JP2775725B2 - パルプスラリー中の混入夾雑物の測定方法及びその測定装置 - Google Patents
パルプスラリー中の混入夾雑物の測定方法及びその測定装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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- G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
- G01N15/0637—Moving support
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパルプ原料工程に混入す
る夾雑物をスラリー状パルプ原料のまま瞬時に高精度で
検出する方法及びその測定装置に関する。
る夾雑物をスラリー状パルプ原料のまま瞬時に高精度で
検出する方法及びその測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】製紙に用いられるパルプ類には塵、ピッ
チ、或いは再生原料由来の墨粕やトナー粕等の夾雑物が
混入しやすい。これらの夾雑物は製紙工程でのトラブル
の原因になり、製品に混入すると品質を下げてしまう。
このため原料工程での夾雑物管理が必要とされている。
一般には定期的に原料をサンプリングして手抄シートを
作製して目視により混入夾雑物の判定を行い製造工程の
管理を行っている。本件出願人は先に手抄きシートでの
塵測定器を提案した（特願平４−１１７６６８号）。ま
た、原料工程でのオンライン測定器（特開昭６３−２９
５９４６号公報）やスラリー状の原料を測定する方法
（特開昭６１−２７２６３９号公報）も開発されてい
る。
チ、或いは再生原料由来の墨粕やトナー粕等の夾雑物が
混入しやすい。これらの夾雑物は製紙工程でのトラブル
の原因になり、製品に混入すると品質を下げてしまう。
このため原料工程での夾雑物管理が必要とされている。
一般には定期的に原料をサンプリングして手抄シートを
作製して目視により混入夾雑物の判定を行い製造工程の
管理を行っている。本件出願人は先に手抄きシートでの
塵測定器を提案した（特願平４−１１７６６８号）。ま
た、原料工程でのオンライン測定器（特開昭６３−２９
５９４６号公報）やスラリー状の原料を測定する方法
（特開昭６１−２７２６３９号公報）も開発されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した手抄きシート
での塵測定器は、高い測定精度を持っているが、手抄き
シート作製に時間が掛かり、原料工程での管理では時間
的な遅れから損紙を発生させてしまう可能性がある。一
方、原料工程でのオンライン測定器では、設置箇所がド
ラム型フィルターの上と限られており、更にドラム型フ
ィルター上の原料ではパルプの測定表面状態が悪く測定
限界も粗くなってしまい満足のできる分解能が得られな
い。またスラリー状の原料を測定する方法では、測定の
際、決められた稀薄な一定の原料濃度と流量を作り出さ
なければならず、測定の前処理に時間を要する。
での塵測定器は、高い測定精度を持っているが、手抄き
シート作製に時間が掛かり、原料工程での管理では時間
的な遅れから損紙を発生させてしまう可能性がある。一
方、原料工程でのオンライン測定器では、設置箇所がド
ラム型フィルターの上と限られており、更にドラム型フ
ィルター上の原料ではパルプの測定表面状態が悪く測定
限界も粗くなってしまい満足のできる分解能が得られな
い。またスラリー状の原料を測定する方法では、測定の
際、決められた稀薄な一定の原料濃度と流量を作り出さ
なければならず、測定の前処理に時間を要する。
【０００４】本発明は前述した従来の方法の欠点を改善
し、スラリー状の原料をそのままサンプルとしてオンラ
インでしかも高い分解能で夾雑物を検出することができ
る方法及び装置を提供することを目的とする。
し、スラリー状の原料をそのままサンプルとしてオンラ
