漿中的膠料的量來(lái)獲得(參見(jiàn)上文)。
對(duì)于根據(jù)本公開(kāi)的未涂覆的白色袋紙，兩個(gè)表面的Cobb 60值優(yōu)選為至少50g/m2，諸如至少60g/m2、諸如至少65g/m2。此外，優(yōu)選的是根據(jù)本公開(kāi)的未涂覆的白色袋紙的至少一個(gè)表面的Cobb 60值為至少65g/m2，諸如至少70g/m2、例如75g/m2與110g/m2之間。
對(duì)于根據(jù)本公開(kāi)的涂覆的白色袋紙(即具有一個(gè)涂覆表面的白色袋紙)，未涂覆表面的Cobb 60值優(yōu)選為至少50g/m2，諸如至少60g/m2、諸如至少70g/m2、諸如75與110g/m2之間。此外，涂覆白色袋紙的涂層表面的Cobb 60值優(yōu)選為至少35g/m2，諸如至少40g/m2、諸如至少45g/m2。
如下所討論，本公開(kāi)的白色袋紙可以通過(guò)兩個(gè)步驟進(jìn)行涂覆。因此，本公開(kāi)的一種實(shí)施方式還包括以下步驟：
f)將預(yù)涂覆組合物施加到袋紙上以形成預(yù)涂覆層；和
g)將屏障涂覆組合物施加到預(yù)涂覆層上以形成屏障層。
通過(guò)本公開(kāi)的方法獲得的袋紙具有獨(dú)特的性能組合。因此，作為本公開(kāi)的第二方面，提供了具有2s-10s的格利孔隙率(ISO5636/5)并包括陽(yáng)離子聚合物(諸如陽(yáng)離子淀粉)、膠料(例如松香膠料)和可選的陰離子淀粉的白色袋紙如白色袋牛皮紙。第二方面的白色袋紙是由漂白紙漿諸如漂白硫酸鹽紙漿形成。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二方面的白色袋紙是由漂白紙漿形成，該漂白紙漿中：
以1.5-5.0kg/噸紙的量諸如以2-4kg/噸紙的量添加了陽(yáng)離子聚合物，諸如陽(yáng)離子淀粉；
以0.4-2.0kg/噸紙的量，諸如0.5-1.5kg/噸紙的量、諸如0.7-1.3kg/噸紙的量添加了膠料；以及
添加了小于2kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于1kg/噸紙的陰離子淀粉、諸如小于0.5kg/噸紙的陰離子淀粉。
上述根據(jù)第一方面描述的各種實(shí)施方式細(xì)節(jié)上作必要的修改適用第二方面的白色袋紙。
發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，可分解的袋不能具有聚乙烯自由膜，因?yàn)檫@樣的膜在混合器中不能充分分解。發(fā)明人已經(jīng)得出結(jié)論，相反，應(yīng)當(dāng)通過(guò)在袋的至少一個(gè)紙層片上，優(yōu)選最外層片上的涂層來(lái)提供濕氣屏障。
因此，本公開(kāi)的白色袋紙可以設(shè)置有濕氣屏障涂層。各種濕氣屏障是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。在一種實(shí)施方式中，在紙層和濕氣屏障涂層之間提供包括至少50wt％(干物質(zhì))無(wú)機(jī)填料的預(yù)涂覆層。優(yōu)選地，預(yù)涂覆層包括至少70wt％的無(wú)機(jī)填料。這種預(yù)涂覆防止?jié)駳馄琳蠞B透到紙中，從而改善涂覆紙的可分解性并減少獲得足夠屏障性能所需的屏障化學(xué)品的量。
預(yù)涂覆的涂覆重量可以為5g/m2-12g/m2，并且屏障涂覆的涂覆重量可以為5g/m2-15g/m2。
當(dāng)水蒸氣透過(guò)率(WVTR，ISO2528)小于1400g/m2*24h，優(yōu)選小于1200g/m2*24h時(shí)，可以認(rèn)為濕氣屏障性能是足夠的。例如，第二方面的涂覆的白色袋紙的WVTR可以為700-1200g/m2*24h。
