FI93902C - Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample - Google Patents

Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample Download PDF

Info

Publication number
FI93902C
FI93902C FI931779A FI931779A FI93902C FI 93902 C FI93902 C FI 93902C FI 931779 A FI931779 A FI 931779A FI 931779 A FI931779 A FI 931779A FI 93902 C FI93902 C FI 93902C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sample
pulp
separator
filter
centrifuge
Prior art date
Application number
FI931779A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI931779A (en
FI93902B (en
FI931779A0 (en
Inventor
Timo Korpi
Pentti Niemelae
Jouni Tornberg
Eero Hietala
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI931779A priority Critical patent/FI93902C/en
Publication of FI931779A0 publication Critical patent/FI931779A0/en
Priority to PCT/FI1994/000150 priority patent/WO1994024541A1/en
Publication of FI931779A publication Critical patent/FI931779A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI93902B publication Critical patent/FI93902B/en
Publication of FI93902C publication Critical patent/FI93902C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/04Investigating sedimentation of particle suspensions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

9390293902

MENETELMÄ JA LAITTEISTO MASSASULPPUNÄYTTEEN PIHKA-AINEPITOISUUDEN MÄÄRITTÄMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RESIN CONTENT OF A PULP SAMPLE

Keksintö koskee menetelmää massasulppunäytteen 5 pihka-ainepitoisuuden määrittämiseksi. Keksintö koskee edelleen laitteistoa massasulppunäytteen pihka-ainepitoisuuden määrittämiseksi.The invention relates to a method for determining the resin content of a pulp stock sample 5. The invention further relates to an apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample.

Paperi- ja selluloosaprosessien kehittäminen entistä taloudellisemmiksi ja ympäristöystävällisemmik-10 si on tuonut mukanaan uusia ongelmia. Esimerkiksi paperikoneen märkäosan sulkemisasteen kasvattamisen sekä mm. kiertokuidun käytön yleistymisen myötä kiertoveteen rikastuvat haitalliset aineet muodostavat yhä suuremman ongelman. Yleensä märkäosan kemiaa tunnetaan vielä 15 huonosti, joten sen kontrolloiminen on vaikeaa. Tämä aiheuttaa laatu- ja tuottavuusongelmia, jotka ovat merkittäviä. Märkäosan muuttujista saatu riittämätön informaatio on johtanut lisäainekemikaalien runsaaseen, epätaloudelliseen käyttöön ja vaikuttanut valmiin tuot-20 teen laatuun heikentävästi. Täten tarvitaan selektiivisiä massasulppuprosessin tilaa kuvaavia mittausmenetelmiä. Erityisesti tarvitaan selektiivisiä on-line mittausmenetelmiä, joilla voidaan seurata massasulppu-prosessissa tapahtuvia jatkuvia eri muuttujien vaihte-25 luja.The development of paper and cellulose processes to be more economical and environmentally friendly has brought new challenges. For example, increasing the degree of closure of the wet part of a paper machine and e.g. with the increasing use of recycled fiber, harmful substances enriched in circulating water are becoming an increasing problem. In general, the chemistry of the wet part is still poorly understood, making it difficult to control. This causes quality and productivity problems that are significant. Insufficient information on wet end variables has led to the abundant, uneconomical use of additive chemicals and has had a detrimental effect on the quality of the finished product. Thus, there is a need for selective measurement methods that describe the state of the pulping process. In particular, there is a need for selective on-line measurement methods to monitor the continuous shifts of various variables in the pulp stock process.

Kiertovesien mittauskohteista liuenneet ja kolloidiset orgaaniset yhdisteet ja varsinkin pihka-aineet on havaittu hyvin tärkeiksi seurantaa vaativiksi kohteiksi. - Pihka-aineilla tarkoitetaan tässä yhtey-30 dessä yleisesti havu- ja lehtipuista peräisin olevia .. erilaisia hartsipitoisia uuteaineita. - Pihka-aineet voivat olla ongelmallisia paperinvalmistuksen yhteydessä aiheuttaen esim. reikiä ja tahroja paperiin, valmiin tuotteen hävikkiä ja ne voivat tukkia paperikoneen 35 huopia, mikä pidentää koneen seisonta-aikaa.Dissolved and colloidal organic compounds, and especially resinous substances, have been identified as very important sites for monitoring in the circulating water measurement sites. - In this context, resin substances generally mean various resinous extracts from conifers and deciduous trees. - Resin materials can be problematic in papermaking, causing, for example, holes and stains in the paper, loss of the finished product, and can clog the blankets of the paper machine 35, which prolongs the downtime of the machine.

Pihka-ainemäärän määrittämisessä suurimpia ongelmia ovat olleet niiden suhteellisen pieni määrä 2 93902 kiertovedessä ja näytteen käsittely. Pihkapallojen muodossa olevien pihka-aineiden määritykseen on kehitetty laboratoriomittausmenetelmiä.The major problems in determining the amount of resin have been their relatively small amount in 2 93902 circulating water and sample handling. Laboratory measurement methods have been developed for the determination of resin substances in the form of resin balls.

