北京粒度仪-久滨仪器-便携式颗粒度仪

近年来，激光粒度分析仪，中国造纸业的快速发展，带动了造纸矿物粉体材料消费的持续增长，碳酸钙、滑石粉、高岭土等主要非矿粉体材料已成为现代造纸业不可或缺的重要原料。作为造纸填料的矿物粉体材料的留着对纸张的质量功能发挥有很大影响而矿物原料的粒度大小和粒度分布是影响填料留着率的重要因素。

填料粒度对纸业生产的影响

现今造纸业填料以研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、滑石粉、高岭土和二氧化钛等矿物粉体材料为主。而影响这些填料在造纸过程中留着率的因素较多。实践证明，除却纸浆种类、助剂应用及造纸机运行参数等造纸工艺控制因素外，填料粒子的大小、微观形状与粒度分布对在造纸过程中的留着率有很大影响。

纸张制造过程中加入填料，会引起在复卷、分切及印刷过程中的掉毛掉粉现象。填料的粒径大小和粒度分布的不合理是造成掉毛掉粉现象产生的重要因素之一。此外，当填料的微观形貌基本一致时，粒度分布狄窄的填料有利于在纸张抄造过程中的留着。试验表明，在纸张的灰分一致、成品纸张各种物理指标如定量、白度、仲长率、抗张强度等符合要求的情况下，微观形貌相同、平均粒径也基本相同的不同填料品种，北京粒度仪，粒度分布狭窄的填料留着率明显提高。

以下是试验时不同填料在纸张质量均符合要求情况下动态加入量数据比较(表1 )。在各项指标符合的情况下，1号填料(合成轻质碳酸钙)更具有较为理想的粒度分布，由于其留着率的提高，与2号填料比较加入量减少了1/4 左右。粒度分布狭窄的填料 用作造纸填料可以提高其留着，降低纸张抄造成本并适当减轻造纸废水处理负荷。

表1 PCC 动态加入量数据比较

样品数据 调节量 1号合成轻质碳酸钙 2号合成轻质碳酸钙

浓度调节g/L 155~167 160~170

动态加入量L/min 7~8 10~11

平均流量L/min 7.5 10.5

激光粒度分析仪在纸业的应用

填料的粒径目前在企业产品标准中都给予了规定，便携式颗粒度仪，但很少见到包括粒度分布及其稳定性的数据规定。但造纸行业对于这类指标非常重视，除用作填充外，作为纸张涂布的涂层用体质颜料，粒度分布的不均匀将影响到涂层表面的平滑、孔隙、光学等性能。因而造纸生产过程中，对作为填料矿物粉体材料的颗粒粒度大小分布的把控至关重要。填料粒径的大小分布情况可以通过世界科技前沿的激光粒度测试法进行监测。激光粒度分析仪采用全方*散射光探测系统，配合高灵敏度的环式光电探测器进一步提高测试精度。集超声搅拌、超声分散、内置循环于一体的分散系统，解决了大颗粒在管道中沉积的问题。***的软件无约束自由拟合技术保证了测试结果的真实准确。采用自主开发的智能控制技术，能够实现光路的自动对中，进行一键测试，使测试更加简便、更人性化。此款仪器的产生顺应了造纸行业的需求，是纸业相关粒度测试的搭档和得力助手。

激光粒度分布仪是基于颗粒对光的散射原理，即光与颗粒之间的相互作用以及颗粒对入射光的散射规律(Mie散射理论)实现对颗粒的粒度测试。普通物理中说，光在纯净的透明介质中将沿直线传播，但当介质中存在颗粒、液滴或气泡时光束将改变原来的传播方向，而向四周散射。

当一束平行光照射到带小孔的屏幕时，将在小孔的后面产生艾里斑，而艾里斑分布，与小孔的大小密切相关，孔径大的所生成的艾里斑的*一个亮环靠近中心，孔径小的所生成的艾里斑的*一个亮环远离中心（Δθ=1.22λ/d），这就是*名的小孔衍射理论——夫郎和费衍射理论。

依据巴卑涅原理，光路中的颗粒、液滴或气泡如同小孔一样，符合夫郎和费衍射理论，但夫郎和费衍射理论只是Mie散射理论在颗粒粒径远远大于入射光波长（d >>λ）的近似解，Mie理论则是对处于均匀介质中的各向均匀同性的单个介质球在单色平行光照射下的麦可斯韦方程边界条件的严格数学解。随着科技的进步，激光粒度仪是否完全采用Mie散射理论已成为一种标志。JB系列激光粒度仪就是完全建立在Mie散射理论的基础上开发的。

激光粒度仪的高分辨能力在电池材料的检验中，对测试样本中少量的大颗粒或小颗粒的准确识别有着重要的意义。比如说在电池材料活性物质中如果存在少量的大颗粒，可能会对涂布、滚压造成不好的影响。如果在原材料检测时就发现，则可以避免后续不良品的产生。另一个典型的例子是粒径过小的石墨粉在粉碎过程中更易于使其晶型结构发生改变，粉末粒度仪，小颗粒石墨粉中菱形晶数量相对较多，而菱方结构的石墨具有较小的储锂容量，使电池的充放电容量有所降低。另外颗粒直径太小，单位重量总表面积就会很大，需要包覆材料越多，导致电极材料的堆积密度减小而体积能量密度下降。如果能准确的对各种原材料进行粒度测试，在一定程度上有助于预判后续产品性能。以上只是举的一些显而易见的例子，实际上电池性能的诸多方面都与正负极材料和隔膜材料等的粒径息息相关。