還提供了一種用于水硬性粘合劑諸如水泥的閥口袋，該閥口袋包括至少一個(gè)由第二方面的白色袋紙組成的層片。在多層片閥口袋中，最外層片優(yōu)選是由第二方面的涂覆紙構(gòu)成，而其它一個(gè)層片/多個(gè)層片是由未涂覆紙組成且對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)是高度滲透的。
從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，可能優(yōu)選的是在袋的內(nèi)層片和外層片中使用同樣類型的紙，唯一的區(qū)別是外層片被涂覆。因此，袋所需的所有紙可以用單一造紙工藝生產(chǎn)。然后，涂層用于袋的外層片的紙來(lái)獲得濕氣屏障。
因此，閥口袋可以包括由第二方面的未涂覆袋紙構(gòu)成的內(nèi)層片，而袋的外層片是由設(shè)置有屏障涂層的相同的紙材料構(gòu)成。
在多層片閥口袋中，每個(gè)層片可以具有50g/m2-100g/m2，諸如60g/m2-90g/m2的克重。
袋通常是“25kg袋”、“35kg袋”或“50kg袋”，這些是本領(lǐng)域中最常用的袋大小。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知25kg袋、35kg袋或50kg袋的合適尺寸。然而，袋也可以尺寸設(shè)置成用于10kg-100kg范圍內(nèi)的任何重量。在一種實(shí)施方式中，袋可以尺寸設(shè)置成容納20kg-60kg的水硬性粘合劑諸如水泥。
袋的容積可以例如在10升-60升的范圍內(nèi)?！?5kg袋”的容積通常為約17.4升。填充的25kg袋的尺寸可以是例如400mm×450mm×110mm?！?0kg袋”的容積通常為約35升。
在本公開(kāi)的袋中，外層片(例如最外層片)的涂覆側(cè)面可以面向內(nèi)或面向外。設(shè)置外層片或最外層片使得涂覆側(cè)面向內(nèi)的好處是有利于有效粘合。通常更容易將兩個(gè)未涂覆的表面彼此粘合。這種定向的另一個(gè)好處是保護(hù)屏障免受損壞。設(shè)置最外層片使得涂覆側(cè)面向外的好處是涂層可以提供防雨保護(hù)。
本公開(kāi)的袋的一種實(shí)施方式包括通過(guò)折疊和粘合層片材料形成的頂端，使得頂端的一部分不被粘合密封。在這樣的實(shí)施方式中，折疊和粘合使得在用水硬性粘合劑填充袋時(shí)空氣可以通過(guò)非密封部分逸出。優(yōu)選地，袋被設(shè)計(jì)成使得空氣穿透最內(nèi)層片，然后在以高吞吐率填充期間通過(guò)非密封部分逸出。
作為本公開(kāi)的第三方面，提供了根據(jù)上述的袋的用途，用于生產(chǎn)水硬性組合物。在第三方面的一種實(shí)施方式中，袋容納水硬性粘合劑和/或骨料。袋還可以容納礦物添加劑。
水硬性組合物通常包括水硬性粘合劑、水、骨料和混合物。骨料包括粗骨料和/或砂。該骨料可以是礦物或有機(jī)材料。該骨料也可以是木材或再循環(huán)材料或具有廢料基底。砂通常是具有小于或等于4mm的粒度的骨料。粗骨料通常是粒度大于4mm至例如20mm的骨料。
水硬性粘合劑包括通過(guò)水合反應(yīng)凝固和硬化的任何化合物。水硬性粘合劑包括例如水泥、石膏或水硬性石灰。優(yōu)選地，水硬性粘合劑是水泥。
因此，根據(jù)第三方面的袋優(yōu)選含有水硬性粘合劑，諸如水泥，骨料和/或礦物添加劑。