Eräs yleinen menetelmä mitata pihkapallojen 5 määrää prosessista otetusta näytteestä on mikroskoopilla suoritettava manuaalinen laskenta, ns. pihkapal-lolaskenta. Tällä menetelmällä voidaan kuitenkin havaita vain suurimmat pihkapallot mikroskoopin erotuskyvyn rajasta johtuen, joka osuu juuri pihkapallojen kokoja-10 kauman maksimialueelle. Edelleen mittaustulokset ovat riippuvaisia laskentaa suorittavasta henkilöstä. Lisäksi menetelmä on työläs ja laskennalla on vaikea saavuttaa riittävää tilastollista tarkkuutta.One common method of measuring the number of resin balls 5 from a sample taken from a process is a manual counting performed under a microscope, the so-called pihkapal-lolaskenta. However, with this method, only the largest resin balls can be detected due to the limit of the microscope's resolution, which just falls within the maximum range of resin ball sizes. Furthermore, the measurement results depend on the person performing the calculation. In addition, the method is laborious and it is difficult to achieve sufficient statistical accuracy with the calculation.

Pihkapallojen määrää on myös arvioitu epäsuo-15 rasti laboratorio-olosuhteissa tunnetun sameusmittauk-sen (turbiditeettimittaus) avulla koko näytteen sent-rifugoinnin tai laskeutuksen jälkeen. Laskeutusta on käytetty pihkapallojen erottamiseksi prosessinäyt-teestä. Sameuden mittauksessa on kuitenkin epävar-20 muustekijöitä. Esikäsittely on esim. vaikea toteuttaa, koska näytteen hiukkaskokojakauman on säilyttävä stabiilina prosessiolosuhteista riippumatta. Pihkapallojen kokojakauman (tiheysfunktion) muoto on sameusmittauk-selle herkällä alueella (0.3 - 0.6 μπι) hyvin jyrkkä, 25 joten sameusmittaus on herkkä pallokoon muutoksille, joita tapahtuu koko ajan prosessissa. Mittauksen soveltuvuutta on-line mittausmenetelmäksi ei ole osoitettu .The number of resin beads has also been estimated indirectly by turbidity measurement (turbidity measurement) known under laboratory conditions after centrifugation or settling of the whole sample. Landing has been used to separate the resin balls from the process sample. However, there are 20 uncertainties in the measurement of turbidity. For example, pretreatment is difficult to perform because the particle size distribution of the sample must remain stable regardless of the process conditions. The shape of the size distribution (density function) of the resin balls is very steep in the range sensitive to turbidity measurement (0.3 - 0.6 μπι), 25 so the turbidity measurement is sensitive to changes in sphere size that occur throughout the process. The suitability of the measurement as an on-line measurement method has not been demonstrated.

Edelleen pihkapallojen laskentaan on käytetty 30 alunperin lääketieteen sovellutuksiin kehitettyä he-masytometriä. Mutta tämäkin menetelmä on vaikea sovittaa on-line mittauksiin.Furthermore, 30 hemocytometers originally developed for medical applications have been used to count resin balls. But even this method is difficult to adapt to on-line measurements.

Eräässä menetelmässä näyte ensin sentrifugoi-daan, saatua näytettä uutetaan MTBE (metyyli-tert.-35 butyylieetteri) -liuottimeen ja pihka-aineiden määrä mitataan kaasukromatografisesti laboratorio-olosuhteissa. Kaasukromatografiaa on kuitenkin vaikea käyttääIn one method, the sample is first centrifuged, the resulting sample is extracted into MTBE (methyl tert-35-butyl ether) solvent, and the amount of resin is measured by gas chromatography under laboratory conditions. However, gas chromatography is difficult to use

IIII

3 93902 prosessiolosuhteissa, eikä se helposti sovellu on-line mittauslaitteeksi.3 93902 process conditions and is not easily suitable as an on-line measuring device.

Eräässä uudessa laboratoriomenetelmässä pihka-pallot värjätään spesifisellä fluorisoivalla väriai-5 neella ja värjätyt pallot määritetään laservalon käyttöön perustuvaa optista mittausta käyttäen (Lorenzak P., Kröhl T. ja Horn D., Determination of the Effectiveness of Pitch Control Agents by Means of a New Laser-optical Particle Counting Method; Proceedings of the 10 4th International Conference: New Available Techniques and Current Trends, SPCI, s. 334-347). Myös tämä menetelmä on on-line käyttöön sopimaton.In a new laboratory method, resin beads are stained with a specific fluorescent dye and the stained balls are determined using optical measurement based on the use of laser light (Lorenzak P., Kröhl T., and Horn D., Determination of the Effectiveness of Pitch Control Agents by Means of a New Laser -optical Particle Counting Method; Proceedings of the 10 4th International Conference: New Available Techniques and Current Trends, SPCI, pp. 334-347). This method is also inappropriate for on-line use.

