0yg/mL亚甲绿。用2nm狭缝和960nm/min扫描速度检测900-250nm之间的UV-Vis光谱。五个样品的光吸收光谱显示于图3中。亚甲绿吸收550-700nm之间范围的光。吸收越强，样品中未反应的亚甲绿越多，因此，样品的阴离子电荷越低。
[0083]为了比较，使用Miltek流动电位滴定仪系统分析1mL各收集稀释级分的阳离子需量，并用0.0005N阳离子聚凝胺滴定。为了得到可靠结果，分析各级分三次。结果显示于图4中，其中样品1-1 O为网水I的级分，样品11-20为网水2的级分，样品21 -30为网水3的级分，样品31 -40为网水4的级分。
[0084]利用所述方法在检测的阳离子需量(通过Miltek检测)和计算阴离子电荷之间的所得相关性高于95%。
[0085]从分析清楚地看到，比起目前已知方法(对于Miitek，在20小时内60个样品)，可用本发明的方法可靠和更快地(在I小时内6 O个样品)检测流的阴离子电荷。
[0086]实施例3通过PLS校准
对于偏最小二乘法(PLS)校准使用SIMCA-P软件。只用两个分量(隐变量，在此为浊度和吸光度)得到最佳校准模型。用于建模的Q2为0.90，换句话讲，模型具有极佳预测能力。
[0087]图5显示用于预测样品中阴离子基团量的模型的两个分量(隐变量)的负载量。从图中明显看出，第一分量获得基线偏移的影响，换句话讲，样品的浊度，而第二分量给出在亚甲绿指示样品中高量阴离子基团的波长的强负响应。
[0088]通过关于数个已知样品(例如，水和染料溶液)得到图5的曲线图，得到校准结果。图6显示具有98%相关性的预测和检测的阴离子基团。
[0089]实施例4通过求导校准
收集从涂布损纸到全漂白的松木和桦木纤维素纸浆的五个不同样品。如实施例3中所述进行吸收检测。包含纤维的样品具有在吸收检测期间沉降的倾向，这导致在吸收扫描期间样品浊度改变，造成较低预测能力(88%相关性)。然而，这一影响通过取吸收曲线的一阶导数消除，得到提高的相关性(95%)。结果显示于图7中。
[0090]实施例5线内检测
在用台式实验室光谱仪初始试验后，将光纤光谱仪连接到分级系统。在进入检测流动池之前，向样品流加入亚甲绿溶液恒定流。如先前实施例中所述进行检测。
[0091]分析数个不同样品，包括网水和纤维样品(来自纸机浆池和流浆箱)。在图8中显示所述三个示例性纸过程样品的阴离子电荷分布。
[0092]这些结果清楚地表明，连接到系统的光纤光谱仪非常适用于根据本发明线内分析。
[0093]从这些结果也可看到，流浆箱样品的总阴离子电荷与纸机浆池样品相比低得多。原因是对后者加入阳离子湿部淀粉和保留助剂。在包含纤维的级分中出现峰阴离子电荷。在网水样品中，阴离子电荷浓缩到最大颗粒，流浆箱样品中不存在所述最大颗粒。这表明在网水中形成的聚集体仍具有一些阴离子电荷。
【主权项】
1.一种光学检测含水流和处理检测结果以测定所述流的阴离子电荷的方法，所述方法通过检测流的光吸收或透射并预测所述流中阴离子基团的总量来进行，其特征在于 -将固定量阳离子染料加到所述含水流， -检测所得含染料流的光吸收或透射光谱，和 -用数学处理来处理所得光吸收光谱，以得到阴离子电荷。2.权利要求1的方法，其特征在于所述流选自纤维流，优选包含溶解或胶态的物质，更优选包含纤维物质，最适合包含木纤维。3.权利要求1或2的方法，其特征在于得到主过程流的侧取流。4.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于在加入阳离子染料之前稀释该流。5.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述阳离子染料选自吸收400-700nm波长的光的水溶性杂环芳族阳离子化合物，更优选选自亚甲绿和亚甲蓝。6.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于向所述流加入足够量阳离子染料，以使所述流的所需部分例如所述侧取流为阳离子性，所述足够量优选基于相同或类似流的较早电荷检测来估算，该量最适合为60-120μπιΟ1/1。7.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于在检测光吸收之前使所述阳离子染料在流中反应至少I秒，或3至1秒，或优选至少I分钟，或更优选3至1分钟。8.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于根据其中所含物质的颗粒尺寸或质量或二者将所述流分级，然后对一个或多个所得级分进行光吸收检测。