根據(jù)第三方面使用的袋通常是具有這樣材料的袋，材料具有足夠的抵抗力以使得可以用顆粒材料填充袋、可以處理和運(yùn)輸所填充的袋，并且同時(shí)具有使得該袋在水硬性組合物的制備期間在水中溶解、分散或分解，優(yōu)選為快速地在水中溶解、分散或分解的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，袋通過(guò)機(jī)械混合的作用在水中溶解、分散或分解?？扇苄院头稚⑿灾g的差異在于，在分散的情況下，袋的小塊(例如顆粒或纖維)保持完整，但是，當(dāng)使用水硬性組合物時(shí)沒(méi)有顯著的負(fù)面影響?？煞纸獯ǔＳ稍诨旌掀陂g失去其內(nèi)聚力的材料制成。
優(yōu)選地，本公開(kāi)的袋包括選自以下列表中的一個(gè)或多個(gè)特征：
-用以容納5kg至50kg的顆粒材料的足夠的機(jī)械性能；
-冷分解(分解不需要加熱)；
-通過(guò)混合作用的效果進(jìn)行分解；以及
-對(duì)氣體有足夠的不滲透性，例如對(duì)空氣中的氧和對(duì)二氧化碳的不滲透性。這種不滲透性在袋的存儲(chǔ)期間特別重要，將容納在袋中的顆粒材料的老化減至最小。
優(yōu)選地，袋具有以上列出的所有特征。
優(yōu)選地，第三方面的袋在混凝土混合器中在小于70的葉片轉(zhuǎn)數(shù)下分解。
優(yōu)選地，至少袋以質(zhì)量計(jì)的80％在混凝土混合器中在10分鐘或更短，諸如6分鐘或更短時(shí)間內(nèi)分解。
類似于第三方面，提供了一種用于生產(chǎn)包括混合水、骨料和水硬性粘合劑的水硬性組合物的方法，其中，使用容納水硬性粘合劑和/或骨料的根據(jù)上述的袋。
用于生產(chǎn)水硬性組合物的方法可以例如包括如下步驟：
a.在混凝土混合器中引入水和骨料；
b.引入水硬性粘合劑；以及
c.可選地引入礦物添加劑和/或其它混合物；
其中，在步驟a期間和/或在步驟b期間和/或在步驟c期間引入袋，其中袋根據(jù)如上文所述的方法獲得。
在一種實(shí)施方式中，步驟a中骨料的至少一部分和/或步驟b中的水硬性粘合劑的至少一部分和/或步驟c中的礦物添加劑的至少一部分容納在袋中。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟a期間添加可分解的袋。優(yōu)選地，步驟a中的骨料的至少一部分容納在可分解袋中。優(yōu)選地，步驟a中的骨料全部容納在可分解袋中。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟b期間添加可分解袋。步驟b中的水硬性粘合劑的至少一部分優(yōu)選容納在可分解袋中。優(yōu)選地，步驟b中的水硬性粘合劑全部容納在可分解袋中。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟c期間添加可分解袋。步驟c中礦物添加劑的至少一部分優(yōu)選容納在可分解袋中。優(yōu)選地，步驟c中的礦物添加劑的全部容納在可分解袋中。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟a期間和在步驟b期間添加可分解袋。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟a期間和步驟c期間添加可分解袋。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟b期間和在步驟c期間添加可分解袋。
根據(jù)另一種實(shí)施方式，在步驟a期間、在步驟b期間和在步驟c期間添加可分解袋。
通過(guò)上述方法獲得的水硬性組合物使得可以生產(chǎn)用于建筑工地的元件。
用于建筑工地的成形制品通常包括建筑的任何構(gòu)成元件，例如地板、砂漿層、地基、壁、隔斷壁、天花板、梁、操作面、柱、橋墩、混凝土塊、管道、樁、檐口、道路工程的元件(例如路面的邊界)、瓦(如屋頂瓦)、面層(如壁的面層)、糊墻板、(聲和/或熱)絕緣元件。