Edellä esitetyn mukaisesti suora jatkuvatoiminen on-line mittaus näytteen sisältämän pihka-ainepi-15 toisuuden määrittämiseksi ei ole ollut toistaiseksi mahdollista.As described above, direct continuous on-line measurement to determine the resin content of the sample has not been possible so far.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat.It is an object of the present invention to obviate the above drawbacks.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda 20 esiin menetelmä, jonka avulla massasulppuprosessin tilaa voidaan seurata entistä paremmin.In particular, it is an object of the invention to provide a method by means of which the state of the pulp pulping process can be better monitored.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimuksiin.For aspects of the invention, reference is made to the claims.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetel-25 mässä massasulppunäytteen pihka-ainepitoisuuden määrit- : tämiseksi, joka näyte sisältää puukuitua, pihka-ainet ta, mahdollisia muita kiintoaineita, liuenneita orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sekä vettä; (a) osasta massasulppunäytettä erotetaan ominaispainoon 30 perustuvalla erotuslaitteella puukuidut sekä mahdolli set muut kiintoaineet lukuun ottamatta pihka-aineita I varsinaisen näytteen saamiseksi; (b) osasta massasulppunäytettä erotetaan partikkelikokoon perustuvalla erotuslaitteella pihka-aineet sekä 35 mahdollisesti esiintyvät puukuidut ja muut kiintoaineet vertailunäytteen saamiseksi; ja c) näytteen pihka-ainepitoisuus määritetään mittaamalla 93902 4 saadusta varsinaisesta näytteestä käyttäen vertailynäy-tettä vertailuna.In the method of the present invention for determining the resin content of a pulp stock sample, which sample contains wood fiber, resin, any other solids, dissolved organic and inorganic substances, and water; (a) wood fibers and any other solids, with the exception of resins I, are separated from a part of the pulp sample by means of a separation device based on specific gravity 30 in order to obtain the actual sample; (b) separating the resins and any wood fibers and other solids present from a portion of the pulp sample with a particle size separator to obtain a reference sample; and c) the resin content of the sample is determined by measuring 93902 4 from the actual sample obtained using a reference sample as a reference.

Varsinaisen näytteen valmistuksessa ominaispainoon perustuvana erotuslaitteena voidaan käyttää 5 sentrifugia tai separaattoria. Tällöin osasta mas-sasulppunäytettä erotetaan puukuidut, mahdolliset muut kiintoaineet, kuten puuperäinen hienoaines, täyteaineet ja pigmentit, mutta jätetään erottamatta ominaispainoltaan edellä mainittuja kiinteitä aineita ja vettä 10 kevyemmät pihka-aineet, joka ovat pihkapallojen muodossa, sekä liuenneet aineet, jotka voivat olla orgaanisia liuenneita aineita tai epäorgaanisia liuenneita aineita.In the preparation of the actual sample, a centrifuge or a separator can be used as a separation device based on specific gravity. In this case, wood fibers, any other solids such as wood-based fines, fillers and pigments are separated from a part of the pulp sample, but no separation is made between the above-mentioned solids and water lighter resins in the form of resin balls and solutes which may be dissolved. substances or inorganic solutes.

Vertailunäytteen valmistuksessa partikkeliko-15 koon perustuvana erotuslaitteena voidaan käyttää suodatinta, esim. mekaanista suodatinta, kuten keraamista tai paperista suodatinta. Suodattimen reikäkoko valitaan pihkapallokokojakauman mukaan. Pihkapallojen kokojakauma on suurimmaksi osaksi kokoalueella 0.2 - 2 pm 20 (Allen, L. H., Pitch in Wood Pulps, Pulp & Paper Canada, toukokuu 1975, s. 70-77), joten suodattimen reikä-kooksi valitaan edullisesti n. 0.1 - 0.2 pm. Tällöin osasta massasulppunäytettä erotetaan siinä mahdollisesti esiintyvien edellä mainittujen kiinteiden komponent-25 tien lisäksi kolloidaaliset pihkapallot, jolloin ver-* tailunäytteeseen jää liuenneet orgaaniset ja epäor gaaniset aineet.In the preparation of the reference sample, a filter, e.g. a mechanical filter such as a ceramic or paper filter, can be used as the particle size-15 separation device. The hole size of the filter is selected according to the resin ball size distribution. The size distribution of the resin balls is for the most part in the size range 0.2 to 2 μm (Allen, L. H., Pitch in Wood Pulps, Pulp & Paper Canada, May 1975, pp. 70-77), so the hole size of the filter is preferably selected to be about 0.1 to 0.2 μm. In this case, in addition to any solid components mentioned above, any colloidal resin spheres are separated from a part of the pulp sample, whereby dissolved organic and inorganic substances remain in the reference sample.

Näytteen pihka-ainepitoisuuden määrityksessä mittaus suoritetaan varsinaista näytettä ja vertailu-30 näytettä käyttäen. Vertailunäytteellä eliminoidaan massasulppunäytteessä esiintyvien liuenneiden orgaanisten aineiden, kuten hiilihydraattien ja ligniinien, mahdollinen häiritsevä vaikutus mittaustuloksiin. Tällöin pihkapitoisuuden määrittämiseen voidaan käyttää 35 orgaanisten aineiden rakennetta hyödyntävää mittauslaitetta, esim. sähkömagneettisen säteilyn absorptiota, emissiota tai sirontaa mittaavaa laitetta. EdelleenIn determining the resin content of the sample, the measurement is performed using the actual sample and the reference sample. The reference sample eliminates the possible interfering effect of the dissolved organic substances, such as carbohydrates and lignins, present in the pulp stock on the measurement results. In this case, a measuring device utilizing the structure of organic substances, e.g. a device measuring the absorption, emission or scattering of electromagnetic radiation, can be used to determine the resin content. Still

IIII

5 93902 määrityksessä voidaan käyttää RAMAN-spektroskopiaa.5 93902 RAMAN spectroscopy can be used in the assay.