インでしかも高い分解能で夾雑物を検出することができ
る方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る夾雑物測定
方法は、パルプ製造工程や製紙工程における原料工程内
でのあらゆる濃度のパルプスラリー原料に対し、原料の
水分を通過させ、繊維分を捕獲できるメッシュのワイヤ
ーにより、ワイヤーの裏側から吸引したり、またはワイ
ヤー自体をパルプスラリーに押し付けたりして、このワ
イヤー表面に濃縮された高濃度のウェットシートを作製
し、更にこのウェットシートの表面に平面状の透明板を
押し付け、それにより生じた高濃度で高平滑なウェット
シートの表面をガラス板を通して反射光方式でＣＣＤカ
メラに取り込み、これを画像処理してパルプの表面積に
対する夾雑物の含有面積を測定することを特徴とする。
方法は、パルプ製造工程や製紙工程における原料工程内
でのあらゆる濃度のパルプスラリー原料に対し、原料の
水分を通過させ、繊維分を捕獲できるメッシュのワイヤ
ーにより、ワイヤーの裏側から吸引したり、またはワイ
ヤー自体をパルプスラリーに押し付けたりして、このワ
イヤー表面に濃縮された高濃度のウェットシートを作製
し、更にこのウェットシートの表面に平面状の透明板を
押し付け、それにより生じた高濃度で高平滑なウェット
シートの表面をガラス板を通して反射光方式でＣＣＤカ
メラに取り込み、これを画像処理してパルプの表面積に
対する夾雑物の含有面積を測定することを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係るパルプスラリー中の混
入夾雑物の測定装置は、筒型容器の底部の少なくとも１
部を容器内が看視できる平坦な透明板で形成すると共
に、この容器の上部にパルプスラリー流入管を接続し下
部にバルブを介してパルプスラリー排出管を接続し、パ
ルプスラリー中の水分を通過させ繊維分を捕獲できるメ
ッシュの平坦なワイヤーを前記容器の周壁面に摺動しな
がら上下動可能に設置する一方、この容器外から前記板
に向けてＣＣＤカメラを備え、且つＣＣＤカメラの画像
を処理してウェットシートの単位面積当りの夾雑物の面
積を測定するコンピュータを備えたことを特徴とする。
入夾雑物の測定装置は、筒型容器の底部の少なくとも１
部を容器内が看視できる平坦な透明板で形成すると共
に、この容器の上部にパルプスラリー流入管を接続し下
部にバルブを介してパルプスラリー排出管を接続し、パ
ルプスラリー中の水分を通過させ繊維分を捕獲できるメ
ッシュの平坦なワイヤーを前記容器の周壁面に摺動しな
がら上下動可能に設置する一方、この容器外から前記板
に向けてＣＣＤカメラを備え、且つＣＣＤカメラの画像
を処理してウェットシートの単位面積当りの夾雑物の面
積を測定するコンピュータを備えたことを特徴とする。
【０００７】ここで、用いる透明板としては、合成樹脂
板を用いることもできるが、ガラス板が最適である。
板を用いることもできるが、ガラス板が最適である。
【０００８】
【作用】本発明に係る測定方法は、容器内でウェットシ
ートを作製し、更にこのウェットシートと平坦な透明板
とを押し付けあった状態で測定するので、透明板ごしに
看視された画像は、ウェットシートのままではあるが、
乾燥後のシートと共通した状態が良く表われている。ま
た、ウェットシートの状態で測定することからシートの
作成が簡単であり、作成したシートも簡単にパルプスラ
リーの状態に戻すことができる。
ートを作製し、更にこのウェットシートと平坦な透明板
とを押し付けあった状態で測定するので、透明板ごしに
看視された画像は、ウェットシートのままではあるが、
乾燥後のシートと共通した状態が良く表われている。ま
た、ウェットシートの状態で測定することからシートの
作成が簡単であり、作成したシートも簡単にパルプスラ
リーの状態に戻すことができる。
【０００９】図１に示した測定装置は、筒型容器の底部
の少なくとも１部を容器内が看視できる平坦な透明板で
