二次膠黏物的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，特別涉及到機(jī)械漿和廢紙漿生產(chǎn)過程中二次膠黏物的檢測方法。本發(fā)明公開了一種聚焦光束反射測定儀(FBRM)檢測紙漿和紙機(jī)白水中二次膠黏物的方法，所述的方法主要包括以下內(nèi)容：對紙漿稀釋后經(jīng)動態(tài)濾水儀過濾，取濾液離心，添加一定量的陽離子聚合物使二次膠黏物絮聚，進(jìn)行FBRM檢測分析；對紙機(jī)白水離心去除細(xì)小纖維及固體雜質(zhì)，添加一定量的陽離子聚合物使二次膠黏物絮聚，進(jìn)行FBRM檢測分析。FBRM檢測結(jié)果包括粒子的平均弦長、中間弦長和不同尺寸的粒子數(shù)量等。本發(fā)明處理工藝簡單、數(shù)值結(jié)果直觀，為二次膠黏物的檢測提供新的方法。
【專利說明】二次膠黏物的檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，特別涉及到機(jī)械漿和廢紙漿生產(chǎn)過程中二次膠黏物的檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]廢紙在造紙行業(yè)的消耗量快速增長，廢紙漿在我國紙漿消費(fèi)總量中的比例不斷提高。廢紙的回收再利用不僅可以節(jié)約大量植物纖維原料、能源和降低成本，而且有利于保護(hù)環(huán)境，減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞，既有經(jīng)濟(jì)效益，又有很好的社會效益和環(huán)境效益。在回用過程中，來自廢紙中殘余的化學(xué)品，油墨載體及殘余脫墨添加劑，涂布加I紙中的膠粘劑，自封標(biāo)簽或信封上的膠粘劑，裝訂和粘合書籍、雜志所使用的熱熔物以及箱紙板中所浸潰或涂布的蠟質(zhì)等都在廢紙制漿和漂白過程中釋放出來。這些物質(zhì)在生產(chǎn)中如果不能有效地分散和去除就會沉積到輸漿管道、成形網(wǎng)、壓榨部、毛毯、烘缸表面以及紙張表面上，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]在制漿造紙行業(yè)中，機(jī)械法制漿是目前制漿方法的主流。但在機(jī)械漿的生產(chǎn)過程中，大量的樹脂會進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)，木材中的親脂性的抽出物在系統(tǒng)環(huán)境發(fā)生變化時發(fā)生沉積，進(jìn)而黏附在紙機(jī)設(shè)備的表面，造成“樹脂障礙”。
[0004]廢紙制漿過程中的黏性雜質(zhì)和機(jī)械漿中的樹脂類物質(zhì)都會形成膠黏物(stickies)問題。根據(jù)膠黏物的產(chǎn)生方式可以分為原生膠黏物(primary stickies)和二次膠黏物(secondary stickies)。原生膠黏物原本就存在于紙衆(zhòng)中，如涂布膠乳、印刷油墨黏結(jié)料、熱熔膠黏劑、壓敏膠黏劑等。他們在碎漿過程和后續(xù)處理中被分散釋放到紙漿中，以固體形態(tài)分散在漿料中，他們本身具有一定黏性，從而容易發(fā)生沉積，造成生產(chǎn)事故。原生膠黏物包含人膠黏物(macro-stickies)和微細(xì)膠黏物(rnicro-stickies)。二次膠黏物，來自于分散在漿水體系中的溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì)，當(dāng)系統(tǒng)中的物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化時，造成溶解與膠體物質(zhì)失穩(wěn)形成較人黏性聚集體，從而發(fā)生沉積。研究表明能形成二次膠黏物的溶解物和膠體物的濃度比原生膠黏物(包括大膠黏物和微細(xì)膠黏物)的濃度還高還多。這說明二次膠黏物與原生膠黏物相比，具有更大的控制難度和更嚴(yán)重的危害性，因此對二次膠黏物的檢測和控制的更顯重要。