Edullisesti käytetään IR-spektrofotometriä, jolla pihka-ainepitoisuus voidaan määrittää kvantitatiivisesti esiintyville pihka-aineille tyypilliseen 5 absorptiospektriin perustuen. Pihka-aineiden absorp-tiospektrin perusteella valitaan edullinen aaltoluku-alue tai valinnaisesti kiinteä aallonpituus. Eräs edullinen aaltolukualue on n. 2400 - 3000 cm'1. Kun mittauksessa käytetään keksinnön mukaisesti valmistettua ver-10 tailunäytettä, saadaan toteutettua spesifinen pihka-ainepitoisuusmittaus. Mittaus voidaan lisäksi suorittaa nopeasti ja jatkuvatoimisesti.Preferably, an IR spectrophotometer is used with which the resin content can be quantified on the basis of an absorption spectrum typical of the resins present. Based on the absorption spectrum of the resins, a preferred wavelength range or optionally a fixed wavelength is selected. One preferred wavelength range is about 2400 to 3000 cm -1. When a control sample prepared according to the invention is used in the measurement, a specific resin content measurement can be performed. In addition, the measurement can be performed quickly and continuously.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erittäin hyvin jatkuvatoimiseksi on-line menetelmäksi minkä 15 tahansa massasulppuprosessin, kuten hiokkeen, selluloosan tai paperin valmistusprosessin yhteyteen. Paperin valmistuksella tarkoitetaan tässä yhteydessä varsinaisen paperin, kartongin tai muun lignoselluloosakui-dusta valmistettavan rainamaisen non-woven tuotteen 20 valmistusta.The process according to the invention is very well suited as a continuous on-line process in connection with any pulping process, such as a pulp, cellulose or papermaking process. By papermaking in this context is meant the production of the actual paper, board or other web-like non-woven product 20 made from lignocellulosic fiber.

Menetelmän erään jatkuvatoimisen sovellutus-muodon mukaan varsinaisen näytteen ja vertailunäytteen valmistus on järjestetty rinnakkaiseksi, jolloin prosessista tuleva massasulppunäyte jaetaan kahteen osaan 25 siten, että : (a) toinen osa sentrifugoidaan tai separoidaan jatkuva toimisella sentrifugilla tai separaattorilla varsinaisen näytteen valmistamiseksi; ja (b) toinen osa suodatetaan jatkuvatoimisella suodatti-30 mella vertailunäytteen valmistamiseksi.According to a continuous embodiment of the method, the preparation of the actual sample and the reference sample is arranged in parallel, the pulp sample from the process being divided into two parts by: (a) centrifuging or separating the second part with a continuous centrifuge or separator to produce the actual sample; and (b) filtering the second portion through a continuous filter to prepare a reference sample.

Menetelmän erään toisen jatkuvatoimisen so-vellutusmuodon mukaan varsinaisen näytteen ja vert- i ailunäytteen valmistus on järjestetty peräkkäiseksi siten, että 35 (a) massasulppunäyte sentrifugoidaan tai separoidaan jatkuvatoimisella sentrifugilla tai separaattorilla . varsinaisen näytteen saamiseksi; 6 93902 (b) osa vaiheesta (a) saatua liuosnäytettä suodatetaan jatkuvatoimisella suodattimena vertailunäytteen saamiseksi .According to another continuous embodiment of the method, the preparation of the actual sample and the control sample is arranged sequentially by centrifuging or separating the pulp sample 35 (a) with a continuous centrifuge or separator. to obtain the actual sample; 6 93902 (b) A portion of the solution sample obtained from step (a) is filtered through a continuous filter to obtain a reference sample.

Esillä oleva keksintö tuo siten esiin mene-5 telmän, jolla näytteen sisältämän pihka-aineen kokonaismäärä voidaan määrittää spesifisesti ja joka on sovitettavissa massasulppuprosessien yhteyteen on-line mittausmenetelmäksi. Edelleen esillä oleva keksintö tuo esiin laitteiston menetelmän toteuttamiseksi.The present invention thus provides a method by which the total amount of resin in a sample can be specifically determined and which can be adapted to pulp pulping processes as an on-line measurement method. The present invention further provides an apparatus for carrying out the method.

10 Keksinnön ansiosta massasulppuprosessin pihka- ainepitoisuutta voidaan nyt seurata ensimmäistä kertaa jatkuvatoimisesti massasulppuprosessin yhteydessä.Thanks to the invention, the resin content of the pulping process can now be monitored continuously for the first time in connection with the pulping process.

Edelleen keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu vertailunäyte mahdollistaa jatkuvatoimi-15 sten, nopeiden mittauslaitteiden, kuten IR-analysaat-torien käytön pihka-ainepitoisuuden määrityksessä online minkä tahansa paperi- tai selluprosessin yhteydessä.Furthermore, the reference sample prepared by the method of the invention allows the use of continuous, high-speed measuring devices, such as IR analyzers, to determine the resin content online in connection with any paper or pulp process.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityis kohtaisemmin seuraavien sovellutusesimerkkien avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista erästä laitteistoa, jossa erotuslaitteet on järjestetty rin-, 25 nakkain, kuva 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista erästä toista laitteistoa, jossa erotuslaitteet on järjestetty peräkkäin, kuva 3 esittää IR-spektrofotometrillä saatuja absorp-30 tiospektrejä, jotka on saatu käytettäessä keksinnön mukaisesti valmistettua vertailunäytettä ja puhdasta vettä vertailunäytteenä, ja kuva 4 esittää IR-mittauksen korrelaatiota laboratoriossa tehtyihin pihkapallomäärityksiin.The invention will now be described in more detail by means of the following application examples with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows an apparatus according to the invention, in which the separating devices are arranged side by side, Figure 2 schematically shows another apparatus according to the invention, in which the separating devices are arranged in series, Figure 3 shows the absorption spectra obtained with an IR spectrophotometer obtained using a reference sample prepared according to the invention and pure water as a reference sample, and Figure 4 shows the correlation of the IR measurement with the resin ball assays performed in the laboratory.

