JPS597944B2 - 製紙用原料の濾水性測定方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製紙工程において必須の品質管理要因である
パルプ液の濾水度を、当該パルプ液の流送パイプライン
から直接採取した試料により、しかもこのものを自動的
に稀釈攪拌した上で測定することができるようにした装
置に関する。

〔従来技術〕

濾水度はパルプの水切れの程度を示す数値として製紙工
程において品質管理を行う上で不可欠の要因である。

この濾水度は繊維の種類、性質、叩解の状態によつて異
な沙、それを検出するに当つては、長い間シヨツパー
・リーグラー ・テスターまたはカナデイアン・スタン
ダード・フリーネス・テスターといつた手動式の測定器
が用いられていた。このものは、人手を介して測定する
ため、試料のサンプリング、稀釈、撹拌等の操作に個人
差を免れず、かつ１回の測定に３０分程も要し、その上
製造工程との間のタイムラグが大きいといつた難点があ
つた。近時、この濾水度を人手に頼らず、製紙工程での
オンラインにおいて自動的に測定しようとする試みもあ
るが、このものは次のような構成であるため、ＪＩＳ規
格に適つた値を得ることは難しかつた。

すなわち、従来公知のオンライン用濾水度自動測定装置
の一つは、特開昭４７−１０５０号公報に示されている
ように、流送パイプから直接サンプリングしたパルプ液
でまず繊維マツトを形成し、次いでそのマツト上に清水
を流して濾水量を測定する方式である。その二はドレイ
ナツク測定器と呼ばれるものであつて、配管ラインに直
立するように測定用シリンダをとりつけ、かつその基端
部にスクリーンを配設して、直接パルプ液ラインの内圧
を利用して試料マツトを形成させ、差圧下で流出する濾
水量からその値を知るようにしたものである。これらは
何れも配管ラインの原料を稀釈せずそのままマツト形成
試料として使うためサンプリング時の試料の濃度、温度
、あるいは圧力がそのまま測定値に反映されてしまうの
で、適正な値が得られないという致命的な欠点があつた
。すなわち、高濃度の原料では均一なマツトの形成は期
待しにくく、温度も測定精度に影響し、その他、従来型
の装置にあつては、試料用マツト形成のためのスクリー
ンを洗滌する手段も設けられていないので再度同じ装置
で濾水度を測定しようとしても、スクリーンの目詰り、
汚れ等に起因して正確な値が得られないといつた問題が
あり、濾水度測定装置としては満足すべきものではなか
つた。〔発明の目的〕 ここにおいて本発明は上記従来型のオンライン用濾水度
自動測定装置の欠陥を悉く解消させると共に、特に濾水
度を測定するに当つて重要な要因となる温度、濃度卦よ
び圧力を一定に保持するため、採取した試料を所定の稀
釈水で、低濃度に分散させ、しかもその分散を空気攪拌
で行わせることにより、常に安定した分散が実現される
ようになし、更に前記各操作を、試料の採取操作を含め
てすべてパイプラインにとりつけた装置により、自動的
に行わせるようにしたものである。

〔発明の構成〕

本発明の装置はパイプ液の流送パイプラインの中途に設
けた開口部にとりつけて使用するものであつて、前記開
口部に試料抽出用の円筒部を連接し、かつこの円筒部に
駆動シリンダを有する試料採取用ポンプを組込み、更に
前記円筒部の上方には当該円筒部と連通するように稀釈
撹拌槽をとりつけ、更にこの攪拌槽の頂部に加圧空気吹
込弁と空気抜弁とを有する給 排気管を接続すると共に
、前記円筒部の下方には稀釈水導入管と攪拌用圧力空気
の供給管とを各別に設け、一方前記円筒部の側面に連通
弁を介してスクリーンをとりつけた濾液ケースを装着す
ると共に、前記スクリーンを経由した濾液を導入するよ
うにした測定筒を別途に配設し、更に前記稀釈撹拌槽、
濾液ケース｝よび測定筒の各部に洗滌用の清水噴射ノズ
ルをとりつけるようにした構成である。