優(yōu)選地，本發(fā)明的袋中的內(nèi)容物包括顆粒材料，更優(yōu)選為水硬性粘合劑、骨料或礦物添加劑，最優(yōu)選水硬性粘合劑。根據(jù)一種實(shí)施方式，袋的內(nèi)容物可以是水硬性粘合劑和/或骨料和/或礦物添加劑。
水硬性組合物通常是水硬性粘合劑與水(稱為混合水)，可選地與骨料、可選地與添加劑以及可選地與礦物添加劑的混合物。水硬性組合物可以是例如高性能的混凝土、非常高性能的混凝土、自澆筑混凝土(self-placing concrete)、自流平混凝土、自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、預(yù)混凝土、滲透性混凝土、絕緣混凝土、加速混凝土或有色混凝土。術(shù)語(yǔ)“混凝土”還包括已經(jīng)經(jīng)受精加工操作的混凝土，例如石錘修琢混凝土(bush-hammered concrete)、露石混凝土或洗滌混凝土(washed concrete)或拋光混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土也包括在定義中。術(shù)語(yǔ)“混凝土”還包括砂漿。在該具體情況下，“混凝土”可以指水硬性粘合劑、砂、水、可選的添加劑和可選的礦物添加劑的混合物。術(shù)語(yǔ)“混凝土”包括新拌混凝土或硬化混凝土。優(yōu)選地，根據(jù)本公開(kāi)的水硬性組合物是水泥漿、砂漿、混凝土、石膏糊或水硬性石灰的漿料。更優(yōu)選地，水硬性組合物選自水泥漿、砂漿或混凝土。水硬性組合物可以直接用于新鮮狀態(tài)的工作坯料，并且倒入適于目標(biāo)應(yīng)用的框架中，或者在預(yù)制的工廠，或者用作固體載體上的涂層。
礦物添加劑通常是在水硬性粘合劑(例如，水泥)的水硬性組合物(例如混凝土)中使用的細(xì)碎材料，以便改善某些性能或?yàn)槠涮峁┨囟ǖ男阅堋Ｔ摷?xì)碎材料可以是例如飛灰(例如，如《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)，第5.2.4段中所定義的或如在《混凝土》EN450標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)、火山灰材料(例如，如在2001年2月的《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)，第5.2.3段中所定義的)、硅灰(例如，如在2001年2月《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)第5.2.7段所定義的或如在prEN13263《水泥》標(biāo)準(zhǔn)：1998或NF P 18-502標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)、礦渣(例如，如在《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)，第5.2.2段中所限定的或如在NF P18-506《混凝土》標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)、煅燒頁(yè)巖(例如，如在2001年2月的《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)，第5.2.5段中所定義)、石灰石添加劑(例如，在《水泥》NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)第5.2.6段或如在NF P18-508《混凝土》標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)和硅質(zhì)添加劑(例如，如在NF P18-509《混凝土》標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)或其混合物。