Esimerkki 1;Example 1;

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen eräs 35 li 7 93902 jatkuvatoiminen laitteisto, jossa erotuslaitteet on järjestetty rinnakkain. Laitteistoon kuuluu jatkuvatoiminen sentrifugi 1, jatkuvatoiminen keraaminen suodatin 2 ja jatkuvatoiminen IR-spektrofotometri 3. Laitteisto 5 on kytketty on-line mittauslaitteistoksi paperikoneen 4 märkäosan yhteyteen.Figure 1 shows a continuous apparatus 35 according to the invention, in which the separating devices are arranged in parallel. The apparatus comprises a continuous centrifuge 1, a continuous ceramic filter 2 and a continuous IR spectrophotometer 3. The apparatus 5 is connected as an on-line measuring apparatus in connection with the wet part of the paper machine 4.

Tässä sovellutuksessa paperikoneesta 4, esim. perälaatikosta otettava massasulppunäytevirta 5 jaetaan kahteen osaan 6, 7. Sentrifugi 1 on järjestetty vas-10 taanottamaan toisen osan 6 ja keraaminen suodatin 2 on järjestetty vastaanottamaan jaetun toisen osan 7.In this application, the pulp sample stream 5 taken from a paper machine 4, e.g. a headbox, is divided into two parts 6, 7. The centrifuge 1 is arranged to receive the second part 6 and the ceramic filter 2 is arranged to receive the divided second part 7.

Sentrifugiin 1, joka on tässä tapauksessa jatkuvatoiminen dekantterilinko, saapuvaa massasulp-punäytettä ei tarvitse esisuodattaa, joskin esisuoda-15 tusta voidaan haluttaessa käyttää. Sentrifugin kier-rosnopeus on sovitettu siten, että se erottaa näytteen sisältämät kiintoaineet kevyitä pihka-aineita lukuun ottamatta. Tässä esimerkissä kierrosnopeudeksi valittiin 6000 kierr./min, mikä vastaa keskipakoisvoiman 20 kiihtyvyyttä n. 3000g. Sentrifugista saadaan jatkuva nestevirta 8 sekä varsin suurisakeuksisia massapalloja 9 (sakeus suuruusluokkaa n. 30 - 40 %), jotka voidaan palauttaa prosessiin.The pulp pulp sample entering the centrifuge 1, which in this case is a continuous decanter centrifuge, does not need to be pre-filtered, although pre-filtration can be used if desired. The rotational speed of the centrifuge is adjusted to separate the solids contained in the sample, with the exception of light resins. In this example, the rotational speed was chosen to be 6000 rpm, which corresponds to an acceleration of the centrifugal force 20 of about 3000 g. The centrifuge produces a continuous flow of liquid 8 as well as rather high-density pulp balls 9 (consistency of the order of about 30-40%), which can be returned to the process.

Sentrifugista saatu nestevirta 8 johdetaan . 25 varsinaisena näytteenä IR-spektrofotometriin 3.The liquid stream 8 obtained from the centrifuge is passed. 25 as an actual sample for the IR spectrophotometer 3.

Jatkuvatoimisen keraamisen suodattimen 2 rei-käkooksi on valittu n. 0.1 - 0.2 pm, jolloin suodatin 2 erottaa massasulppunäytteen sisältämät puukuidut ja muun kiintoaineksen sekä käytännöllisesti katsoen 30 kaikki pihkapallot. Saatuun suodokseen 10 jää ainoastaan näytteen sisältämät liuenneet orgaaniset ja epäor-gaaniset aineet. Suodos johdetaan jatkuvatoimiseen IR-spektrofotometriin 3 vertailunäytteeksi. Erotettu kiintoaines 11 voidaan palauttaa prosessiin.The hole size of the continuous ceramic filter 2 is chosen to be about 0.1 to 0.2 μm, whereby the filter 2 separates the wood fibers and other solids contained in the pulp pulp sample, as well as practically all the resin balls. Only the dissolved organic and inorganic substances contained in the sample remain in the obtained filtrate 10. The filtrate is passed to a continuous IR spectrophotometer 3 as a reference sample. The separated solid 11 can be returned to the process.

35 Määrityksessä vertailunäytteen avulla eli minoidaan näytteessä runsaana esiintyvien liuenneiden orgaanisten aineiden, kuten hiilihydraattien ja lig- » • · 93902 8 niinien, absorptiopiikkien vaikutus valitulla, pihka-aineille edullisella aallonpituusalueella, jolloin päästään spesifiseen pihka-aineiden mittaukseen.35 The assay uses a reference sample to minimize the effect of absorption peaks of dissolved organic substances, such as carbohydrates and ligands, which are abundant in the sample over a selected wavelength range favorable to the resins, resulting in a specific measurement of the resins.

Keksinnön mukainen menetelmä toteutettiin 5 paperikoneympäristössä. Ensin tarkastettiin sentrifu-gista saadun nestevirran sisältämä pihka-ainemäärä ja sen todettiin olevan samaa suuruusluokkaa kuin laboratoriossa laskeutetun ja analysoidun näytteen.The method according to the invention was carried out in a paper machine environment. First, the amount of resin contained in the liquid stream from the centrifuge was checked and found to be of the same order of magnitude as the sample deposited and analyzed in the laboratory.