形成すると共に、パルプスラリー流入管、パルプスラリ
ー排出管を接続したので、この装置は図２のタイミング
チャートに示すように、先ず、排水蓋用のシリンダー
２をＯＮにして蓋を閉じ、次に原料取込み弁をＯＮに
してパルプスラリーを容器内に導入し、引続き原料加
圧用シリンダー１をＯＮにしてワイヤーをパルプスラリ
ー中で移動させてウェットシートを作製する。この状態
でウェットシートの表面の状態を測定し、測定終了後
に原料加圧用シリンダー１をＯＦＦにして開放状態に
すると同時に排水蓋用シリンダー２をＯＦＦにして蓋
を開いた状態にすると、ウェットシートは元のパルプス
ラリーの状態になって排水弁から排出される。この後、
洗浄水開閉弁をＯＮ（開く）、ＯＦＦ（閉じる）して
一定量の水を容器内に導入して、容器を洗浄する。上記
１サイクルで１度の測定が可能であるので、製紙工程に
付設することでオンラインによる測定ができる。
の少なくとも１部を容器内が看視できる平坦な透明板で
形成すると共に、パルプスラリー流入管、パルプスラリ
ー排出管を接続したので、この装置は図２のタイミング
チャートに示すように、先ず、排水蓋用のシリンダー
２をＯＮにして蓋を閉じ、次に原料取込み弁をＯＮに
してパルプスラリーを容器内に導入し、引続き原料加
圧用シリンダー１をＯＮにしてワイヤーをパルプスラリ
ー中で移動させてウェットシートを作製する。この状態
でウェットシートの表面の状態を測定し、測定終了後
に原料加圧用シリンダー１をＯＦＦにして開放状態に
すると同時に排水蓋用シリンダー２をＯＦＦにして蓋
を開いた状態にすると、ウェットシートは元のパルプス
ラリーの状態になって排水弁から排出される。この後、
洗浄水開閉弁をＯＮ（開く）、ＯＦＦ（閉じる）して
一定量の水を容器内に導入して、容器を洗浄する。上記
１サイクルで１度の測定が可能であるので、製紙工程に
付設することでオンラインによる測定ができる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る方法及び装置を図に従って説明
する。図１は、本発明の実施例を示す説明図である。測
定するパルプスラリーは製紙工程中のライン配管、また
はタンク（いずれも図示しない）より導かれ、バルブの
操作で測定用の筒状容器１に取り込まれる。この容器１
は、上部に原料取込み口２及び余剰サンプルのオーバー
口３を持ち、下部には開閉式のサンプル排出口４及び洗
浄口５を持ち、底部は下面より原料が観察することがで
きるように透明板６による観察窓を備えている。又、容
器１の内面には、シリンダーのピストン運動によって容
器の内壁面を摺動可能なメッシュワイヤー９が設けられ
ている。更に、上記透明板６に対向して、ＣＣＤカメラ
７が設置されており、ＣＣＤカメラ７の画像を処理して
ウェットシートの単位面積当りの夾雑物の面積を測定す
るＣＰＵ８と接続されている。この他、ＣＣＤカメラ７
の撮影画像を良好なものとするために、透明板６に向け
て照明１０が設置されており、ＣＣＤカメラ７は夾雑物
カウンタボード１１を介してＣＰＵ８に接続されてお
り、このＣＰＵ８にはモニターテレビ１３とホストコン
ピュータ１２が接続されている。ＣＣＤカメラ７を移動
させながらウェットシートの画像を撮影する場合には、
このカメラ７はＸＹステージ１４の上に載置され、ＸＹ
方向の動きを制御するＸＹステージコントローラ１５に
よって制御される。
する。図１は、本発明の実施例を示す説明図である。測
定するパルプスラリーは製紙工程中のライン配管、また
はタンク（いずれも図示しない）より導かれ、バルブの
操作で測定用の筒状容器１に取り込まれる。この容器１
は、上部に原料取込み口２及び余剰サンプルのオーバー
口３を持ち、下部には開閉式のサンプル排出口４及び洗
浄口５を持ち、底部は下面より原料が観察することがで
きるように透明板６による観察窓を備えている。又、容
器１の内面には、シリンダーのピストン運動によって容
器の内壁面を摺動可能なメッシュワイヤー９が設けられ
ている。更に、上記透明板６に対向して、ＣＣＤカメラ