〔実施例〕

第１図に｝いて、符号２６は製紙工程に卦けるオンライ
ンの一つを示すパルプ液の流送パイプであつて、この流
送パイプの中途に開口部２７を設け、この部分に本装置
の一部を構成するパルプ液の抽出用円筒部６を連接させ
る。

前記円筒部６の背面には駆動用シリンダ８をとりつけ、
かつこのシリンダに該円筒の軸線方向に作動する試料採
取用ポンプ７を装着する。ポンプは前記シリンダにおけ
るピストンロツド７Ａと該ロツドの先端に設けた閉止弁
７Ｂならびにこの閉止弁の背面において前記ロツド上に
一定の間隔を保つてとりつけた円板２３，２４とから成
る。なお該円板２３，２４によつて区画される距離と、
前記各円板の周縁が内接しながら摺動する口縁リング２
８の直径とによつて形成される空間部Ｃが、パルプ液の
定量を採取する部分である。一方、前記抽出用円筒部６
の上面には、一例として下部を円錐形とした稀釈攪拌槽
１を、該円筒部と連通するように設け、この槽１の上部
に施した蓋２には液面検出杆３と給・排気管４を配設す
ると共に、槽１内を洗滌するための清水噴射ノズル５を
とりつける。

給・排気用パイプ４はこれを２本に分岐させ、一方には
加圧空気吹込弁２２を、他方には空気抜弁２９を装着す
る。また円筒部６の中央部下面には排水パイプ９を接続
すると共に、この排水パイプ９には稀釈水導入管１０と
攪拌用空気供給管１１とを開口させ、かつ各管に対し各
別に開閉弁１０Ａと１１Ａを装着する。なお、排水パイ
プ９の下端にも排水弁９Ａをとりつける。ところで第２
図に示す如く、前記円筒部６の側面には連通弁１２を介
して測定用スクリーン１３を内蔵させた濾液ケース１４
を取付けると共に、該ケース１４の背面において、前記
スクリーン１３に向き合うようにスクリーン洗滌用の清
水噴射ノズル１５を付設する。前記濾液ケースの末端部
分にはスクリーン１３を通過した濾液をとり出すための
濾液取出口１６が設けられ、かつこの取出口には濾液導
通管１８を接続して、前記の濾液を別途に設けた測定筒
１７に導びくようになす。濾液の量を測定するための測
定筒１７は円筒形をなして｝り、外筒部をガラスとし目
盛を刻んである。この測定筒１７の頂部には筒内を洗滌
するための噴射ノズル１９をとりつけ、下部には排水弁
２０を設ける。これらの弁類は何れも電磁式の自動弁と
して電気的に開閉されるよう構成されている。なお、一
定時間内に測定筒１７に貯えられた液量をその下部に設
けた微圧計２１により測定し、これに接続させた電気変
換器により電気信号として取り出し、例えばその電気信
号によつて濾水度を記録針に指示させることも可能であ
る。本装置により濾水度を測定するには、まず稀釈水導
入管１０を介して稀釈攪拌槽１内に清水を注水し、液面
検出杆３により所定量に達せしめる。次いで駆動用シリ
ンダー８を作動させて試料採取用ポンプ７を第１図に仮
想線で示すような位置にまで往復動させて、流送パイプ
２６の中を流れるパイプ液を円筒部６内に採取する。す
なわち、ポンプ７が仮想線で示す位置にくると、該ポン
プを構成する閉止弁７Ｂが開放され、かつ円板２３，２
４により形成される空間部Ｃが流送パイプ２６の内部に
挿入されてパルプ液中に没し、次いでポンプ７が実線の
位置に引戻されると、前記円板２３，２４と口縁リング
２８とで区分けされた一定量のパルプ液が円筒部６内に
とり込まれるのである。本装置を使用する場合の一例を
述べると、流送パイプ２６を流れるパイプ液の濃度は一
般に０．５〜４％の範囲にあるが、これをサンプリング
して清水で稀釈することによりその濃度を約０．１〜０
．３（ｆｌ）に低下させることができる。

