造纸白水监测系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监测造纸白水的系统及其方法，具体来说，本发明的系统和方法用于监测造纸白水中的疏水物质含量。
【背景技术】
[0002]造纸技术通常包括制浆、调制、抄造等主要步骤。其中，在调制过程中使用的浆料越来越多地采用通过机械制浆法制造的机械浆以及例如从纤维回收段等工位回收而来的回收浆，其中还包括由回收的废纸所生成的再生浆。
[0003]在由上述类型的纸浆所构成的白水中包含有疏水物质。这些疏水物质主要是存在于纸浆中的树脂和粘胶物，此外还包括回收的废纸所带有的油墨、涂料和粘胶性污染物等物质。这些疏水性物质主要为有机疏水物质,其带有微弱的负电,并且其颗粒大小不均,尺寸大多为微米级的。在造纸过程中，这些疏水物质会沉积到造纸设备上，会在后续的造纸过程中产生脱水困难、湿的纸幅容易断裂等问题。并且，这些疏水物质还会沉积到最终的纸张成品上，在纸张上形成难以清洗的污点。
[0004]在造纸生产周期中，白水中的此类疏水物质会逐渐积累，从而使上述技术问题日益恶化，并最终导致所生产的纸张不符合质量要求。
[0005]针对白水中的疏水物质所弓I起的这些问题，目前的解决方法是在白水中加入粘胶物分散剂或定位剂。粘胶物分散剂的作用是将大的粘胶物分散开，以避免在纸张产品上形成较大的污点。施加定位剂的作用则是将小的粘胶物聚集在纤维之上，以避免这些疏水物质进入白水循环系统。
[0006]此外，研究表明，在白水中添加某些特征酶也可减少特定粘胶物的含量。例如，中国专利公开CN 1786342A中公开了利用果胶酶来减少粘胶物的含量，而中国专利公开CN103061184A则公开了通过添加脂肪酶来减少粘胶物。
[0007]但是，不同的造纸系统其工艺特性也有所不同，所添加的粘胶物分散剂、定位剂、特征酶的种类和量也有所不同。例如，可通过白水的浊度、固含量、阳离子需求量、COD等参数来间接地监测白水中胶粘物的含量。基于监测结果，可决定如何添加试剂。而对疏水物质的直接监测方法则包括荧光颗粒测试、示踪剂颗粒测试、重量测试等方式。此外，也可通过常规的分筛、抽提等方法进行测量。不过，这些方法的操作过程复杂，且运行成本较高，更重要的是，这些方法不适于对白水中疏水物质的积累作连续跟踪监测。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的是提供一种用于监测造纸白水的系统和方法，以能够方便且连续的地对造纸白水中的疏水物质进行监测。
[0009]本发明通过一种造纸白水监测系统来实现上述目的，其中，该造纸白水监测系统包括:搅拌件，该搅拌件包括转动轴和设置在转动轴上的至少一个叶片，在叶片的每一个上设置有检测片，该检测片被设置成适于浸没在造纸白水之中，并且还被设置成适于被施加有染色剂；驱动器，该驱动器的驱动轴与搅拌件的转动轴相连接，以驱动搅拌件转动；以及观察装置，该观察装置用于观测被施加了染色剂的检测片。
[0010]通过本发明的造纸白水系统，可以随时将搅拌件以及搅拌件的叶片上的检测片提出造纸白水，而对造纸系统的运行几乎没有影响，因此可在造纸系统运行期间方便且连续地对造纸白水进行监测，由此，操作人员可即时判断是否需要对造纸白水进行处理。
[0011]进一步地，本发明的系统还包括白水槽，造纸白水被容纳在白水槽中，搅拌件的至少一部分浸没在造纸白水之中。
[0012]其中，至少检测片浸没在造纸白水之中。
[0013]较佳地，该检测片可拆卸地安装在叶片上。该检测片可为透明玻璃。
[0014]较佳地，观察装置包括以下之中的至少一种:摄像头和显微镜。
[0015]较佳地，染色剂可为任何已知的疏水性染色剂，例如苏丹II。
[0016]本发明还公开了一种造纸白水监测方法，该方法按顺序包括如下面步骤:
