JPS61226641A - 懸濁状バルブの叩解程度測定方法 - Google Patents

懸濁状バルブの叩解程度測定方法

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JPS61226641A
JPS61226641A JP60067552A JP6755285A JPS61226641A JP S61226641 A JPS61226641 A JP S61226641A JP 60067552 A JP60067552 A JP 60067552A JP 6755285 A JP6755285 A JP 6755285A JP S61226641 A JPS61226641 A JP S61226641A
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pulp
suspension
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門屋 卓
Kojiro Nakada
中田 幸次郎
Toshitaka Yokoyama
横山 寿孝
Teruo Makita
牧田 輝夫
Tomoyuki Kaneko
兼子 知行
Akitoshi Suzuki
鈴木 明利
Senzou Shinohara
篠原 占三
Takanori Morita
森田 孝則
Gunji Kawashima
川嶋 軍司
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    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は紙パルプ工業に於ける懸濁状パルプの叩解程度
測定方法に関するものである。
(従来の技術及び発明の目的) 紙の原料であるパルプは、通常幅10〜50μm。
長さ0,5〜3龍の木材繊維であυ、かかるパルプは抄
砥工程でシートにする前に種々の処理が施こされる。そ
の代表的な処理は、叩解と称され為機械処理であって、
繊維は叩解機によって圧潰、切断、膨潤等の処理を受け
ると共に、外部フィブリル化と称される繊維の開裂が行
なわれる。
叩解とはこのような処理を繊維に施すものであるが、そ
の程度によって、得られた紙の性質は極度に変化する。
即ち、紙の性質を決める重要な因子は叩解処理であり、
この処理を夫々どの程度施こすかによって同じ原料のパ
ルプでも異なった性質の紙が出来、その80%以上が叩
解処理によって決まるとされている。
このようなN要な因子である叩解の程度を表わす方法と
して、従来はカナダ標準ろ水産試験方法等が用いられ、
C5F値として常用され、数値化さ几ているが、これは
上記の複雑な繊維の変化を1とめて1つの数値で示すだ
けに止り、必ずしもその値だけで、得られる紙の性質を
反映するものではない。こうして従来から、叩解による
繊維の変化のうち、特に外部フィブリル化の程度を分離
して測定し得る方法が望まれている。
本発明は、かかる外部フィブリル化の程度を他と分離し
て光学的に測定し得る測定方法を提供することを目的と
するものである。
(発明の構成及び作用) 壕ず本発明は前述の目的を達成するためK、被測定パル
プ懸濁液に測定光を照射する測定光照射装置と、該懸濁
液′(11−経た測定光強度を、その前方または後方位
置に於いて測定する測定光強度測定装置とから光学的測
定N)を構成し、該光学的測定部に於いて前記前方また
は後方位置に於ける測定光強度を測定し、前記懸濁液の
濃度に対応する前記測定光強度と叩解程度との対応関係
により、叩解程度を算出することを要旨とするものであ
る。
以下実施例に基づいて詳細に説明すると次の通りである
符号1は被測定パルプ懸濁液りにレーザ光等の測定光を
照射する測定光照射装置であり、2は照射きれて懸濁液
りを経た一す定光の強度を測定する測定光強度測定装置
である。これら装(11,2から光学的測定圧人を構成
する。前記測定装置2は測定光の照射方向に対して、懸
濁液りの前方位置aまたは後方位[bに於いて測定し得
るように構成する。この測定装置2の具体例を説明する
と、第1図に示−゛ものは、懸濁液りから適宜距離隔て
た円周上に於いて、該懸濁液りの前方位置aから後方位
1i11bに至る複数位fjLVc光強度センサ3を配
