什么是纸张和纸板水率测试仪 ？

什么是纸张和纸板水率测试仪 ？

纸张和纸板水率测试仪，通常被称为水分仪，是一种专门用于快速、准确测定纸浆、纸张或纸板中水分（含水量）百分比的专用仪器。它是造纸行业生产、质检和贸易中控制产品质量、优化工艺和核算成本的关键设备。

核心工作原理：高频电容与介质损耗

现代主流仪器主要采用高频电容法，其原理基于纸张介电特性的变化：

1. 将纸张作为电介质：仪器将待测纸张样品置于一个高频电场中（通常由上下电极板产生）。纸张本身被视为电容器的电介质。

2. 水分影响介电常数：水的介电常数（约80）远高于干燥的植物纤维（约3-5）。因此，样品中水分含量的微小变化，会显著改变其整体介电常数。

3. 测量与换算：仪器内部的电路精确测量由样品介电常数变化所导致的电容变化和能量损耗（介质损耗）。通过内置的数学模型和针对特定纸种的标准曲线，将这些电学参数直接换算并显示为水分含量百分比（%）。

主要类型与特点

除了主流的高频电容法，还有几种技术：

1. 高频电容法（主流）：

• 优点：测量速度极快（数秒）、无损检测、操作简便、可在线安装用于连续监测。适用于绝大多数纸种。

• 缺点：受纸张定量（克重）、紧度、填料和化学组成影响，需针对不同纸种进行校准。

2. 红外干燥法（失重法/烘箱法原理）：

• 使用红外或卤素灯快速加热样品，通过内置高精度天平实时称重，计算加热前后的重量损失得出水分。结果非常准确，常作为校准其他方法的基准，但测量时间（几分钟）比电容法长，且会破坏样品。

3. 直流电阻法（较少用）：

• 测量纸张的电阻，因水分导电而电阻降低。此法受纸张中电解质含量影响极大，精度和稳定性较差。

典型应用场景

• 生产线上（在线监测）：将传感器安装在烘干部后或压光机前，实时、连续监测纸张水分，并反馈控制烘干蒸汽量，是稳定产品质量、降低能耗的核心。

• 实验室（离线检测）：用于原料（纸浆包）、成品纸卷、纸板的质量检验、贸易结算和工艺研究。

• 仓库与印刷车间：检查仓储纸张的平衡水分，防止因水分不均导致的印刷故障（如套印不准、褶皱）。

关键使用注意事项

1. 校准至关重要：仪器必须使用标准烘箱法（105±2℃烘干至恒重）的结果进行定期校准，并建立不同纸种、不同定量范围的校准曲线。这是确保数据准确的生命线。

2. 样品代表性：纸张水分存在分布不均，需在不同位置多次测量取平均值。测量前样品应密封防止水分变化。

3. 环境温湿度：环境条件会影响测量，需在标准温湿度条件下操作或进行补偿。

4. 避免干扰因素：金属箔、大面积油墨等会严重干扰电容法测量。

总结

纸张和纸板水率测试仪本质上是纸张的 “电子湿度计" 。它将看不见的水分含量，转化为可精确量化的电信号。尤其以高频电容法为代表的快速无损检测技术，w美契合了现代造纸工业高速、连续、自动化的生产需求，成为实现精细化管理、节能降耗、品质保障不可h缺的“眼睛"和“大脑"。其有效使用的核心在于科学的校准和对纸张材料特性的深刻理解。