實(shí)施例
實(shí)施例1
根據(jù)表1制備各種紙漿組合物，并且形成紙。在表2和表3中分別呈現(xiàn)出未涂覆紙和涂覆紙的性能。
在表1的所有試驗(yàn)中，進(jìn)行了起皺。
在試驗(yàn)7中，從軟木中得到了紙漿，約3.5kg/噸明礬添加到紙漿/配料中，紙漿/配料的pH在網(wǎng)前箱中為約5.7，紙漿/配料的濃度在網(wǎng)前箱中處于0.2-0.4的范圍中。
表1.具有80g/m2克重的各種紙質(zhì)量的生產(chǎn)。
*克重為90g/m2
表2.具有80g/m2克重的各種未涂覆紙質(zhì)量的性能。
*克重為90g/m2
#來(lái)自Mondi的棕色袋紙(80g/m2)
表3.各種涂覆紙質(zhì)量的性能。試驗(yàn)4的紙涂覆有單層(15g/m2)的濕氣屏障。試驗(yàn)5的紙涂覆有兩層(6+6g/m2)的包括膠乳和板狀粘土的濕氣屏障。試驗(yàn)6的紙涂覆有包括填料和粘合劑的預(yù)涂覆層(9g/m2)和包括膠乳和板狀粘土的濕氣屏障涂覆層(5g/m2)。試驗(yàn)7的紙涂覆有包括填料和粘合劑的預(yù)涂覆層(9g/m2)和包括膠乳和板狀粘土的濕氣屏障涂覆層(9g/m2)。
分解性測(cè)試1根據(jù)以下方案進(jìn)行：
1.將紙(干重30.0g)撕成約1.5cm×1.5cm的小片，并將小片添加到2L水中；
2.2分鐘后，將紙-水混合物添加到實(shí)驗(yàn)室纖維分離機(jī)中(L&W)；
3.運(yùn)轉(zhuǎn)5000轉(zhuǎn)；
4.將來(lái)自纖維分離機(jī)的內(nèi)容物添加到篩孔為0.15mm的實(shí)驗(yàn)室篩子設(shè)備中；
5.完成過(guò)濾后，收集剩余物；
6.在105℃下使上述剩余物干燥；
7.將干燥的剩余物稱重；
8.使用公式((30-w)/30)*100計(jì)算分解性(％)，其中w是干燥的剩余物的重量(g)。
根據(jù)以下方案進(jìn)行了分解性測(cè)試2：
1.在貝爾(混凝土)350L混合器中引入骨料(先粗，再細(xì))。
2.在空間中添加預(yù)潤(rùn)濕水(總量的6％)30秒。
3.以正常速度混合30秒，且不超過(guò)45度傾斜(理想地20度至30度)。
4.暫?；旌?分鐘，以進(jìn)行預(yù)潤(rùn)濕。
5.在混合器腔中整個(gè)添加25kg水泥袋并混合1分鐘。
6.在30秒的時(shí)間內(nèi)添加余下的水。
7.混合6分鐘。
8.混合結(jié)束后，將整個(gè)裝載物通過(guò)網(wǎng)格大小為4mm的篩子。通過(guò)使用水噴霧來(lái)幫助材料通過(guò)網(wǎng)格，該水噴霧將混合物稀釋并分散。收集在所有細(xì)料都通過(guò)篩子后可見(jiàn)的紙。
9.將收集的紙放在一個(gè)更細(xì)的篩子上，該篩子本身放置在類似的稍大尺寸的容器中。向容器中添加足夠的水以浸沒(méi)收集的紙，從而去除先前捕獲在紙表面上的水泥和其它細(xì)料。在浸沒(méi)和旋轉(zhuǎn)作用下的這種洗滌重復(fù)3至4次，直到紙明顯沒(méi)有異物。
9.將洗滌的紙?jiān)谠O(shè)定為40℃的烘箱中干燥24小時(shí)。
10.使用公式((w1-w2)/w1)*100計(jì)算分解性(％)，其中w1是袋的初始重量，并且w2是來(lái)自步驟9的紙的重量。