IR-analysaattorina käytettiin kaupallista Bo-10 mem MB 155 FTIR analysaattoria. Näytteiden pihka-ainepitoisuuden analysointiin valittiin aaltolukualue n. 2400 - 3000 cm'1. Kalibrointi tehtiin PLS-menetelmällä. Vertailukompensointi aikaansaatiin vertailunäytteellä.A commercial Bo-10 mem MB 155 FTIR analyzer was used as the IR analyzer. A wavenumber range of about 2400 to 3000 cm -1 was selected for the analysis of the resin content of the samples. Calibration was performed by the PLS method. Comparative compensation was obtained with a control sample.

15 Esimerkki 2;Example 2;

Kuvassa 2 on esitetty muuten esimerkin 1 mukainen jatkuvatoiminen laitteisto, mutta jossa erotus-laitteet on järjestetty peräkkäin.Figure 2 shows a continuous apparatus according to Example 1, but in which the separation devices are arranged in series.

Tässä sovellutuksessa jatkuvatoiminen sentri-20 fugi 1 on järjestetty vastaanottamaan paperikoneesta 4 tuleva massasulppunäytevirta 5. Sentrifugi 1 ja sen toiminta on esimerkissä 1 esitetyn mukainen. Sentrifu-gista 1 saadusta nestevirrasta 8, joka sisältää jäljelle jääneinä kiintoaineina pihka-aineita sekä liuen-25 neita orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä, osa 12 * johdetaan keraamiseen suodattimeen 2 ja loppuosa 13 johdetaan varsinaisena näytteenä IR-spektrofotometriin 3. Sentrifugin 1 erottamat kiintoaineet 9 voidaan palauttaa prosessiin 4.In this embodiment, the continuous centrifuge 20 fugue 1 is arranged to receive a pulp sample stream 5 from the paper machine 4. The centrifuge 1 and its operation are as shown in Example 1. Part 12 * of the liquid stream 8 obtained from the centrifuge 1, which contains resins and dissolved organic and inorganic compounds as residual solids, is passed to the ceramic filter 2 and the remainder 13 is passed as an actual sample to the IR spectrophotometer 3. The solids separated by the centrifuge 1 can be return to process 4.

30 Jatkuvatoiminen keraaminen suodatin 2, joka on esimerkissä 1 esitetyn mukainen, erottaa oleellisesti suodattimeen tulevasta näytteestä 12 siinä jäljellä olevat kiintoaineet, so. pihka-aineet. Saatuun suodok-seen 14 jää ainoastaan näytteen sisältämät liuenneet 35 orgaaniset ja epäorgaaniset aineet. Suodos johdetaan IR-spektrofotometriin 3 taustanäytteeksi.A continuous ceramic filter 2, as shown in Example 1, substantially separates the solids remaining therein from the sample 12 entering the filter, i. resin materials. Only the dissolved organic and inorganic substances contained in the sample remain in the obtained filtrate 14. The filtrate is passed to the IR spectrophotometer 3 as a background sample.

Pihka-ainepitoisuus määritetään kuten esimer-The resin content is determined as in

IIII

9 93902 kissä 1.9 93902 cats 1.

Kuvassa 3 on verrattu absorptiospektrejä, jotka on saatu keksinnön mukaisella menetelmällä, jossa 5 vertailunäytteenä on käytetty keksinnön mukaan valmistettua vertailunäytettä (A), ja vertailunäytteellä, jossa vertailunäytteenä on käytetty puhdasta vettä (B).Figure 3 compares the absorption spectra obtained by the method according to the invention, in which a reference sample prepared according to the invention (A) is used as a reference sample, and with a reference sample in which pure water (B) is used as a reference sample.

Kuvassa 4 on verrattu keksinnön mukaisella menetelmällä määritettyä pihka-ainemäärää samanaikai-10 sesti otettujen massasulppunäytteiden laboratoriossa laskemalla tehtyihin pihkapallomäärityksiin. IR-mit-taustulokset ovat suhteellisia.Figure 4 compares the amount of resin substance determined by the method according to the invention with the resin ball determinations made by calculating the pulp samples taken at the same time in the laboratory. IR-mit background results are relative.

Edellä esitetyn perusteella keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erinomaisesti massasulppuprosessien 15 jatkuvatoimisiin pihka-ainemäärityksiin.Based on the above, the method according to the invention is excellently suitable for continuous resin material determinations of pulp pulping processes 15.

Esimerkkien on tarkoitus ainoastaan havainnollistaa keksintöä rajoittamatta sitä.The examples are intended to illustrate the invention without limiting it.

Claims (13)