設して、夫々の光強度センサ3により前記位置2゜bの
複数位置に於ける測定光強度を測定するものである。こ
の具体例のように複数位置に於ける測定光強度を測定す
る他の例として、図示はしていないが、単一の光強度セ
ンナを移動させて前記前方位置aから後方位11bに至
る連続位11あるいは複数位置に於いて測定するように
することもできる。尚、測定光強度の測定位置は、前方
位taまえは後方位[bに於ける1点を最少構成とする
が、多くの点に於いて測定し得るように構成することに
より後述の測定の自由度を大きくすることができる。符
号4は前記被測定懸濁液を収容する透明な収容部である
が、この収容部4は独立し、た容器として構成しても良
いし、第2図に示すように配管系の一部KM成して、流
動している懸濁液を測定するようにしても良い。
しかして第1図に示す構成に於いて、壕ずパルプ繊維の
モデルとして、繊維の径並びに長さを異々らせたレーヨ
ン繊維につき、前方位置aから後方位Wbに至る測定光
強度の分布を測定すると第3図(a)、(b) K示す
如くなる。(a)は試料に入射する測定光の光量を大と
した場合、(b)は光iを小とした場合で、夫々後方、
前方位fjjlb、aK与徴が表ろれており、かかる結
果から測定光強度に及ぼす繊維形態の影響は繊維の長さ
よりも、むしろ径の  ゛大小に支配されることがわか
る。このことから、このような光学的測定圧よシ、繊維
の径方向の変化が測定し得ることがわかる。
次いで広M樹晒クラフトパルプを叩解し、C8Fが34
0 、412 、580 (all)の夫々に対して、
パルプ濃度が2.1,0.5(%)のパルプ懸濁液に対
する前述した測定光強度の分布を測定すると、第4図(
a)、(b)、(C)に示す如くなる。かかる測定結果
から、一定のパルプ濃度に於いては、C8Fの変化によ
シ測足元強度に差が生じ、例えばC5Fが少なくな)、
即ち叩解が進むにつれて後方位置すに於いては測定光強
度が大きくなり、前方位置aに於いては逆に小さくなる
ことがわかる。そこで以上の夫々のCSFのパルプを原
料として抄紙し、紙の物性の一つを示す比破裂度を測定
した結果は図中の表に示す通りであり、即ち測定光強度
の変化に対応して強度が変化していることがわかる。こ
のことから一定のパルプ濃度に於いては、かかるパルプ
濃度に対応した叩解程度と測定光強度との対応関係を予
め測定して求めておくことにより、測定した測定光強度
から叩解程度を算出し得ることがわかる。
次にこのように算出されるパルプの叩解程度は、前述し
、た繊維の切断、圧潰、膨潤又は開裂のどの因子を表わ
しているかを考察する。まず前述した通り、レーヨン繊
維による測定では、繊維の長さの変化に対する測定光強
度の変化は僅かであることから、パルプに於いても繊維
の切断の程度は本発明に於ける叩解程度には含まれない
と類推し得る。第5図は叩解時のパルプ濃度を10%と
30%で行なった場合のパルプ懸濁液についての透過光
強度の、C3Fに対する変化を示すもので、かかる透過
光強度は10%と30%のもので明確に異なることがわ
かる。ところでパルプ濃度30%程度の条件で叩解した
パルプは、いわゆる高濃度叩解と称され、これ1iIO
%程度のパルプ濃度で叩解したパルプとは明らかに異な
った性質を示すものであり、即ち繊維の開裂が烈しく、
著しい外部フィブリル化を生じているもので6D、従来
の叩解程度を示すC3Fで#−i同−値を示すにも係ら
ず、光学的測定に於いては明確Kffl別可能である。
これらのことから本発明に於いては、叩解程度として、
外部フィブリル化の程度を主体として測定し得るものと
見做すことができる。
本発明は前述の通り、パルプ懸濁液を経た測定光強度の
変化により、予めの測定により求められている叩解程度
と測定光強度との対応関係を用いて、叩解程度を算出す
るものであるから、かかる叩解程度の算出に際しては何
らかの方法で測定光強度の変化を求める必要がある。こ
の変化を求める方法としては例えば、■前方位置aある
いは後方位1iLbのいずれかの側に於ける適宜位&(
例えば図示例の場合には、測定光強度の差が最も顕著な
角度150°の位置)に於ける測定光強度の値から求め
る、■前方位置aある(・は後方位置すのいずれかの側
に於ける測定光強度分布を積分して、積分値から求める
、■前方位置aあるいは後方位置すのいずれかの側に於