７が設置されており、ＣＣＤカメラ７の画像を処理して
ウェットシートの単位面積当りの夾雑物の面積を測定す
るＣＰＵ８と接続されている。この他、ＣＣＤカメラ７
の撮影画像を良好なものとするために、透明板６に向け
て照明１０が設置されており、ＣＣＤカメラ７は夾雑物
カウンタボード１１を介してＣＰＵ８に接続されてお
り、このＣＰＵ８にはモニターテレビ１３とホストコン
ピュータ１２が接続されている。ＣＣＤカメラ７を移動
させながらウェットシートの画像を撮影する場合には、
このカメラ７はＸＹステージ１４の上に載置され、ＸＹ
方向の動きを制御するＸＹステージコントローラ１５に
よって制御される。
【００１１】次に、上記の装置を用いて測定する方法を
説明する。先ず、容器１内にパルプスラリーを導入した
後、ピストンを加圧してメッシュワイヤー９を押込み、
パルプ繊維を容器底部に圧縮しウエットシートを形成さ
せる。このようにして作製されたウエットシートの表面
を容器底面の透明板６を通してＣＣＤカメラ７にて撮影
する。ＣＣＤカメラ７は反射光方式で夾雑物の測定を行
うが、測定の分解能に合わせてレンズ系を設定すること
が可能であり、φ１０μｍ程度の夾雑物は容易に検出す
ることができる。
説明する。先ず、容器１内にパルプスラリーを導入した
後、ピストンを加圧してメッシュワイヤー９を押込み、
パルプ繊維を容器底部に圧縮しウエットシートを形成さ
せる。このようにして作製されたウエットシートの表面
を容器底面の透明板６を通してＣＣＤカメラ７にて撮影
する。ＣＣＤカメラ７は反射光方式で夾雑物の測定を行
うが、測定の分解能に合わせてレンズ系を設定すること
が可能であり、φ１０μｍ程度の夾雑物は容易に検出す
ることができる。
【００１２】また、ＣＣＤカメラをＸＹステージ上に設
置することで、測定分解能を細かくして一回測定面積が
小さくなっても、ＸＹステージを移動させながら測定す
ることで測定面積を大きく取ることもできる。測定後は
ピストンを上昇し、排出口を開け、セル内に洗浄水を注
入してパルプを排出する。この工程を連続に行うことに
より、パルプ原料工程中の夾雑物の測定をオンラインで
連続的に行うことができる。測定結果は、ＣＣＤカメラ
７で撮らえた映像信号を高速で夾雑物カウントボード１
１に送り処理し、測定機側のＣＰＵ８を通して、監視用
のホストコンピュータ１２に送られる。このホストコン
ピュータ１２は、測定部の個々の動作指令を行うと共に
測定結果をトレンド画面で、塵の混入量の変化を表示す
る。
置することで、測定分解能を細かくして一回測定面積が
小さくなっても、ＸＹステージを移動させながら測定す
ることで測定面積を大きく取ることもできる。測定後は
ピストンを上昇し、排出口を開け、セル内に洗浄水を注
入してパルプを排出する。この工程を連続に行うことに
より、パルプ原料工程中の夾雑物の測定をオンラインで
連続的に行うことができる。測定結果は、ＣＣＤカメラ
７で撮らえた映像信号を高速で夾雑物カウントボード１
１に送り処理し、測定機側のＣＰＵ８を通して、監視用
のホストコンピュータ１２に送られる。このホストコン
ピュータ１２は、測定部の個々の動作指令を行うと共に
測定結果をトレンド画面で、塵の混入量の変化を表示す
る。
【００１３】図３は、実際に上記の測定方法によりパル
プスラリー原料から夾雑物を測定した結果と、同じパル
プスラリー原料を手抄きした乾燥シートを特願平４−１
１７６６８号の方法で測定した結果との相関を示した図
である。この様に乾燥シートの測定と本発明の方法によ
る測定とでは、良く相関することが分かる。また、測定
するパルプ原料の濃度や量による夾雑物の測定結果につ
いての比較を表１に記す。この場合のセルの底面積は１
００ｍｍ×１００ｍｍであるが、一定量以上のパルプ量
があり、均一なウエットシートが形成できればスラリー
自体の濃度や量に左右されず、常に測定面積に対して一
定した夾雑物の混入量が検出できる。
プスラリー原料から夾雑物を測定した結果と、同じパル
プスラリー原料を手抄きした乾燥シートを特願平４−１