1. Menetelmä massasulppunäytteen pihka-ainepitoisuuden määrittämiseksi, joka näyte sisältää puukui- 5 tua, pihka-ainetta, mahdollisia muita kiintoaineita, liuenneita orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sekä vettä, tunnettu siitä, että (a) osasta massasulppunäytettä erotetaan ominaispainoon perustuvalla erotuslaitteella puukuidut sekä mahdolli- 10 set muut kiintoaineet lukuun ottamatta pihka-aineita varsinaisen näytteen saamiseksi; (b) osasta massasulppunäytettä erotetaan partikkelikokoon perustuvalla erotuslaitteella pihka-aineet sekä mahdollisesti esiintyvät puukuidut ja muut kiintoaineet 15 vertailunäytteen saamiseksi; ja c) näytteen pihka-ainepitoisuus määritetään mittaamalla saadusta varsinaisesta näytteestä käyttäen vertailynäy-tettä vertailuna.A method for determining the resin content of a pulp pulp sample, which sample comprises wood fiber, resin, possible other solids, dissolved organic and inorganic substances and water, characterized in that (a) a part of the pulp pulp sample is separated by a specific gravity separator 10 other solids other than resins to obtain the actual sample; (b) resinous material and any wood fibers and other solids that may be present are separated from a portion of the pulp sample by a particle size separator to obtain a reference sample; and c) the resin content of the sample is determined by measuring from the actual sample obtained using a reference sample as a reference. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että menetelmä toteutetaan jatkuvatoimisesti massasulppuprosessin yhteydessä.Method according to Claim 1, characterized in that the method is carried out continuously in connection with the pulp pulping process. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massasulppunäytteestä (a) osa sentrifugoidaan tai separoidaan sentrifugilla 25 tai separaattorilla varsinaisen näytteen saamiseksi; ja (b) osa suodatetaan suodattimena vertailunäytteen saamiseksi .A method according to claim 2, characterized in that a part of the pulp sample (a) is centrifuged or separated by a centrifuge 25 or a separator to obtain the actual sample; and (b) filtering the portion as a filter to obtain a reference sample. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 (a) massasulppunäyte sentrifugoidaan tai separoidaan sentrifugilla tai separaattorilla varsinaisen näytteen saamiseksi; ja (b) osa vaiheesta (a) saatua näytettä suodatetaan suodattimena vertailunäytteen saamiseksi.A method according to claim 2, characterized in that 30 (a) the pulp sample is centrifuged or separated by a centrifuge or separator to obtain the actual sample; and (b) filtering a portion of the sample from step (a) as a filter to obtain a reference sample. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatuksessa käytetään suodatinta, jonka reikäkoko on 0.1 - 0.2 pm. li 11 93902Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a filter with a hole size of 0.1 to 0.2 μm is used in the filtration. li 11 93902 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä/ tunnettu siitä, että pihka-ainepitoisuuden määritykseen käytetään orgaanisten aineiden rakenteeseen perustuvaa mittausmenetelmää.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a method based on the structure of organic matter is used to determine the resin content. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pihka-ainepitoisuuden määritys suoritetaan mittauslaitteella, joka mittaa näytteiden aiheuttamaa, muodostetun sähkömagneettisen säteilyn absorptiota, emissiota, sirontaa taiMethod according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the determination of the resin content is carried out by means of a measuring device which measures the absorption, emission, scattering or scattering of the generated electromagnetic radiation caused by the samples. 8. Laitteisto massasulppunäytteen pihka-ainepitoisuuden määrittämistä varten, joka näyte sisältää puukuitua, pihka-ainetta, mahdollisia muita kiintoai- 15 neita, liuenneita orgaanisia ja epäorgaanisia aineita sekä vettä, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu: (a) ominaispainoon perustuva erotuslaite varsinaisen näytteen valmistamiseksi, joka erotuslaite erottaa 20 massasulppunäytteen osasta puukuidut sekä mahdolliset kiintoaineet lukuun ottamatta pihka-aineita; (b) partikkelikokoon perustuva erotuslaite vertai-lunäytteen valmistamiseksi, joka erotuslaite erottaa massasulppunäytteen osasta pihka-aineet ja mahdollises- 25 ti esiintyvät puukuidut sekä kiintoaineet; c) mittauslaite varsinaisen näytteen ja vertailunäyt-teen mittaamiseksi näytteen pihka-ainepitoisuuden määrittämiseksi .8. Apparatus for determining the resin content of a pulp sample comprising wood fiber, resin, any other solids, dissolved organic and inorganic substances, and water, characterized in that the apparatus comprises: (a) a specific gravity separator for preparing the actual sample; , which separates wood fibers and any solids other than resins from a portion of the 20 pulp samples; (b) a particle size separator for preparing a reference sample, which separates resins and any wood fibers and solids present from a portion of the pulp pulp sample; (c) a measuring device for measuring the actual sample and the reference sample to determine the resin content of the sample. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, 30 tunnettu siitä, että laitteisto on järjestetty määrittämään pihka-ainepitoisuus jatkuvatoimisesti sulppunäytteestä.Apparatus according to claim 8, characterized in that the apparatus is arranged to determine the resin content continuously from the pulp sample. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu: 35 (a) jatkuvatoiminen sentrifugi tai separaattori varsi naisen näytteen valmistamiseksi, sentrifugi joka on järjestetty vastaanottamaan massasulppuprosessista tu- 12 93902 leva näytevirta; b) jatkuvatoiminen suodatin vertailunäytteen valmistamiseksi, joka suodatin on järjestetty vastaanottamaan massasulppuprosessista tulevaa näytevirtaa; ja 5 (c) jatkuvatoiminen mittauslaite näytteen ja vertai lunäytteen mittaamiseksi, joka mittauslaite on järjestetty mittaamaan sentrifugista tai separaattorista tuleva varsinainen näyte sekä suodattimesta tuleva vertailunäyte.Apparatus according to claim 9, characterized in that the apparatus comprises: 35 (a) a continuous centrifuge or separator for producing a female sample, a centrifuge arranged to receive a sample stream from the pulp milling process; b) a continuous filter for preparing a reference sample, the filter being arranged to receive a sample stream from the pulping process; and 5 (c) a continuous measuring device for measuring the sample and the reference sample, which measuring device is arranged to measure the actual sample from the centrifuge or separator and the reference sample from the filter. 10 RAMAN-spektroskopiaa, edullisesti IR-spektrofotomet-rillä.RAMAN spectroscopy, preferably with an IR spectrophotometer. 10 9390210 93902 11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu: (a) jatkuvatoiminen sentrifugi tai separaattori varsinaisen näytteen valmistamiseksi, joka on järjestetty vastaanottamaan massasulppuprosessista tuleva näytevir- 15 ta; (b) jatkuvatoiminen suodatin vertailunäytteen valmistamiseksi, joka on järjestetty vastaanottamaan osan sentrifugista tai separaattorista tulevaa näytevirtaa; ja (c) jatkuvatoiminen mittauslaite, joka on järjestetty 20 mittaamaan sentrifugista tai separaattorista tulevan varsinainen näyte sekä suodattimesta tuleva vertailunäyte.Apparatus according to claim 9, characterized in that the apparatus comprises: (a) a continuous centrifuge or separator for producing the actual sample, which is arranged to receive the sample stream from the pulping process; (b) a continuous filter for preparing a reference sample arranged to receive a portion of the sample stream from the centrifuge or separator; and (c) a continuous measuring device arranged to measure the actual sample from the centrifuge or separator and the reference sample from the filter. 12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että suodattimen 25 reikäkoko on n. 0.1 - 0.2 μπι.Apparatus according to one of Claims 8 to 11, characterized in that the hole size of the filter 25 is approximately 0.1 to 0.2 μπι. 13. Jonkin patenttivaatimuksista 8-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että jatkuvatoiminen mittauslaite on sähkömagneettiseen säteilyyn absorptioon, emissioon tai sirontaan perustuva mit- 30 tauslaite, edullisesti IR-spektrofotometri. Il 13 93902Apparatus according to one of Claims 8 to 12, characterized in that the continuous measuring device is a measuring device based on electromagnetic radiation absorption, emission or scattering, preferably an IR spectrophotometer. Il 13 93902
FI931779A 1993-04-20 1993-04-20 Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample FI93902C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI931779A FI93902C (en) 1993-04-20 1993-04-20 Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample
PCT/FI1994/000150 WO1994024541A1 (en) 1993-04-20 1994-04-20 Procedure and apparatus for determining the resin substance content of a pulp stock sample

