FI68322B - Foerfarande och anordning foer maetning av maengden av siliciumbelaeggning vid papper eller kartong - Google Patents

Description

68322

MENETELMÄ JA LAITTEISTO SILIKONIPÄÄLLYSTEMÄÄRÄN MITTAAMISEKSI PAPERISTA TAI KARTONGISTA - FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR MÄTNING AV MÄNGDEN AV SILICIUMBELÄGGNING VID PAPPER ELLER KARTONG

5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä silikonipäällystemäärän mittaamiseksi jatkuvana rainana liikkuvasta paperista tai kartongista, jossa menetelmässä primäärisäteilylähteestä saatavalla röntgensäteilyllä herätetään rainan päällystetyllä puolella si-10 jaits evän sekundäärisäteilylähteen järjestysluvultaan piitä suuremman alkuaineen karakteristinen röntgensäteily, joka ohjataan vinosti rainaan siten, että se herättää silikonipäällysteen sisältämän piin karakteristisen röntgensäteilyn, joka edelleen johdetaan rainan päällystetyllä puolella olevaan detektoriin, 15 joka rekisteröi säteilyn piikkinä, josta silikonipäällystemäärä on määritettävissä. Lisäksi keksinnön kohteena on laitteisto, jolla mainittu menetelmä on toteutettavissa.

Keksinnön erityisenä tarkoituksena on mitata silikonipäällyste-20 määriä erilaisista papereista, kuten rasvankestävistä voipape reista, leivinpapereista sekä tarrapaperin aluspaperista.

Ennestään tunnetaan off-line-menetelmä, jossa päällysteenä olevan silikonin sekaan sekoitetaan tiettyjä merkkialkuaineita, joitten 25 antamien fluoresenssisäteilypiikkien perusteella voidaan määrittää silikonin määrä. Suoran fluoresenssisäteilyn intensiteetit ovat kuitenkin alhaiset ja niiden mittaamiseen käytetään verran-nollisuuslaskureita, joiden suurimpana puutteena on se, että ne eivät pysty erottamaan toisistaan täyteaineessa olevien alu-30 miinin (AI) ja piin (Si) piikkejä. Kuitenkin ym. papereissa käytetään nykyään yleisesti täyteaineita, esimerkiksi kaoliinia, joka on eräs alumiinisilikaattilaji. Näin ollen keksinnön kohteena olevan menetelmän tehtävänä on ensisijaisesti pystyä määrittämään erikseen sekä Al:n että Si:n määrä, jotta voidaan pois-35 taa paperin täyteaineina käytettävien AI- ja Si-pitoisten aineiden vaikutus mittaustulokseen.

Kun ym. paperien silikonipäällystemäärä pyritään pitämään sen 68322 hinnan takia mahdollisimman pienenä (riittävän tasapaksun päällysteen määrä on 0,7-0,8 g/m2 ), tulee mittaustarkkuuden olla vähintään 0,1 g/m2 .

5 Keksinnön mukaisella on-line-menetelmällä ja laitteistolla, jolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa, on mahdollista saavuttaa yllämainitut päämäärät.

Seuraavassa keksinnön erästä sovellutusmuotoa kuvataan yksityis-10 kohtaisesti piirustuksella, joka esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamisessa tarvittavaa laitteistoa kaaviollisena poikkileikkauksena.

Piirustuksessa mitattavaa, jatkuvana rainana kulkevaa paperia 15 on merkitty viitenumerolla 1 ja tässä tapauksessa yläpinnalla olevaa si1ikonipäällystettä on kuvattu vinoviivoituksella . Paperiradan 1 alle on sijoitettu tranversoiva kotelo 2, jonka sisässä on primäärisäteilyn lähteenä toimiva röntgenputki 3, joka voi toimia esimerkiksi 10 mA:n virralla ja 10 kV:n jännitteellä. 20 Röntgenputkesta 3 tulevan säteilyn johtamiseksi paperirataa 1 vasten on kotelon 2 yläpintaan muodostettu rengasmainen rako 4, jonka sisäpuolelle jää pyöreä, levymäinen rajoitinkappale 5, joka toimii säteilysuojana sekä ollessaan hyvin lähellä liikkuvaa paperirataa 1 myös sen lepatuksen valmentajana.