[0017]提供以上所述的造纸白水监测系统；
[0018]至少将搅拌件的叶片上的检测片浸没在造纸白水中；
[0019]由驱动器驱动搅拌件转动；
[0020]以规定的时间间隔将检测片从搅拌件的叶片上取下；
[0021]在被取下的检测片上施加染色剂；以及
[0022]用观察装置观测被施加了染色剂的检测片，并对所获得的图案进行评级，评级的结果表征造纸白水中的疏水物质的量。
[0023]较佳地，就上述时间间隔而言，操作人员可以每天将检测片从搅拌件的叶片上取下至少一次。
[0024]进一步地，若评级结果显示疏水物质的量超出了预定阈值，则用预定的方法对造纸白水进行处理。
[0025]其中，预定的方法包括如下之中的至少一种:至少部分地替换造纸白水,在造纸白水中加入造纸白水处理剂，以及在造纸白水中加入清水并部分地排出造纸白水。
[0026]在本发明的应用场合中，疏水物质可包括疏水性胶体或颗粒，例如树脂和粘胶剂中的至少一种。
【附图说明】
[0027]图1示出了本发明的造纸白水监测系统的示意图。
[0028]图2示出了本发明的造纸白水监测系统中的驱动器、搅拌件和白水槽，其中搅拌件的叶片浸入白水槽内的白水中。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图来对本发明的造纸白水监测系统的一个较佳的结构进行说明，并以该较佳的结构为例说明本发明的造纸白水监测方法。在此要说明的是，附图中所示的仅仅是本发明的较佳实施例，其并不构成对本发明的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本发明进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，这些都落在本发明的保护范围之内。
[0030]如图1所示，本发明的造纸白水监测系统I总体上包括驱动器10、由该驱动器10所驱动的搅拌件20、布置在搅拌件20上的检测片30、白水槽40、染色装置50和观察装置60。其中，如以下将详细说明的，白水槽40和染色装置50是可选的部件。
[0031]在图1所示的造纸白水系统I中，驱动器10与搅拌件20在物理上连接在一起。此夕卜，检测片30设置在搅拌件20上，而搅拌件20连同检测片30 —起则至少部分地浸没在可选的白水槽40中，因此在图1中，将搅拌件20、检测片30和白水槽40用同一个方框来表示。而染色装置50和观察装置60与驱动器10、搅拌件20等不必具有实体上的连接关系，而是根据系统I所执行的方法步骤顺序而存在上下游的关系。即，就方法步骤的顺序而言，染色装置50位于搅拌件20的下游，而观察装置60则位于搅拌件20和染色装置50 (在包括该装置的情形中)的下游。该上下游的关系在图1中用箭头示意性地示出。
[0032]在本发明的造纸白水监测系统I中，驱动器10可以例如是电动机，也可以是其它可使搅拌件20转动的装置，例如液压致动装置、气动致动装置等等。驱动器10的驱动轴与搅拌件的转动轴21相连，或者驱动轴和转动轴21形成一体，如图2中所示的。搅拌件20可包括至少一个叶片22。在每个叶片22上设置有检测片30。优选地，该检测片30可拆卸地设置在叶片22上。在一种例子中，检测片30可以是透明玻璃。
[0033]在造纸系统运行时，搅拌件20浸入造纸白水中。较佳的，如图2所示，搅拌件20浸入到白水槽40所容纳的造纸白水中。搅拌件20浸入造纸白水中的程度至少使检测片30被浸没在造纸白水中。
[0034]本发明的造纸白水监测系统I还包括染色装置50。该染色装置50可以对检测片30进行染色。所使用的染色剂可为任何已知的疏水性染色剂，例如苏丹II。苏丹II本身呈橘色。当将苏丹II施加到带有疏水物质的检测片30上时，疏水物质被染成颜色浓烈且偏黄的橘色。而被染