對(duì)于未涂覆紙和涂覆紙兩者而言，根據(jù)測(cè)試1，分解性優(yōu)選為至少99％。有時(shí)，需要根據(jù)測(cè)試1的100％的分解性。
根據(jù)顧客要求，根據(jù)測(cè)試2的分解性應(yīng)為至少90％，優(yōu)選至少95％。
實(shí)施例2
在實(shí)施例2中，使用含有表4配方的袋。
“袋I”包括兩個(gè)紙層片并且具有25kg(400mm×450mm×110mm)的容量。外層片是由上表3中試驗(yàn)7的涂覆紙組成。內(nèi)層片是由上表2中試驗(yàn)7的未涂覆紙組成。
“袋II”具有35kg(460mm×520mm×115mm/130mm)的容量，并且包括由與袋I相同的紙構(gòu)成的內(nèi)層片和外層片。
“袋III”包括兩個(gè)紙層片，并且具有25kg(400mm×450mm×110mm)的容量。外層片是由上表2中的試驗(yàn)3的涂覆有包含粘土和膠乳(沒(méi)有預(yù)涂覆)的屏障層(8g/m2)的紙組成。內(nèi)層片是由上表2中試驗(yàn)3的未涂覆紙組成。
表4.砂漿或混凝土的配方。
根據(jù)以下方案制備混凝土和砂漿：
1.在貝爾(混凝土)350L混合器中引入骨料(先粗，再細(xì))；
2.在30秒時(shí)間內(nèi)添加預(yù)潤(rùn)濕水(骨料總量的6％)；
3.以正常速度(24RPM)混合30秒，且不超過(guò)45度傾斜(理想地20度至30度)；
4.暫?；旌?分鐘，以進(jìn)行預(yù)潤(rùn)濕；
5.在混合器腔中整個(gè)添加25kg水泥袋并混合1分鐘；
6.在30秒的時(shí)間內(nèi)添加余下的水；
7.混合一段時(shí)間(“潤(rùn)濕混合”時(shí)間)，范圍從3分鐘至9分鐘。
8.停止，從混合器中轉(zhuǎn)移混凝土并進(jìn)行測(cè)試。
檢查了根據(jù)混合設(shè)計(jì)、袋類型和混合時(shí)間的可分解性性能變化。結(jié)果在表5中示出。
表5.分解性性能
在表5中通過(guò)在等同混合時(shí)間(6分鐘)比較袋I和袋III的性能來(lái)說(shuō)明袋類型的重要性。
還檢查了在外部存儲(chǔ)中的老化時(shí)間期間的性能。
使用Rotopacker填充機(jī)(Haver和Boecker)對(duì)在水泥廠填充的整個(gè)袋進(jìn)行老化。將填充的袋放置在隨后用聚乙烯膜(罩子)覆蓋的托盤(pán)上。將托盤(pán)轉(zhuǎn)移到測(cè)試位置并放置在水平蓋(屋頂)下的敞開(kāi)設(shè)施中以防止直接暴露于天氣。表6給出了袋暴露的氣候條件。
表6：老化測(cè)試的氣候條件
如下是對(duì)應(yīng)于老化研究的采樣方法：采樣周期被限定為0周、4周、8周、13周以及25周。在每個(gè)周期結(jié)束時(shí)，取兩個(gè)袋進(jìn)行測(cè)試。一個(gè)袋直接用于混凝土或砂漿生產(chǎn)和新鮮狀態(tài)和硬化狀態(tài)下的相關(guān)試驗(yàn)(即坍落度、空氣含量、凝固時(shí)間、壓縮和彎曲強(qiáng)度)。將第二個(gè)袋小心地打開(kāi)以保持由袋賦予的水泥的形狀。從約1mm的深度和約20cm×20cm的面積取出在表面處的幾克樣品。將該樣品標(biāo)記為“表面”。取出上述樣品后，用手使用刮刀將袋中的剩余內(nèi)容物混合以獲得均勻的粉末。在這種混合狀態(tài)下的水泥被標(biāo)記為“主體”。然后將兩個(gè)樣品經(jīng)受水蒸氣吸附測(cè)量。
砂漿的常規(guī)測(cè)試按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如下：
坍落度：基于改編混凝土標(biāo)準(zhǔn)NF EN12350-2的方法
