监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，属于及制浆造纸技术领域。该方法包括以下步骤：取样：使制浆造纸系统中预定取样点的造纸浆液流经表面能够吸附颗粒状的胶粘物的吸附试件，与该吸附试件发生吸附反应，让造纸浆液中的颗粒状的胶粘物吸附在该吸附试件表面；所述吸附试件由允许可见光透过的透明材料制得；检测：获取上述吸附试件在至少两种预设背景颜色条件下的图像；分析各图像中颗粒的各项性质，计算得到颗粒状的胶粘物在该取样点的含量，从而得到胶粘物在所述制浆造纸系统中的分布情况。采用上述方法，能够测定制浆造纸系统中各种颜色的胶粘物，提高的监测胶粘物的精度和灵敏度，且该方法能够提供胶粘物在整个系统的分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制浆造纸
，特别是涉及一种监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法。
技术介绍
胶粘物沉积是影响制浆造纸过程产率和产品质量最重要的因素之一。这些胶粘物主要来自三个方面：一是造纸纤维中本来就存在的亲脂性物质，如脂肪酸、树脂酸、脂肪酸酯、甾醇和甾醇酯等；二是以废纸造纸时，废纸本身引入的涂布粘合剂、印刷油墨、热熔胶、压敏胶等物质；三是制浆造纸过程中添加的某些化学药品，如增强剂、施胶剂、消泡剂和填料等。当胶粘物沉积在成形网上，会堵塞网孔，造成滤水困难，增加停机清洗时间等问题；如果沉积在压榨毛布和压辊上，会缩短毛布使用寿命，并影响纸页滤水；如果胶粘物粘附在烘缸表面，会造成纸页断头或者形成纸洞、纸孔；如果胶粘物残留在纸页中，会形成污点，增加纸病；如果胶粘物聚集在白水中，成为“阴离子垃圾”，影响阳离子型助剂的使用效果，阻碍白水的循环回用。因此，制浆造纸工业应用各种方法来控制胶粘物所带来的不良影响。这些方法主要有机械法和化学法，此外还有生化法等。其中，机械法是应用过筛、除渣、洗涤、浮选等工艺将胶粘物颗粒从造纸浆料中分离出来；或者应用揉搓、分散等工艺来减小胶粘物颗粒的粒径，从而减低胶粘物的危害性。化学法是在造纸浆料里加入分散剂、定着剂、脱粘剂、吸附剂等不同功能的化学试剂，以降低胶粘物的危害性；或者直接把清洗剂或者保洁剂应用于制浆造纸设备的表面，如成形网、压榨毛毯、烘缸和干网等等，以清除沉积在这些设备表面的胶粘物，或者阻止胶粘物在这些设备的表面上沉积。生化法是用生物酶取代化学品来降解或者钝化胶粘物中的某些主要成份，从而削弱胶粘物的危害性。比如，用脂肪水解酶可以降解胶粘物中的脂肪酸酯，用聚酯水解酶可以水解胶粘物中的聚醋酸乙烯酯，而用酰胺酶可以水解胶粘物中的聚酰胺热熔胶。制浆造纸系统中的胶粘物根据它们的颗粒尺寸可分为两大类：尺寸>0.10mm或者>0.15mm的为大胶粘物(macrostickies)，反之，小于这个尺寸的为微细胶粘物(microstickies)。而根据胶粘物生成方式，又可以分为原生胶粘物(primarystickies)和次生胶粘物(secondary stickies)。原生胶粘物指那些直接从制浆造纸的原料中带来的胶粘物；而次生胶粘物则是分散的或者溶解的胶粘物重新聚集或者与造纸浆料中的其他组份(如施胶剂、增强剂、助留助滤剂、消泡剂等造纸助剂)结合而形成的。大胶粘物一般情况下可以用过筛和除渣等方法除去，微细胶粘物除了可以用洗涤的方法去除掉一部分外，往往还需要用化学法或者生化法来控制它们的危害性。监测制浆造纸系统中的胶粘物对于控制胶粘物的危害十分必要。M.R.Doshi在“A Review of Stickies Measurement Methods”[Progress in Paper Recycling,Vol.18(3),2009,20-30]一文中综述了各种不同的测试方法。