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI931779 1993-04-20
FI931779A FI93902C (en) 1993-04-20 1993-04-20 Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI931779A0 FI931779A0 (en) 1993-04-20
FI931779A FI931779A (en) 1994-10-21
FI93902B FI93902B (en) 1995-02-28
FI93902C true FI93902C (en) 1995-06-12

Family

ID=8537773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI931779A FI93902C (en) 1993-04-20 1993-04-20 Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI93902C (en)
WO (1) WO1994024541A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI100919B (en) * 1995-06-01 1998-03-13 Bjarne Holmbom Method and apparatus for preparing a liquid sample
CN112272767A (en) * 2018-06-04 2021-01-26 国际壳牌研究有限公司 Method for predicting asphalt properties
CN109580622A (en) * 2018-12-06 2019-04-05 镇江市产品质量监督检验中心 A method of measurement milk protein modified acrylic fibre and wool blended ratio

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI52255C (en) * 1975-10-30 1977-07-11 Innotec Oy Infrared analyzer.
EP0344694A3 (en) * 1988-05-31 1991-02-06 Hercules Incorporated Method of monitoring and controlling retention of chemicals in processed water/cellulose matrix
DE4040463A1 (en) * 1990-12-18 1992-06-25 Basf Ag MEASUREMENT METHOD FOR DETERMINING RESIN PARTICLES IN PAPER MATERIALS
JPH0545284A (en) * 1991-08-17 1993-02-23 Horiba Ltd Continuous particulate analyzing device

Also Published As

Publication number Publication date
FI931779A (en) 1994-10-21
FI93902B (en) 1995-02-28
FI931779A0 (en) 1993-04-20
WO1994024541A1 (en) 1994-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2780056C (en) An on-line macrocontaminant analyser and method
EP1979735B1 (en) Method for measuring hydrophobic contaminants in paper pulp
DE19882996B4 (en) Analyzer for temperature-sensitive colloidal mixtures
KR101911848B1 (en) Method of monitoring macrostickies in a recycling and paper or tissue making process involving recycled pulp
FI122242B (en) Method and instrument for the measurement of recycled fiber mass
CA2755444C (en) Use of hydrophobic dyes to monitor hydrophobic contaminants in a papermaking process
FI128658B (en) A method and system for analyzing a liquid sample containing particles of solid matter and the use of such a method and system
US20080151227A1 (en) Method for Determining a Sizing Agent Concentration, Particle Size and a Sizing Agent Particle Size Distribution in a Peper Pulp
FI93902C (en) Method and apparatus for determining the resin content of a pulp stock sample
US6263725B1 (en) On-line sensor for colloidal substances
Laitinen Utilisation of tube flow fractionation in fibre and particle analysis
CN101970755B (en) Fluorometric method for monitoring surface additives in papermaking process
US20100236732A1 (en) Use of fluorescence to monitor hydrophobic contaminants in a papermaking process
AU770180B2 (en) On-line sensor for colloidal substances
FI129722B (en) Monitoring and controlling hydrophobic components in a pulp process
CA2304201C (en) Analyzer for temperature sensitive colloidal mixtures
WO2020136308A1 (en) Monitoring and controlling hydrophobic components in a pulp process
JP2018071005A (en) Method of measuring pitch component and method of producing paper

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application