9.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于对450nm至800nm波长范围检测所述流的光吸收光谱，优选对整个250nm至900nm范围。10.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于用一个或多个选自平滑、平均和求导的数学处理步骤进行所得光吸收光谱的处理，优选至少一个求导步骤，最适合通过计算所得吸收光谱的一阶导数。11.权利要求10的方法，其特征在于所述数学处理或计算选自求导，其中在染料最大吸光度区域的导数的最小或最大值用于计算，以使其与流的总电荷相关。12.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于通过检测一些校准样品的阴离子电荷确定校准模型，优选通过样品的流动电位滴定或电泳迀移率检测。13.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于如下确定校准模型:以变量浊度和阴离子电荷检测一些不同校准样品的电荷，检测对应于所得电荷的吸光度，并通过与参比值比较消除由样品中浊度导致的背景吸收的影响。14.权利要求12或13的方法，其特征在于校准模型为多变量校准模型，优选选自利用偏最小二乘法(PLS)或求导或二者的模型。15.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所有方法步骤线上(οη I i n e)或线内(in-1 ine)进行，优选连续或半连续。16.在权利要求1至14中任一项的方法中得到的光吸收结果用于测定含水流浊度的用途。17.权利要求16的用途，其中通过分析光吸收光谱的背景吸收来测定浊度。18.—种用于光学检测容纳含水流的容器(I)中该含水流的阴离子电荷的装置，所述装置包括: -与容器(I)连接的染料供应单元(2)， -用于检测流的光吸收或透射光谱的工具(3)，和 -用于处理所得光吸收或透射结果的工具(4)， 其特征在于用于检测光吸收的工具适于从容纳流的容器中的流直接检测阴离子电荷。19.权利要求18的装置，其特征在于所述装置还包括用于根据其中所含任何物质的颗粒尺寸使流分离成级分的流分级单元(6)。20.权利要求18或19的装置，其特征在于用于处理的工具(4)已选自平滑、平均和求导的数学处理步骤，或者它们可包括用于得到校准模型的工具(5)。21.权利要求20的装置，其特征在于用于得到校准模型的工具(5)已选自用于流动电位滴定或用于电泳迀移率检测的工具。22.权利要求20或21的装置，其特征在于用于得到校准模型的工具(5)已选自用于得到多变量校准模型的工具，优选选自用于得到PLS模型或校准模型或其组合的工具。23.权利要求1至15中任一项的方法或权利要求18至22中任一项的装置的用途，所述装置或方法用于确定加到流的阳离子聚合物或其它化学物质是否如所预期那样表现，还用于监控化学物质不过量使用。24.权利要求1至15中任一项的方法或权利要求18至22中任一项的装置用于监测和/或控制和/或优化化学性能和过程性能的用途。
【专利摘要】本发明涉及光学检测含水流和处理检测结果以测定流的阴离子电荷的方法，所述方法通过检测流的光吸收并用数学处理(例如，数学计算)预测流中阴离子基团的量来进行。具体地讲，该方法包括以下步骤：将一定量阳离子染料加到含水流，检测所得含染料流的光吸收光谱，并用所述数学处理处理所得光吸收光谱以得到阴离子电荷。本发明也涉及所得光谱用于测定流的浊度的用途和适用于进行该方法的装置。
【IPC分类】G01N21/31, G01N1/38, G01N33/18, B01D21/32, G01N21/85, G01N21/27, G01N30/00, G01N1/10, G01N15/06, B01D21/01, G01N31/22, G01N1/20, D21H23/08, G01N1/30, G01N33/34
【公开号】CN105723206
【申请号】CN201480063983
【发明人】L.维赫萨洛, I.乔恩苏尤, M.皮伊龙恩
【申请人】凯米罗总公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年11月18日
【公告号】CA2929432A1, WO2015075306A1