专利名称：加入废纸中的电荷转换剂的最佳测定方法
技术领域：
本发明涉及在涂覆机中被处理并可重新用于生产线的废纸悬孚液中加入的电荷转换剂的最佳测定方法。
造纸中，在切割纸张等操作时纸幅的前后端不可避免地会产生废物和大量剩余。这些相当大量的纸张可以再利用，并且在这种意义上并不能称之为“废物”，这里指的是“废纸”。为此这种废纸可以再加工形成纸，它可以在适合的碎浆机中打碎形成纸纤维悬浮液，并与其它纸浆材料一起送入生产线造新纸。在许多造纸厂，产生大量废纸，因此实际上废纸再利用于造纸不仅是生态环境的需要而且是经济上的需要。
高值纸张，例如印刷日历或日历底纸形式的不含木浆的纸张可由短纤维和长纤维纸浆组成的纸浆生产。使用碳酸钙作为填料。底纸或原纸的表面用阳离子淀粉处理，以确保良好的转化性。使用助留剂，厚度调整的二聚物烯酮，着色剂以及光学增白剂作为进一步的助剂。上述材料是经过优选的相互配合良好的原料和助剂中的一部分，在造纸过程中并不产生任何困难。而且在将这些纸张打碎送回生产线时也没有任何困难。
这些高值纸并不能完全适应多种需要。对于绘图印刷，还需要粗糙或上光的两面双涂料绘图印刷纸。这些纸使用含有各种合成粘合剂的涂料化合物涂覆。将涂料纸送回到打碎系统有很大的困难，因为粘合剂易于汞齐化形成相对大的附聚物。如果将涂料废纸在造纸机中使用，将导致沉积于辊，圆筒和造纸机用布状器材上。此处，纸的质量和转化性也受到严重的负面影响。粘合剂附聚物例如可以在纸上形成洞，在纸的涂料过程中颜料由纸上的洞进入辊，结果造成纸张破碎。这些内含物在印刷中也会产生问题。因为在涂料化合物中含有的胶浆颗粒粘结在一起形成的块也可以粘附到纸上。在纸张上使用相对大量的涂料化合物。上光纸的30％是涂料化合物，其中相应10％是胶浆。当涂料纸再利用时，涂料化合物会引起很多问题。
为了涂料废纸的再利用，已知向废纸悬浮液中加入电荷转换剂或固着剂。这些电荷转换剂也作为逆阻剂(contranry fighter)或固着剂。电荷转换剂的测定必须精确进行。如果加入太少的电荷转换剂，则不能获得理想的效果。而太多的电荷转换剂是不经济的并且在造纸过程中产生不利的相互作用。
涂料纸的废纸浆悬浮液的电荷状况是处于强阴离子区。为了促使区域电荷之间的电荷平衡，以消除上述粘合剂的问题计量阳离子电荷转换剂直到实现预定的电荷状态。
为准确确定测量值，已知采用滴定法进行测量以确定阳离子的需求。测量的前提条件是获得废纸浆的滤液。
然而，由于粘度的连续变化，测量的结果重复困难并且易于受到干扰。此外，为确保连续生产，需要认真维护相应的设备。但是，为及时掌握废纸质量的变化，这样的测量应持续进行。这些变化可能非常大，因为经常是或多或少地将大量的废纸加入到涂料纸废纸中，以致于在废纸中含有的粘合剂浓度发生明显变化，这也使得电荷转换剂的测量值的迅速变化。
本发明的目的是提供一种电荷转换剂的迅速准确最佳的测定方法，即使当废纸中的涂料纸比例的急剧变化时，也能准确测量。
本发明发现当加入电荷转换剂，悬浮液的混浊度随之变化。测量显示由于加入电荷转换剂的电荷变化和混浊度的降低之间有很好的相关性。
在此发现的基础上，根据本发明的溶液是从废纸浆主流中分出的分流溶液，测定主流和分流的容积流量，测定分流的混浊度，加入的电荷转换剂在下流的数量随时间变化，之后，再测定混浊度，由电荷转换剂引起的混浊度变化确定最佳测定值，并且根据容积流量比例，将所述的测定在主流中进行。
在分流中，加入电荷转换剂，确定混浊度的降低。这种降低是相对小的，一般在1-3％范围内。可以检测到随着电荷转换剂的加入的这种相当小的变化是随时间变化的，特别是周期性变化。同时，绘出的部分曲线显示电荷转换剂浓度和混浊度降低的相关性。这种相应的关系，即混浊度的降低，起初随电荷转换剂的比例的提高而升高，然后达到最高值，而后又回落，因为如果电荷转换剂的数量过度的高，反而会导致混浊度更高，以及发泡。通过一定时间内的电荷转换剂的测定值变化，可以准确地确定曲线的最高值，这相当于电荷的自然状态。然后以理想的测定值向主流加料。然后将以这种方式处理的主流加入纸张生产线。
分流中加入测量剂有利于随时间内呈锯齿波型或其它正弦状变化。