25 Röntgenputkesta 3 tuleva säteily pääsee näin ollen paperirataa 1 vasten vain kotelon 2 pinnassa olevasta rengasmaisesta raosta 4.

Koteloa 2 vastapäätä paperiradan 1 yläpuolella ja sen välittömäs-30 sä läheisyydessä on toinen identtisesti traversoiva mittakotelo 6, jonka alapinnalle on kiinnitetty renkaanmuotoinen röntgensäteilyn sekundääri lähde 7, joka on sijoitettu tarkasti vastapäätä kotelon 2 rengasmaisesta raosta 4' tulevaa primääriröntgensätei-lyä. Sekundääri lähde 7 on toisin sanoen sijoitettu samankeskei-35 sesti raon 4 kanssa. Rengasmainen sekundääri lähde 7 on tehty esimerkiksi alkuainerikistä (S). Renkaan 7 keskelle on koteloon 68322 3 6 tehty pyöreä reikä 8 säteilyn johtamiseksi kotelon 6 sisään sijoitettuun tyhjiössä olevaan puolijohdedetektoriin 9. Reikä 6 on peitetty beryllium-metallista tehdyllä ikkunalla, joka päästää mahdollisimman suuren osan siihen tulleesta säteilystä lävitseen. Röntgenputkesta 3 tuleva primäärisäteily pääsee siis vain rengasmaisesta raosta 4 paperiradan läpi sekundääri lähteeseen 7, sillä säteilysuojan muodostava rajoitinkappa1 e 5 estää säteitten pääsyn reikään 8 ja sitä kautta suoraan kotelon 6 sisällä olevaan detektoriin 9 .

) Röntgenputken 3 antama primäärisäteily virittää sekundääri lähteen 7 rikkiatomit, jotka lähettävät rikille ominaista karakteristista röntgensäteilyä, joka on säteilyenergialtaan vahvempaa kuin täy-teiaineissa olevien alumiinin ja piin karakteristiset röntgensä- j teilyt (piitä on tietenkin myös paperin pinnalla olevassa siliko-nipäällysteessä). Tämä johtuu siitä, että sekundääri lähteeksi 7 valittu rikki (S) sijaitsee alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä alumiinin ja piin jälkeen. Sekundäärilähteeksi voidaan näin ollen valita jokin muukin alkuaine, kunhan sen lähettämä ) karakteristinen röntgensäteily on suurempienergistä kuin täyteaineessa olevien alumiinin ja piin lähettämät karakterististen säteilyjen vaatimat viritysenergiat. Sekundääri lähteestä 7 vinosti paperirataan 1 tulevat säteet, jotka näin ollen kulkevat mahdollisimman pitkän matkan silikonipäällysteessä, herättävät > päällysteessä olevien piiatomien karakteristisen röntgensäteilyn, samoin kuin osittain myös paperiradan 1 täyteaineena olevien alumiinin ja piin karakteristisen röntgensäteilyn, kun täyteaineena on kaoliini eli alumiinisilikaatti. Kaikkien aineiden; alumiinin, piin ja rikin karakteristiset röntgensäteilyt kulkevat 5 aukossa 8 olevan beryllium-ikkunan läpi detektoriin, josta saadaan spektri, jossa energialtaan erilaiset säteilyt muodostavat, toisistaan erillään olevat piikit.

Kun spektrin Si-piikin pinta-ala on verrannollinen silikonipääl-5 lysteen määrään säte”i ly tyksen ollessa vakio, voidaan silikoni-päällysteen määrä laskea suoraan siinä tapauksessa, että paperis- 68322 4 sa ei ole kaoliinia tai jotain muuta täyteainetta.

Jos paperi absorboi röntgenkoneesta tullutta säteilyä eri tavoilla tai röntgenkoneen intensiteetti vaihtelee mittauksen aikana, 5 tehdään säteilytyskorjaus sironneen S:n piikin avulla. Lisäksi voidaan käyttää hyväksi toisella mittauslaitteella määritettyä paperin täyteainepitoisuutta ja ne 1iömetri painoa, jotka vaikuttavat S:n piikin siroutumisominaisuuksiin. Kun nyt pohjapaperin täyteaineen kemiallinen kaava eli alumiinin ja piin suhden tunne-10 taan, voidaan spektrissä näkyvän alumiinin piikin avulla poistaa Si:n piikistä täyteaineen aiheuttama osuus, jolloin jäljelle jäävä osa on silikonipäällysteessä olevan Si:n osuus.