目前被广泛接受和认可方法有：美国制浆造纸协会(TAPPI)的方法T277om-07(Macro stickies content in pulp:the“pick-up”method)、国际脱墨工业协会(International Association of Deinking Industry)的方法Ingede Method 4(Analysis of Macrostickies in Pulps)，以及国际标准15360-2(Recycled Pulp-Estimation of Stickies and Plastics-Part 2：Image Analysis Method)。这些方法是将含有胶粘物的纸浆通过筛缝为0.1mm或者0.15mm的条缝筛，使大胶粘物颗粒与纸浆的纤维分开，并把分离出来的大胶粘物颗粒过滤在黑色的滤纸上。然后使胶粘物覆盖上白色的涂层，再用扫描仪扫描胶粘物的图像。最后对扫描图像中的胶粘物颗粒进行计数和测量。这些方法最大的局限性是，它们只限于能检测粒径>0.1mm或者>0.15mm的大胶粘物颗粒，对于粒径小于这一尺寸的微小胶粘物颗粒就不在这个方法的测定范围之内。此外，这个方法在扫描大胶粘物图像时先把所有胶粘物颗粒转化成白色的，因而无法区别不同颜色的胶粘物颗粒。还有，这些方法用机械筛的装置来分离造纸浆料中的胶粘物颗粒，具有效率低，设备笨重，不利于携带的问题。美国专利号US9280726讲述了一种纸浆/白水中大胶粘物在线分析器和方法。根据这一方法，首先用一个浆料分类器把纸浆/白水中的大胶粘物颗粒分离出来，然后把胶粘物颗粒悬浮液在水中，并用照相机拍摄悬浮在水中的胶粘物颗粒图像，最后用计算机软件分析图像中胶粘物颗粒的数量和总量。这个方法也是只限于测定大胶粘物，而不能测定微细胶粘物。而且，这一方法也是用机械装置来分离造纸浆料中的胶粘物颗粒，具有设备笨重和昂贵的缺点。美国专利号US8160305(中国专利号CN101910515B)讲述了一种用于测量制浆造纸浆料中颗粒胶粘物测定的方法和装置。根据这一方法，首先，将一片基质插入到造纸浆料中一定时间后，取出基质，用成像系统捕捉沉淀在基质上的颗粒胶粘物图像，然后对图像中的颗粒进行计数和测量，最后在浆料中加入抑制剂处理胶粘物。这一方法使用的成像系统包括光学扫描仪、数字或胶片摄像机、或者与反射显微镜配合使用的数字或胶片摄像机。但是，这一方法不涉及如何区分造纸浆料中不同颜色的污染物颗粒。并且，这一方法还有一个明显的缺陷：使用“插入”的方式使基质悬挂在纸浆里，基质难于经受住纸浆流动所产生的较大的剪切力。比如，根据这一专利的描述，基质是插在的样品室(sampling chamber)的中间部分。为了减少浆液的流动时对基质的冲击，基质在的样品室里不得不采取与浆液流向平行的取向。这种取向不利于基质与浆样的充分接触，影响了基质捕捉胶粘物的效率。Suvajit Das等人在《Real-time in-line measurement of stickies in recycled pulp》(PEERS 2014,Tacoma,Washington)一文中描述了一种在线实时测量回收纸浆胶粘物的方法和装置。这一方法是让造纸浆液通过一个观察池，同时用高速数字相机拍摄造纸浆液的图像，然后用专门的计算机软件来分析造纸浆液图像，从而检测出造纸浆液中的胶粘物颗粒。这一方法需要依赖复杂的计算机处理软件来分辨造纸浆液图像中的异物是胶粘物还是气泡或者其它杂物，而且这种专用的计算机软件需要经过人工的“培训”。美国专利(申请号US20140293040)也讲述了一种与此类似的方法和装置，所不同的是，这一方法可以只拍摄沉积在观察池窗口上的颗粒的图像，而不是造纸浆液的图像。美国专利号US7842165(中国专利号CN101802605B)描述了一种用石英晶体微量天平(QCM)来测定造纸工业过程中胶粘物的沉积速率。根据这一方法，用一种不溶胀的环氧树脂或者含硅聚合物作为传感器的表面涂层，可以提高传感器感应胶粘物的灵敏度。但是，总的来说，迄今为止，在所有的胶粘物测定方法中，不论是基于何种原理，几乎没有一种方法可以用作日常的检测方法来监测胶粘物在整个制浆造纸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，包括以下步骤：取样：使制浆造纸系统中预定取样点的造纸浆液流经表面能够吸附颗粒状的胶粘物的吸附试件，与该吸附试件发生吸附反应，让造纸浆液中的颗粒状的胶粘物吸附在该吸附试件表面；所述吸附试件由允许可见光透过的透明材料制得；检测：获取上述吸附试件在至少两种预设背景颜色条件下的图像；分析各图像中颗粒的各项性质，计算得到颗粒状的胶粘物在所述预定取样点的含量，从而得到胶粘物在所述制浆造纸系统中的分布情况。