[0005]目前，國內(nèi)外關(guān)于廢紙漿中膠黏物的成分分析、控制機(jī)理的研究報道，主要利用濁度儀測量殘余濁度、利用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)測量脂類和碳水化合物的含量、利用膠體滴定或者zeta電位測量體系的陽離子需求量，另外也有研究通過測量白水的化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand,COD)和總有機(jī)碳(total organic carbon,TOC)等對白水中的膠黏物進(jìn)行綜合分析。雖然這些方法為白水中膠黏物的檢測提供了很多信息、，但是存在著樣品采集耗時、數(shù)據(jù)分析復(fù)雜等缺點(diǎn)。聚焦光束反射測量技術(shù)(Focused Beam ReflectanceMeasurement, FBRM)可對體系中顆粒的濃度、尺寸和粒徑分布進(jìn)行實時監(jiān)測與控制,并利用在線數(shù)據(jù)理解和優(yōu)化動態(tài)工藝過程。FBRM能夠提供在線動態(tài)體系顆粒參數(shù)變化狀況的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于結(jié)晶/沉淀、絮凝、分散、乳化、均質(zhì)、混合/合成、造粒/干燥等領(lǐng)域。在制漿造紙中，已有學(xué)者利用FBRM研究紙機(jī)的留著，聚電解質(zhì)引起的纖維、填料絮聚，考察聚合物的絮聚機(jī)理等。采用FBRM對漿中膠黏物的檢測分析的研究尚未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，在于提供一種紙漿和白水中二次膠黏物的檢測方法。主要針對紙機(jī)白水、機(jī)械漿以及舊新聞紙脫墨漿生產(chǎn)過程中的二次膠黏物進(jìn)行含量進(jìn)行檢測。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案:
[0008](I) TMP漿、廢紙漿及白水試樣的準(zhǔn)備
[0009]楊木CTMP漿、DIP漿由國內(nèi)紙廠提供，處理前對漿料浸泡、疏解，備用:紙機(jī)白水取自相應(yīng)造紙車間紙機(jī)白水。
[0010](2)紙漿中二次膠黏物含量的測定
[0011]取TMP漿、廢紙漿利用疏解機(jī)疏解5分鐘，補(bǔ)加水至0.1-0.5%漿濃。取500mL上述疏解好的漿料至動態(tài)濾水儀量筒中，開動攪拌器，在750rpm下攪拌30s，打開排水閥放出濾液，接取10mL濾液,在2000r / min下離心10_20nin去除細(xì)小纖維等組分。在10mL燒杯中加入50mL離心后水樣，將FBRM探頭安置于溶液中靠近攪拌棒邊緣處，開啟攪拌器，攪拌速度設(shè)定為200r / min，添加一定量的陽離子聚合物溶液，運(yùn)行在線粒度測量系統(tǒng)，待體系穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0012](3)紙機(jī)白水中二次膠黏物含量的測定
[0013]取紙機(jī)白水離心處理，離心時間10-20min，轉(zhuǎn)速2000rpm。在10mL燒杯中加入50mL離心后紙機(jī)白水，將FBRM探頭安置于溶液中靠近攪拌棒邊緣處，開啟攪拌器，攪拌速度設(shè)定為200r / min，添加一定量的陽離子聚合物溶液，運(yùn)行在線粒度測量系統(tǒng)，待體系穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)本發(fā)明通過對紙漿和白水中的二次膠黏物分析，解決了傳統(tǒng)方法中采用陽離子需求量、濁度等間接檢測方法的不足之處，以及采用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用檢測時制樣耗時、數(shù)據(jù)分析復(fù)雜等缺點(diǎn)。
[0016](2)本發(fā)明通過FBRM對紙漿中和白水的二次膠黏物進(jìn)行檢測，處理I藝簡單、數(shù)值結(jié)果直觀，檢測結(jié)果可提供粒子的平均弦長、中間弦長以及不同粒徑范圍的顆粒數(shù)量等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1不同用量試劑作用后TMP衆(zhòng)白水中粒子總數(shù)量和弦長分布