在这种情况下，变化间隔是约30-300秒，有利的是60-180秒。测量数据的获取是在非常短的时间间隔下进行的，例如100毫秒，以获得大量数据然后计算平均值，获得电荷转换剂的测定值和混浊度降低的关系。主流优选提供90％-99％的测定值。即混浊度降低的最大值。
下文将用优选实施方案并参考附图描述本发明，其中
图1．图示混浊度降低与电荷转换剂测定值的关系；以及图2．本发明方法的原理示意图在造纸的各个环节中产生的废纸被临时储存在大容器中。在送入造纸机之前，在悬浮液中加入电荷转换剂。
电荷转换剂的加入的结果是，如图1所示导致混浊度降低。随电荷转换剂加入量的增加，混浊度相对降低最初约呈线性增加然后经过一条曲线达到最大值并在电荷转换剂更高浓度时又回落。在这一过程中，混浊度的相对降低是在1-3％的范围。然而，它可以通过电荷转换剂加入量的周期性变化例如图1的情况，在2000-7000g／t下准确地确定。随着电荷转换剂加入量的增加，混浊度下降最初增加，达到最大值，然后再次回落。这一最大值例如可以使用电学方法通过每100毫秒测量混浊度的降低来非常准确地测定。通过连续的，数学推导函数，可以确定所需要的混浊度降低的相对值。
根据图2，它是以从废纸浆主流1分出的分流2作出的。在这种情况下，废纸是指涂覆机废纸意味着它含有来自涂覆机的纸张，也可以含有来自底纸的废纸。使用测量仪器FI-1测定容积流量并用测量仪器QI-1测定分流2的粘度。在位置3，使用测量仪义器QI-2测量加入电荷转换剂的上游的混浊度。使用仪器QI-3测量电荷转换剂加入后的混浊度。将适合的装置或传感器连接到电子元件4上，以确定对于分流2电荷转换剂的最佳测量值。为此目的，测量装置FIC-2的数据随着在3处加入的电荷转换剂的数量周期性改变。结果，绘出图1的曲线，并且测定了导致混浊度下降最大值的电荷转换剂的值。将电荷转换剂数量必须达到混浊度下降最大值的90-99％的量预先规定为主流设定值。
在这种情况下，总会得到电荷转换剂的最佳测定值，即使当来自涂覆机纸张的废纸比例明显变化或废纸中包含各种涂料纸类别(粗糙的，上光的等)以及混合物迅速和明显变化也如此。
该方法特别准确和可靠，因为仅仅使用相对测定变化值进行评估。我们关心的是导致混浊度下降的电荷转换剂的数量。混浊度降低的多少并不重要。
主流1中测定值的变化可以完全自动化控制。然而另一方面，也可以人工控制分流2中获得的测定值，目的是对变化的条件调整测定值。
权利要求
1．在需再输入生产线的来自涂覆机处理的纸张的纤维悬浮液形式的废纸浆中加入电荷转换剂的最佳测定方法，其特征在于从废纸浆主流中分出分流，测定主流和分流的容积流量，确定分流的混浊度，下游电荷转换剂加入至随时间变化的量，并且随后再次测定混浊度，即由电荷转换剂引起的混浊度的变化确定最佳测定值，在与质量或容积流量成正比的主流中进行测量。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于测定分流中的粘度。
3．根据权利要求1或2的方法，其特征在于在分流中加入的测定剂是呈锯齿波型随时间变化。
4．根据权利要求1或2的方法，其特征在于在分流中加入的测定剂是呈正弦变化。
5．根据权利要求3或4的方法，其特征在于变化周期是约20-300秒。
6．根据权利要求3或4的方法其特征在于变化周期是约60-180秒。
7．根据权利要求1-6中的任一项的方法，其特征在于主流的测定是在相对测定理想值约90-99％的数量下进行。
全文摘要
在需要输入生产线的来自涂覆机处理的纸张的纤维悬浮液形式的废纸浆中加入电荷转换剂的最佳测定方法,特点是从废纸浆主流中分出分流,测定主流和分流的容积流量,确定分流的混浊度,随时间变化的下游电荷转换剂的加入量,并且随后再次测定混浊度,即由电荷转换剂引起的混浊度的变化确定最佳测定值,在与质量或容积流量成正比的主流中进行所述测量。
文档编号D21C5/02GK1281143SQ0012266
公开日2001年1月24日 申请日期2000年7月15日 优先权日1999年7月16日
发明者J·约恩 申请人:诺兰纸业股份公司