空氣含量：NF EN413-2；
凝固時(shí)間：NF EN413-2；
28天的壓縮強(qiáng)度：NF EN196-1；
28天的彎曲強(qiáng)度：NF EN196-1。
根據(jù)以下進(jìn)行存儲(chǔ)期間通過(guò)水泥的水蒸氣吸附的測(cè)量。
已經(jīng)使用RC612多相碳、氫和濕氣分析儀測(cè)量水泥顆粒上的水蒸氣吸附。該裝置定量存在于各種有機(jī)樣品和無(wú)機(jī)樣品中的碳和氫，并鑒定幾種類型的碳含量的來(lái)源。該裝置具有爐控制系統(tǒng)，該爐控制系統(tǒng)允許爐的溫度從接近環(huán)境溫度到1100℃進(jìn)行編程。
取決于應(yīng)用，多個(gè)爐步驟可以由操作者編程，并且爐可以用氧氣或氮?dú)鈨艋援a(chǎn)生氧化或惰性條件，在上述條件中，存在的碳和氫氣被燃燒或揮發(fā)。包括輔助氧化催化劑以確保完全氧化。紅外檢測(cè)用于將結(jié)果定量為重量百分比或涂覆重量(mg/in2)。
當(dāng)在氧化氣氛(O2)中燃燒時(shí)，所有形式的碳(除了一些碳化物例如SiC)轉(zhuǎn)化為CO2。相反，有機(jī)形式的碳產(chǎn)生H2O和CO2兩者。因此，有機(jī)碳的存在可以通過(guò)在H2O和CO2中找到重合峰值來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。
當(dāng)樣品在惰性(N2)氣氛中燃燒時(shí)，檢測(cè)濕氣和碳酸鹽，爐催化劑溫度為120℃。在這種模式下，通常不檢測(cè)有機(jī)碳。另外的碳源通常可以通過(guò)碳源氧化或揮發(fā)的溫度來(lái)進(jìn)行區(qū)分。
可以使用以20℃每分鐘從100℃至1000℃的緩慢升溫程序來(lái)分析未知的樣品。這種類型的分析可用于指示不同形式的碳被氧化的溫度，從而使得操作者能夠優(yōu)化爐溫程序以對(duì)該樣品類型中存在的每種形式的碳提供更快速的定量結(jié)果。
表7總結(jié)了具體用于獲得所引用的實(shí)施例的水蒸氣測(cè)量的方法。
表7.
老化測(cè)試的結(jié)果示于下表8和表9中。
表8.老化測(cè)試的結(jié)果。在這種對(duì)照(control)情況下，水泥容納在標(biāo)準(zhǔn)的褐色牛皮紙閥口袋中，該袋由兩片70g/m2的紙層片和在紙層片之間的聚乙烯屏障膜制成。
*以平均值給出壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。括號(hào)中的值為標(biāo)準(zhǔn)偏差。
表9.袋I的老化測(cè)試的結(jié)果。
*以平均值給出壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。括號(hào)中的值為標(biāo)準(zhǔn)偏差。
作為存儲(chǔ)中水泥反應(yīng)性損失的主要原因的老化標(biāo)志的水蒸汽吸附在整個(gè)可分解袋的測(cè)試期間保持有限，并且接近用兩個(gè)紙層片的棕色牛皮袋紙以及聚乙烯屏障膜的標(biāo)準(zhǔn)情況測(cè)量的值。坍落度值表明，一些坍落度隨時(shí)間消失，因此需要利用添加明智數(shù)量的額外的水或減少水的混合物來(lái)進(jìn)行調(diào)整?？諝庖灿兴黾?，但在大多數(shù)常見(jiàn)應(yīng)用中是不緊要的。
作為水泥反應(yīng)性的可靠指示器的凝固時(shí)間、壓縮強(qiáng)度以及彎曲強(qiáng)度顯示在儲(chǔ)存期間，容納在可分解袋中的水泥是基本不變的，特別是相對(duì)于水泥容納在標(biāo)準(zhǔn)棕色牛皮袋紙中的基礎(chǔ)情況下。