[0018]圖2不同用量試劑作用后DIP漿白水中粒子總數(shù)量和弦長分布
[0019]圖3紙機(jī)白水中膠黏物粒子數(shù)量和弦長分布

【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]實施例1
[0022]采用FBRM考察化學(xué)處理對TMP漿中樹脂的控制效果。
[0023]取TMP漿經(jīng)疏解后補(bǔ)加水至0.1-0.5%漿濃。取500mL上述疏解好的漿料至動態(tài)濾水儀量筒中，加入不同量的陰離子捕捉劑溶液，取濾液在2000r / min下離心10-20min去除細(xì)小纖維等組分。在10mL燒杯中加入50mL離心后水樣，將FBRM探頭安置于溶液中靠近攪拌棒邊緣處，開啟攪拌器，攪拌速度設(shè)定為200r / min，添加一定量的陽離子聚合物溶液，運(yùn)行在線粒度測量系統(tǒng)，待體系穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，考察化學(xué)處理對TMP漿中樹脂的控制效果。結(jié)果表明，隨著藥品用量的增加，體系中粒子數(shù)量逐漸降低，弦長有所減小，化學(xué)處理可有效地將樹脂組分固著在紙漿纖維上，降低TMP漿中樹脂含量。
[0024]實施例2
[0025]采用FBRM考察化學(xué)處理對脫墨漿中二次膠黏物的去除效果。
[0026]取脫墨漿經(jīng)疏解后補(bǔ)加水至0.1-0.5%漿濃。取500mL上述疏解好的漿料至動態(tài)濾水儀量筒中，加入不同量的陰離子捕捉劑溶液，取濾液在2000r / min下離心10-20min去除細(xì)小纖維等組分。在10mL燒杯中加入50mL離心后水樣，將FBRM探頭安置于溶液中靠近攪拌棒邊緣處，開啟攪拌器，攪拌速度設(shè)定為200r / min，添加一定量的陽離子聚合物溶液，運(yùn)行在線粒度測量系統(tǒng)，待體系穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，考察化學(xué)處理對脫墨漿中二次膠黏物的控制效果。結(jié)果顯示，隨著藥品添加量的增加，體系中粒子數(shù)量逐漸降低，紙漿中二次膠黏物含量減少。
[0027]實施例3
[0028]采用FBRM檢測紙機(jī)白水中二次膠黏物的含量。
[0029]取某白板紙生產(chǎn)車間不同部位的紙機(jī)白水離心處理，離心時間10_20rnin，轉(zhuǎn)速2000rpm。在10mL燒杯中加入50mL離心后紙機(jī)白水，將FBRM探頭安置于溶液中靠近攪拌棒邊緣處，開啟攪拌器，攪拌速度設(shè)定為200r / min，添加一定量的陽離子聚合物溶液，運(yùn)行在線粒度測量系統(tǒng)，待體系穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。結(jié)果表明芯漿白水中膠黏物的粒子數(shù)量聞于底楽.白水。
【權(quán)利要求】
1.一種二次膠黏物檢測的方法，其特征在于通過FBRM檢測紙漿和造紙白水中的二次膠黏物含量。
2.根據(jù)權(quán)利I所述，紙漿中二次膠黏物的檢測，對紙漿稀釋后經(jīng)動態(tài)濾水儀過濾，取濾液離心，添加一定量的陽離子聚合物溶液使二次膠黏物絮聚，進(jìn)行FBRM檢測分析。
3.根據(jù)權(quán)利I所述，紙機(jī)白水中二次膠黏物的檢測，取紙機(jī)白水離心處理后，添加一定量的陽離子聚合物溶液使二次膠黏物絮聚，進(jìn)行FBRM檢測分析。
4.根據(jù)權(quán)利2所述，紙漿稀釋濃度為0.1% _0.5%，動態(tài)濾水儀過濾過程中選用濾網(wǎng)型號為200目。
5.根據(jù)權(quán)利2、3所述，離心時間10-20min，轉(zhuǎn)速2000rpm。
6.根據(jù)權(quán)利2、3所述，F(xiàn)BRM檢測結(jié)果為粒子的平均弦長、中間弦長以及不同粒徑范圍的顆粒數(shù)量。
【文檔編號】G01N15/06GK104422639SQ201310394958
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】裴繼誠, 張方東, 王海洋, 李國棟 申請人:天津科技大學(xué)