上記のようにしてパルプ液が円筒部６内に採ク入れられ
ると、今度は空気供給管１１を介して円筒部６および稀
釈攪拌槽１内に、３〜５驚程度の攪拌用の圧力空気を吹
込む。しかるときは、前記一定量のパルプ液は清水によ
り稀釈されると同時に、撹拌用空気によつて瞬時的に攪
拌され、清水中に均一に分散せしめられる。その際、給
・排気管４に連なる空気抜弁２９は外気に開放され、一
方空気吹込弁２２は閉止されるので槽１内は加圧されず
、大気に連通した状態となる。パルプ液が清水中に均一
に分散されたならば、次いで前記の空気抜弁２９が閉塞
し、同時に空気吹込弁２２が開き、給・排気管４を介し
で稀釈攪拌槽１内に一例として０．１〜０．２驚程度の
微圧下に空気が圧入される。

したがつて、その空気圧により槽１内のバルプ液は連通
弁１２が開放されるのに伴つて濾液ケース１４内に導入
され、該ケース内にとりつけられたスクリーン１３上に
繊維マツトとして形成され、主として清水のみが濾過さ
れて該スクリーンの背面に開口する濾液取出口１６およ
び濾液導通管１８を介して測定筒１７に導入される。所
定時間経過後に、加圧空気の吹込みは停止し、測定筒１
７の入口に設けられた弁２５も閉塞する。かくして測定
筒１７内に導入された瀘液量を測定することにより、そ
の濾水度が検出されるのである。濾液量の測定は測定筒
１７の下部に設けられた微圧計２１により、当該液量に
よる圧力を検出し、これを電，気信号に換えて記録計に
指示させたり、或いは測定筒１７内に測定用空気を送入
し、その空気の背圧を測定して濾水度を知る等種々の方
法を用いることができる。測定完了と同時に排水パイプ
９にとりつけられた排水弁９Ａ於よび測定筒１７の底部
に設けられた排水弁２０等が開放され、それに伴つて稀
釈攪拌槽１、濾液ケース１４訃よび測定筒１７の各部に
とりつけられた清水噴射ノズル５，１５，１９等が同時
に作動して３〜６驚程度の加圧下に洗滌水を吹付け、そ
れによつて前記各部を洗滌して、汚れを洗い流すと共に
、スクリーン１３上に形成された繊維マツトをスクリー
ンから離脱させ、これらを洗滌水と共に前記排水弁９Ａ
，２０等を介して系外に排出させる。

本装置にあつては、濾水度の測定に当つて重要な要素を
なすスクリーン１３の背面には、当該スクリーンと向い
合うように清水噴射ノズル１５がとりつけられているの
で、スクリーン１３面に付着しマツトを形成した繊維等
は、該ノズルからの圧力水により容易に剥離し排出され
る。

上記のようにして各部が充分に洗滌されたならば、洗滌
水の吹付けは停止され、各排水弁卦よひ測定部に通する
連通弁は閉じられ、次の測定の準備が完了する。これら
一連の動作はこの種の装置に用いられるシーケンス制御
によつて自動的に、かつ繰返えし行なわせる。

な卦、測定に当つては、製紙用原料の種類、叩解の程度
、原料の濃度等により稀釈用の清水量卦よび攪拌用空気
量を変えることができる。また前記の稀釈水としては、
製紙工場に｝ける用水のうち地下水（井戸水）など、温
度が比較的一定なものを用いれば、温度変化による測定
誤差は少なくなり、恒温水を使用すれば、更に良好な結
果がえられる。更にまたスクリーン１３としては、一般
に１７７μ程度の標準篩用の金網を用いるものであるが
、その目の開きの程度を変えることにより測定に最も適
したスクリーンとすることができる。