ける適宜の2つの位置に於ける測定光強度の比の値から
求める方法等の適宜の方法によって求めることができる
。即ちこれら■、■、■の方法は、夫々測定光強度、積
分値、比の値と叩解程度との対応関係を予め測定して、
マイクロコンピュータ等に於け、る記憶素子にデータと
して用意しておくことにより、測定時のこれらの値から
容易に叩解程度を算出することができる。尚、叩解度の
差異に因る測定光強度の差は、@4図の実施例に於いて
は測定光強度のピークとなる角度140〜150の後方
位置に於いて顕著であるが、前述したレーヨン繊維に於
ける測定結果と同様に、測定光の光量を調節したり、あ
るいけ光強度センサ3のゲインを調節する等により、測
定光強度の差が顕著に表われる位置を前方位置aまたは
後方位vLbのいずれの側とすることもでき、また前記
光量やゲインが一定の場合にも、被測定パルプ懸濁液の
濃度に応じて、測定光強度の差が顕著に表われる位置が
前方位Raになったり、後方位gLbになったりするの
で、これらの各条件に応じて前方位Ifaまたは後方位
置すの適宜の位置の測定光強度を用いて叩解程度を算出
すること−ができる。例えば、測定対象たるパルプ懸濁
液の濃度が予めの測定等により分かつていて、これが変
化しない場合には、測定光強度の差が顕著に表われる位
置が予め分かるので、このような場合には測定光強度測
定装置2は、かかる位置のみに於いて測定光強度を測定
し得る構成としても良い。
しかしながら前方位置aおよび後方位置すの複数の位置
で測定光強度を測定し得る構成とすれば、パルプ懸濁液
の性状に応じて測定位置を適切に選択し得るので、測定
の自由度を犬きくすることができ、以って精度のより高
い測定を行なうことができる。
以上説明した本発明の測定方法は、パルプ濃度の測定を
共に行なうことにより、叩解程度を絶対量として測定し
得る他、パルプ濃度が何らかの方法によって既知の場合
、または一定の場合は、叩解程度を絶対量として、また
は相対量として測定することもできる。パルプ濃度の測
定は特願昭59年第271415号に開示の方法の他、
適宜の方法を用いて良い。次に示す発明は、パルプ濃度
の測定を非接触に行なえ、以って濃度が未知のパルプ懸
濁液の叩解程度を測定する方法の−を示すものである。
(発明の他の構成及び作用) 即ち、この発明け、第8図に示すように前記光q的測定
部人に加えて、パルプ懸濁液に超音波を透過させて、そ
の減衰量を測定する超音波送受信装#5.6を設け°た
音響的測定部Bとを構成し、前記音響的測定部BK於い
て前記懸濁液りによる超音波の減衰量を測定して、この
減衰量とパルプ濃度との対応関係によシ、パルプ濃度を
算出すると共に、前記光学的測定部人に於いて前記前方
位置aまたは後方位#bに於ける測定光強度を測定し、
前記音響的測定部Bに於いて算出した懸濁液の濃度に対
応する前記測定光強度と叩解程度との対応関係により、
叩解程度を算出することを要旨とするものである。以下
実施例に基づいて詳述すると次の通りである。
第6図は2 MHzの周波数の超音波に対する広葉樹晒
パルプの、パルプ濃度の変化に対応する減衰量の測定結
果を示すものである。かかる測定結果より、パルプ濃度
がO〜2.5%程度の範凹では、パルプ濃度と超音波域
′&量とは、叩解程度によらずほぼ1つの直線状の対応
関係を有することがわかる。従ってパルプの81類等に
対応して、かかるパルプ濃度と超音波減衰量との対応関
係を予め測定して求めておくことKより、測定した超音
波減衰量からパルプ濃度を算出し得ることがわかる。
このようKして音響的測定部BK於いてパルプ濃度5C
算出すると共K、前記光学的測定部AK於いて前述した
通り、パルプ濃度に対応した叩解程度と測定光強度との
対応関係から叩解程度を算出することができる。
次に以上の動作をより具体的に説明する。第7図(a)
、(b)、(C)はパルプ濃度0.5〜2.5%、C3
F600〜200 (d)のパルプ懸濁液についで行々
つた測定結果を模式的に示すもので、叩解程度の差圧よ
る測定光強度の差は、角度150の後方位置bKfiも
顕著に表われるものである。そしてこれら全ての図に於
いて実線は所定のパルプ濃度、叩解程度に於ける分布、
即ち基準状態に於ける測定光強度分布を示すものである
。(a)の破線は基準状態からパルプ濃度だけが変化し