１７６６８号の方法で測定した結果との相関を示した図
である。この様に乾燥シートの測定と本発明の方法によ
る測定とでは、良く相関することが分かる。また、測定
するパルプ原料の濃度や量による夾雑物の測定結果につ
いての比較を表１に記す。この場合のセルの底面積は１
００ｍｍ×１００ｍｍであるが、一定量以上のパルプ量
があり、均一なウエットシートが形成できればスラリー
自体の濃度や量に左右されず、常に測定面積に対して一
定した夾雑物の混入量が検出できる。
【００１４】
【表１】
【００１５】また、別の実施例として、図４の測定方式
について説明する。この測定方式は、サクションボック
ス２１のサクション面をメッシュワイヤー構造２２に形
成し、このメッシュワイヤー２２でパルプスラリーの水
分を通し繊維分を捕獲し、メッシュワイヤー２２の表面
にウェットシートを形成するものである。
について説明する。この測定方式は、サクションボック
ス２１のサクション面をメッシュワイヤー構造２２に形
成し、このメッシュワイヤー２２でパルプスラリーの水
分を通し繊維分を捕獲し、メッシュワイヤー２２の表面
にウェットシートを形成するものである。
【００１６】サクションボックス２１を直接原料タンク
２０のパルプスラリー中に浸した状態でサクションして
形成されたウエットシートは、ボックス２１を動作させ
る上下シリンダ機構２４及び回転架台２５によって移動
され、平滑な透明観察窓２６に押し付けられる。このよ
うにして得られたウエットシートの平滑面を、観察窓２
６を通してＣＣＤカメラ２７にて反射光方式で測定す
る。画像処理、結果の表示は図１の方式と同様に行う。
測定後はボックス２１を上昇させ、ボックス内部と測定
部側面の洗浄水を出してボックス表面のシート及び測定
面の洗浄を行う。この工程を繰り返し行うことにより、
パルプ原料工程中の夾雑物のオンラインで連続測定を行
う。また、複数のサクションボックスを回転架台に取り
付けサンプリング・測定を同時に行うことで、より多く
の測定が可能となる。
２０のパルプスラリー中に浸した状態でサクションして
形成されたウエットシートは、ボックス２１を動作させ
る上下シリンダ機構２４及び回転架台２５によって移動
され、平滑な透明観察窓２６に押し付けられる。このよ
うにして得られたウエットシートの平滑面を、観察窓２
６を通してＣＣＤカメラ２７にて反射光方式で測定す
る。画像処理、結果の表示は図１の方式と同様に行う。
測定後はボックス２１を上昇させ、ボックス内部と測定
部側面の洗浄水を出してボックス表面のシート及び測定
面の洗浄を行う。この工程を繰り返し行うことにより、
パルプ原料工程中の夾雑物のオンラインで連続測定を行
う。また、複数のサクションボックスを回転架台に取り
付けサンプリング・測定を同時に行うことで、より多く
の測定が可能となる。
【００１７】上記の実施例に用いたメッシュワイヤー
は、２００メッシュのワイヤーであるが、φ１０μｍの
異物の測定用のものであり、測定対象の異物の大きさに
よりメッシュの選定が可能である。また、測定を行うウ
エットシートの濃度は、２０％以上が安定した結果が得
られることから、この濃度が充分得られるように、加圧
シリンダーの圧力を調整する必要がある。
は、２００メッシュのワイヤーであるが、φ１０μｍの
異物の測定用のものであり、測定対象の異物の大きさに
よりメッシュの選定が可能である。また、測定を行うウ
エットシートの濃度は、２０％以上が安定した結果が得
られることから、この濃度が充分得られるように、加圧
シリンダーの圧力を調整する必要がある。
【００１８】
【発明の効果】本発明によって、製紙工程中のパルプス
ラリー中の夾雑物をオンラインで高精度に管理すること
が可能となり、リアルタイムで原料パルプの評価を行え
ることから、製紙工程前、或いは工程中に不良原料の排
除が可能で、不良な紙の発生を防止することができる。
ラリー中の夾雑物をオンラインで高精度に管理すること
が可能となり、リアルタイムで原料パルプの評価を行え
