江苏造纸

2009 年第 4 期

论

文

用最为广泛的分析方法之一, 其所用的光谱区
域为 200~ 780 nm, 其中可见分光光度法为 400

~ 780 nm, 紫外分光光度法为 200~ 400 nm, 其
具有如下特点: 灵敏度高、准确度较高、适用范
围广、

操作简便和快速等。紫外分光光度法的

基本原理就是光的吸收定律, 即在一定条件下,
光的吸收与溶液浓度成正比的关系。由于紫外

光谱较简单, 特征性不强, 在有机化合物的定性
鉴定和结构分析中仅作为一种辅助手段被应

用。紫外和可见分光光度法在定量分析领域有

着更为重要和广泛的应用。紫外可见分光光度
法在制浆造纸中被广泛应用于分析纸浆中的化

学组成、

废液中的有机组分以及用来对纸浆中

的组分进行定量分析。另外, 紫外吸收光谱是
一种鉴定木素的工具( 定性和定量测量) , 同时
也广泛使用在木素结构和性质的研究中。紫外

光谱的数据对木素特性的决断力仅限于对不同

木素的比较以及鉴定某些特殊功能基和测定木

素被化学处理剧烈时的变化。

2. 7 红外光谱( IR)

红外光谱是由于分子振动能级的跃迁( 同

时伴随转动能级的跃迁) 而产生的, 因此又称为
振动转动光谱。红外光谱的应用大体上可分为

两个方面: 一是分子结构的基础研究, 应用红外
光谱测定分子的键长、键角来推断研究分子的

基本结构; 二是化学组成的分析, 根据光谱中吸
收峰的位置和形状来推断未知分子的结构, 依
照吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含

量。用红外光谱作样品分析时基本不需要处
理, 且不破坏和消耗样品, 自身又无环境污染,
近年来, 红外光谱作为迅速崛起的光谱分析技
术在分析测试领域中起到越来越重要的作用。

目前, 在造纸行业中, 红外光谱主要用于对

纤维素、

半纤维素、

木素作定性分析, 着重是结

构分析, 也用于定量分析。红外光谱技术可用
来研究纤维素的结晶结构, 测定纸浆 Kappa, 测
定细纤维的取向角值, 测混合纤维的构成, 探测
热磨机械浆的光返黄, 测纸张的匀度, 测量纸页
的水份和纸板的重量, 检查纸张结构, 确定纸页

内的水分分布, 进行复印纸及其文字墨粉的无
损检查, 考察壳聚糖的吸附性能等。另外, 红外
光谱技术还可用来测量浆中杂质: 用红外光谱
测定硫酸盐浆中的尘埃点, 用漫反射光谱线外
分析纸浆中的聚合物杂质; 估算纸浆中的硬度;
在测量涂布的孔隙率和涂布量, 测硅酮涂布量;
测木材特征等

[ 11]

。

进入 20 世纪 90 年代, 近红外光谱分析技

术( NIR) 作为一门现代测试技术在制浆造纸行
业的应用也很广泛。用 N IR 光谱技术可以检
测纸页涂料中的水分含量, 确定纸浆中针叶木
的含量, 测量混合木浆的卡伯值, 以及测量蒸煮
锅放管线中纸浆的卡伯值的对数。另外, 还可
以测量纸页的水分和纸板的重量, 监测纸页的
树脂层, 监测纸浆棉短绒混合物的卡伯值, 监测
薄页纸上的聚酮层含量, 检测木纤维中的蜡和
苯酚甲醛树脂含量, 检测绒毛浆中的吸水剂含
量以及检测涂布纸的涂布层。国外, 近红外光
谱技术应用得较早且较多的是对纸浆木材的纸

浆产量和化学组成等的预测。

3 结语

各种制浆造纸分析技术作为重要的实验研

究分析手段, 发展非常迅速。应当指出的是, 在
实验数据分析中, 各种分析技术已不是单一技
术的使用, 而是多项测试手段的综合。每一项
分析技术都有其专长, 也有其局限性, 因此选择
多种方法, 以求获得信息的互补是很重要的。
先进的分析技术在制浆造纸科学研究工作中的
不断应用, 必将推动制浆造纸工业研究的不断
发展。

参考文献

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