Keksintö ei ole rajoittunut yllä esitettyyn sovellutusmuotoon, 15 vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

1. 5 PATENTTIVAATIMUKSET 683 2 2
2. 1. Menetelmä silikonipäällystemäärän mittaamiseksi jatkuvana rainana (1) liikkuvasta paperista tai kartongista, jossa menetelmässä pri-määrisäteilylähteestä (3) saatavalla röntgensäteilyllä herätetään rainan päällystetyllä puolella sijaitsevan sekundäärisäteilylähteen (7) järjestysluvultaan piitä suuremman alkuaineen karakteristinen röntgensäteily, joka ohjataan vinosti rainaan siten, että se herättää si 1ikonipäällysteen sisältämän piin karakteristisen röntgensä-) teilyn, joka edelleen johdetaan rainan päällystetyllä puolella olevaan detektoriin (9), joka rekisteröi säteilyn piikkinä, josta silikonipäällystemäärä on määritettävissä, tunnettu siitä, että primäärisäteily johdetaan rainan (1) päällystetyllä puolella sijaitsevaan sekundäärisäteilylähteeseen (7) rainan läpi sen vastak-) kaisella puolella sijaitsevasta primäärisäteilylähteestä (3) ja että primäärisäteilyä rajataan ennen sen kulkua rainan läpi rajoit-timella (4, 5), joka sallii säteilyn kulun sekundäärisäteilylähtee- seen mutta estää sen pääsyn detektoriin (9). ) 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekundäärisäteilylähteenä (7) käytetään rengasmaista elementtiä, jonka keskelle detektori (9) on sijoitettu primäärisäteilyn tulosuunnasta katsottuna, ja että primäärisäteily rajataan rengasmaisen raon (4) avulla poikkileikkaukseltaan rengasmaiseksi, sekun-> däärisäteilylähteeseen osuvaksi vaipaksi, jolloin rengasmaisen raon sisäpuolelle jäävä rajoitinkappale (5) sulkee primäärisäteilyl-tä pääsyn detektoriin.
3. 3. Laitteisto silikonipäällystemäärän mittaamiseksi jatkuvana raina-) na (1) liikkuvasta paperista tai kartongista patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisella menetelmällä, joka laitteisto käsittää röntgensäteilyä tuottavan primäärisäteilylähteen (3), rainan päällystetyllä puolella sijaitsevan, järjestysluvultaan piitä suurempaa alkuainetta olevan sekundäärisäteilylähteen (7), jonka karakteristinen röngten-säteily on herätettävissä primäärisäteilyn avulla ja josta säteily on ohjattavissa vinosti rainaan siten, että se herättää silikoni-päällysteen sisältämän piin karakteristisen röntgensäteilyn, sekä rainan päällystetyllä puolella sijaitsevan detektorin (9), johon piin karakteristinen röntgensäteily on johdettavissa niin, että 6 68322 detektori rekisteröi säteilyn piikinä, josta silikonipäällystemäärä on määritettävissä, tunnettu siitä, että primäärisäteilyläh-de (3) sijaitsee sekundäärisäteilylähteeseen (7) nähden rainan (1) vastakkaisella puolella niin, että primäärisäteily tulee johde-5 tuksi rainan läpi, ja että primäärisäteilylähteen kanssa rainan samalle puolelle on sijoitettu rajoitin (4, 5), joka sallii primää- risäteilyn kulun sekundäärisäteilylähteeseen mutta estää sen pääsyn detekotriin (9).
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sekundäärisäteilylähteen (7) muodostaa rengasmainen elementti, että detektori (9) on sijoitettu primäärisäteilyn tulosuunnasta katsottuna ko. rengasmaisen elementin keskelle ja että . mainitun rajoittimen muodostavat rengasmainen rako (4) sekä sen 15 sisäpuolelle jäävä rajoitinkappale (5), jolloin primäärisäteily pääsee rengasmaisesta raosta sekundäärisäteilylähteeseen poikkileikkaukseltaan rengasmaisena vaippana kun taas rajoitinkappale sulkee primäärisäteily1tä pääsyn detektoriin.
5. 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että sekundäärisäteilylähde (7) on alkuainerikistä tehty levymäinen elementti. 68322 7 PATENTKRÄV