【技术特征摘要】
1.一种监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，包括以下步骤：取样：使制浆造纸系统中预定取样点的造纸浆液流经表面能够吸附颗粒状的胶粘物的吸附试件，与该吸附试件发生吸附反应，让造纸浆液中的颗粒状的胶粘物吸附在该吸附试件表面；所述吸附试件由允许可见光透过的透明材料制得；检测：获取上述吸附试件在至少两种预设背景颜色条件下的图像；分析各图像中颗粒的各项性质，计算得到颗粒状的胶粘物在所述预定取样点的含量，从而得到胶粘物在所述制浆造纸系统中的分布情况。2.根据权利要求1所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，所述吸附试件为薄膜状或薄片状，该吸附试件包括支撑层和涂覆于该支撑层表面的吸附层。3.根据权利要求2所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，所述支撑层选自：无色透明的聚甲基丙烯酸甲酯层、聚碳酸酯层、聚对苯二甲酸乙二醇脂层、聚苯乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯层和聚乙烯层中的至少一种；所述吸附层选自：聚丙烯酸酯层、丁苯胶乳层、聚醋酸乙烯酯层、聚丁二烯层、聚异戊二烯层、乙烯乙酸乙烯酯层、环氧丙烯酸酯层、苯乙烯丙烯酸层、聚乙烯醇层、天然橡胶层、树脂酸层、脂肪酸酯层、萜烯树脂层、动物蜡层、植物蜡层和石蜡层中的至少一种。4.根据权利要求3所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，如所述制浆造纸系统是以回收瓦楞箱纸为主要原料，则所述吸附层选自：聚丙烯酸酯层、聚醋酸乙烯酯层、和乙烯乙酸乙烯酯层中的至少一种；如所述制浆造纸系统是以回收杂志纸为主要原料，则所述吸附层选自：丁苯胶乳层、聚醋酸乙烯酯层、和乙烯乙酸乙烯酯层中的至少一种；如所述制浆造纸系统是以混合回收办公废纸和/或报纸为主要原料，则所述吸附层选自：环氧丙烯酸酯层、苯乙烯丙烯酸层、和聚丙烯酸酯层中的至少一种；如所述制浆造纸系统是以化学浆、机械浆和/或化学机械浆为主要原料，则所述吸附层选自：树脂酸层、脂肪酸酯层、和萜烯树脂层中的至少一种。5.根据权利要求1所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，所述取样步骤中，使造纸浆液与所述吸附试件表面呈45-90度的角度流向所述吸附试件。6.根据权利要求1所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，所述取样步骤中，所述吸附反应包括离线反应和/或在线反应，所述离线反应为：取预定取样点的造纸浆液，置于一预先安装了吸附试件的反应容器内，保持反应容器内的造纸浆液在流动状态下与所述吸附试件反应；所述在线反应为：从预定取样点引出一股造纸浆液支流，并且维持所述造纸浆液流经吸附试件表面，使其发生吸附反应。7.根据权利要求1所述的监测制浆造纸系统中胶粘物分布情况的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福山，王祥槐，马长明，
申请(专利权)人：瑞辰星生物技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44