Investigation of paper samples by EGA

Abstract

An EGA method measuring the vapours and gases containing organic carbon was applied to study paper ageing. In a DuPont 916 Thermal Evolution Analyzer the original and aged paper samples were heated in a temperature programmed furnace, and the evolving volatiles are swept by an inert gas into a hydrogen flame ionization detector.

The low temperature section of the EGA curves (before the main decomposition step) is sensitive to the slight changes caused by ageing. In the case of naturally aged papers (stored at room temperature), the older the samples of the same quality were, the more intensive was the evolution of organic substances at temperatures below 250 ‡C. The differences among samples subjected to accelerated (thermal) ageing were an order of magnitude smaller. This points to the differences between the processes of natural and thermal againg.

Zusammenfassung

Eine EGA-Methode zur Messung von kohlenstoffhaltigen Gasen und Dämpfen wurde zur Untersuchung der Alterung von Papier verwendet. In einem DuPont 916 Thermal Evolution Analyzer werden frische oder gealterte Papierproben in einem temperaturprogrammierten Ofen aufgeheizt und die entweichenden flüchtigen Produkte mit einem Inertgasstrom einem Wasserstoff-Flammenionisationsdetektor zugeführt.

In ihrem Tieftemperaturbereich vor der Hauptzersetzung spricht die EGA-Kurve empfindlich auf die geringen änderungen infolge der Alterung an. Bei natürlich (d.h. bei Raumtemperatur) gealterten Papieren gleicher Qualität wird mit steigendem Alter eine zunehmende Freisetzung organischer Produkte unterhalb 250 ‡C gefunden. Die Unterschiede zwischen Papieren nach beschleunigter Alterung (bei erhöhter Temperatur) sind um eine Größenordnung geringer. Das deutet auf Unterschiede der Prozesse der natürlichen und künstlichen Alterung.

РЕжУМЕ

Дль ИсслЕДОВАНИь пРО цЕссОВ стАРЕНИь БУМА гИ Был ИспОльжОВАН МЕтО Д АВг, пОжВОльУЩИИ пРОВОДИть ИжМЕРЕНИь пАРОВ И гАжОВ, сОДЕРжА ЩИх ОРгАНИЧЕскИИ УглЕРО Д. ИсхОДНыЕ И стАРыЕ ОБРАжцы БУМАгИ пОДВЕ РгАлИсь пРОгРАММИРО ВАННОМУ НАгРЕВУ В тЕРМОАНАлИ жАтОРЕ ДУпОН 916, А ВыДЕльУЩИЕсь пРИ Ёт ОМ лЕтУЧИЕ пРОДУкты пЕРЕНОсИлИсь ИНЕРтН ыМ гАжОМ В ВОДОРОДНыИ плАМЕННО-ИОНИжАцИОН НыИ плАМЕННО-ИОНИжАцИОН НыИ ДЕтЕктОР. НИжкОтЕМпЕ РАтУРНыИ УЧАстОк кРИ Вых АВг (пЕРЕД стАДИЕИ ОсНОВН ОгО РАжлОжЕНИь) ьВльЕтсь ЧУВстВИтЕльНыМ к тЕМ НЕжНАЧИтЕльНыМ ИжМЕ НЕНИьМ, ВыжВАННых пРО цЕссОМ стАРЕНИь. В слУЧАЕ БОл ЕЕ стАРых ОБРАжцОВ БУ МАгИ, пОДВЕРгшИхсь стАРЕН ИУ В ЕстЕстВЕННых УслОВИьх (пРИ кОМНАтН ОИ тЕМпЕРАтУРЕ), ВыДЕл ЕНИЕ ОРгАНИЧЕскИх ВЕЩЕст В пРОИсхОДИлО БОлЕЕ ИНтЕНсИВНО пРИ тЕМпЕ РАтУРАх НИжЕ 250‡. сРЕДИ ОБРАжцОВ БУМАгИ, пОДВЕРгНУтых УскОРЕННОМУ (тЕРМИЧЕскОМУ) стАРЕН ИУ, РАжлИЧИь БылИ НА пО РьДОк МЕНьшЕ. ЁтО ОсНОВНыЕ к РИтЕРИь РАжлИЧИь МЕжДУ пРОцЕ ссАМИ ЕстЕстВЕННОгО И УскОРЕННОгО (тЕРМИЧЕ скОгО) стАРЕНИь БУМАг И.