なお、スクリーンはその製紙工程における抄紙機に用い
られる金網と同じものを用いることもできるから、その
場合には最も現場に適した値を知ることが可能となる。
〔発明の効果〕 １本装置によれば、測定試料をパルプ液の流送パイプ中
から、特に当該パイプの壁面に沿つて流下する紙料では
なしに、流れの中央部付近から採取することができるの
で、実際に即した真の試料が得られる。

２採取した試料は、所定の稀釈水により充分に稀釈され
るので、パイプ液の濃度、温度｝よび圧力は測定用試料
に影響を与えず、それだけ測定精度が高くなる。

３採取した試料は、前記のように低濃度に稀釈されると
同時に、攪拌用空気の導入により充分に攪拌され、しか
もそれ力咄動的に行われるもので常に安定した繊維の分
散がはかられ、従来の濾水度測定に免れ難かつた測定者
の個人差にσよるバラツキが防止できる。

４本装置を構成する稀釈撹拌槽、スクリーン部卦よび測
定筒の各部には、それぞれ清水の噴射ノズルが設けられ
、かつ測定直後にこれらのノズルを介して洗滌が行われ
るため、繰返しての測定に当つて、常に清浄な状態が保
たれるので、この点でも高い測定精度が得られる。

本装置は、上記のような諸効果を有するばかりでなく、
このものをパルプ液の流送パイプの中途にとりつけて、
いわゆるオンライン下に濾水度を測定することができ、
しかも従来のこの種装置と異なり、採取試料の濃度、温
度卦よび圧力の影響をなくした状態で測定しうるばかり
でなく、紙の品質管理を行う上で、不可欠な濾水度を適
確かつ迅速に知ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例たる濾水度測定装置の要部を
示す縦断面図、第２図は第１図の−線に卦ける断面図で
ある。 １・・・稀釈攪拌槽、２・・蘂、３・・・液面検出杆、
４・・・給・排気管、５，１５，１９・・・洗滌用清水
噴射ノズル、６・・・抽出用円筒部、７・・・試料採取
用ポンプ、８・・・駆動用シリンダー、９・・・排水パ
イプ、１０・・・稀釈水導入管、１１・・・攪拌用空気
供給管、１２・・・連通弁、１３・・・スクリーン、１
４・・・濾液ケース、１６・・・濾液取出口、１７・・
・測定筒、１８・・・濾液導通管、２０・・・排水弁、
２１・・・微圧計、２２・・・加圧空気吸込弁、２３，
２４・・・円板、２５・・・開閉弁、２６・・・流送パ
イプ、２７・・・開口部、２８・・・口縁リング、２９
・・・空気抜弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パルプ液の流送パイプラインの中途に開口部を設け
   、この開口部に試料抽出用の円筒部を連接し、かつこの
   円筒部に、前記流送パイプの内部に没入して一定量の試
   料を採取しうるようした駆動シリンダを有するポンプを
   組込み、更に前記円筒部の上方には当該円筒部と連通す
   るように稀釈攪拌槽をとりつけると共に、前記円筒部の
   下方にはそれぞれ弁を付設した稀釈水導入管と攪拌用圧
   力空気の供給管ならびに排水パイプを各別に、もしくは
   合体して設け、一方前記円筒部の側面に連通弁を介して
   スクリーンをとりつけた濾液ケースを装着すると共に、
   前記スクリーンを経由した濾液を導入するようにした測
   定筒を別途に配設し、この測定筒の底部には排水弁を設
   け、更に前記稀釈攪拌槽には加圧空気吹込弁を具えた給
   ・排気管を接続し、かつこの給・排気管に空気抜弁を設
   け、他方、前記の稀釈攪拌槽、濾液ケースおよび測定筒
   の各部に洗滌用の清水噴射ノズルを装備させたことを特
   徴とする製紙用原料の濾水度自動測定装置。