ることから、製紙工程前、或いは工程中に不良原料の排
除が可能で、不良な紙の発生を防止することができる。
【図１】本発明の実施例の測定方法を示す説明図であ
る。
る。
【図２】実施例に係る測定装置のタイミングチャートで
ある。
ある。
【図３】実施例に係る方法と従来の乾燥シートによる測
定法との結果の相関を示した図である。
定法との結果の相関を示した図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る測定方法を示す説明
図である。
図である。
１ 筒型容器 ６ 透明板 ７ ＣＣＤカメラ ８ ＣＰＵ ９ メッシュワイヤー １１ 夾雑物カウンタボード １２ ホストコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 7/00 G06T 1/00 G01B 11/28 G01N 21/84 D21C 9/00
Claims (4)
- 【請求項１】 パルプスラリー中の水分を通過させて繊
維分を捕獲できるメッシュを有する平坦なワイヤーを用
いて、このワイヤー面に対してパルプスラリーを相対的
に移動させてワイヤー表面にパルプ繊維を堆積させてウ
ェットシートを作製した後、このウェットシートの表面
を平坦な透明板に押付け、この透明板を通してウェット
シートの表面を反射光方式でＣＣＤカメラに取込み、こ
の画像を処理してウェットシートの単位面積当りの夾雑
物の面積を測定することを特徴とするパルプスラリー中
の混入夾雑物の測定方法。 - 【請求項２】 筒型容器内にパルプスラリーを導入した
後、このパルプスラリー中の水分を通過させて繊維分を
捕獲できるメッシュを有する平坦なワイヤーを用いて、
前記容器中を下降させてワイヤー表面にパルプ繊維を堆
積させてウェットシートを作製した後、そのままこのウ
ェットシートの表面を前記容器底部の平坦な透明板に押
付け、この透明板を通してウェットシートの表面を反射
光方式でＣＣＤカメラに取込み、この画像を処理してウ
ェットシートの単位面積当りの夾雑物の面積を測定する
ことを特徴とするパルプスラリー中の混入夾雑物の測定
方法。 - 【請求項３】 筒型容器の底部の少なくとも１部を容器
内が看視できる平坦な透明板で形成すると共に、この容
器の上部にパルプスラリー流入管を接続し下部にバルブ
を介してパルプスラリー排出管を接続し、パルプスラリ
ー中の水分を通過させ繊維分を捕獲できるメッシュの平
坦なワイヤーを容器内周壁面に密着して上下動可能に設
置する一方、この容器外から前記透明板に向けてＣＣＤ
カメラを構え、且つＣＣＤカメラの画像を処理してウェ
ットシートの単位面積当りの夾雑物の面積を測定するコ
ンピュータを備えたことを特徴とするパルプスラリー中
の混入夾雑物の測定装置。 - 【請求項４】 前記筒型容器に洗浄水の注入管を接続し
たことを特徴とする請求項３に記載のパルプスラリー中
の混入夾雑物の測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP5335431A JP2775725B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | パルプスラリー中の混入夾雑物の測定方法及びその測定装置 |
| SE9404490A SE512014C2 (sv) | 1993-12-28 | 1994-12-23 | Apparat för mätning av föroreningar i pappersmassa |
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| JP5335431A JP2775725B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | パルプスラリー中の混入夾雑物の測定方法及びその測定装置 |
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