た場合即ちパルプ濃度が上昇した場合の測定光強度分布
を示すもので、前方、後方位置a、bの測定光強度が互
いに逆方向に大幅に変化して′いる。かかるパルプ濃度
の変化は前述したように音響的測定部Bに於いて測定す
ることができるので、パルプ濃度と測定光強度との対応
関係を予めの測定により求めておくことによυ、パルプ
濃度の変化に起因する測定光強度の変化を算出すること
ができる。次に(b)の破線は定常状態から叩解程度だ
けが変化した場合、即ち叩解程度が進んだ場合の測定光
強度分布を示すもので、後方位fbの測定光強度だけが
上昇している。パルプ濃度が一定の場合には、かかる測
定光強度の変化により、前述したように予め測定して求
めた叩解程度と測定光強度との対応関係を用いて、叩解
程度を算出することができる。更に、(C)の曲線■、
■並びに■は、曲線■で示す基準状態から、夫々濃度は
変化せず叩解程度のみが進んだ場合、叩解程度は変化せ
ず濃度のみが上昇したうにパルプ状態が曲線■の状態か
ら曲線■の状態に移行すると、前方、後方位置a、bの
測定光強度が共に互いに逆方向に変化する。しかして曲
線■の状態では後方位置bK於ける測定光強度の変化に
は、パルプ濃度並びに叩解程度の変化による変化分の両
方が含゛まれるので、これらを分離しなければならない
が、本発明は前述した通り、音響的測定部BK於けるパ
ルプ濃度の測定により、パルプ濃度の変化に起因する測
定光強度の変化を算出し得るので、これらの分離を容易
九行なうことができる。こうして本発明は未知の濃度の
パルプ懸濁液の叩解程度を測定することができる。
(発明の効果) 本発明は以上の通シ、被測定パルプ懸濁液に測定光を照
射する測定光照射装置と、該懸濁液をaた測定光強度を
、その前方または後方位置に於いて測定する測定光強度
測定装置とを設けた光学的測定部を構成し、かかる前方
または後方位置に於ける測定光強度によって測定するの
で、外部フィブリル化を主体とした叩解程度を非接触式
に測定することができ、従って回分式な測定は固より連
続式にも測定することができるので、製紙工程の各種処
理工程に於ける制御並びに品質の管理を良好九行なえる
という格別なる効果がある。
また本発明は他の構成として、前記光学的測定部に加え
−C1前記懸濁液に超音波を透過させて、その減衰量を
測定する超音波送受信装置を設けた音響的測定部を構成
し、該音響的測定部に於けるやはり非接触なパルプ濃度
の測定を併用することKより、未知の濃度や濃度の変化
するパルプ懸濁液圧ついても、パルプ濃度と共に叩解程
度を測定し得るという格別なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図並びに第2図は本発明方法の測定系を示す説明図
、第3図(a)、(b)は本発明方法の測定系を用いた
モデルm##(レーヨン)の光学特性実測図、第4図(
a)、(b)、(C)は本発明方法の測定系を用いたL
BKPの光学特性実測図、WJ5図は叩解濃度を変化さ
せた場合の光学特性図、第6図はパルプ濃度に対する超
音波減衰特性図、第7図(a)、C#3)、(C)は叩
解程度とパルプ濃度が変化した場合の光学特性の状態変
化を示すモデル説BA図、第8図は本発明の他の構成の
説明図、である。 光強度測定装置、3・・・光強度センサ、4・・・収容
機5・・・超音波送信装置、6・・・超音波受信装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定パルプ懸濁液に測定光を照射する測定光照
    射装置と、該懸濁液を経た測定光強度を、その前方また
    は後方位置に於いて測定する測定光強度測定装置とから
    光学的測定部を構成し、該光学的測定部に於いて前記前
    方または後方位置に於ける測定光強度を測定し、前記懸
    濁液の濃度に対応する前記測定光強度と叩解程度との対
    応関係により、叩解程度を算出することを特徴とする懸
    濁状パルプの叩解程度測定方法
  2. (2)被測定パルプ懸濁液に測定光を照射する測定光照
    射装置と、該懸濁液を経た測定光強度を、その前方また
    は後方位置に於いて測定する測定光強度測定装置とを設
    けた光学的測定部と、前記懸濁液に超音波を透過させて
    、その減衰量を測定する超音波送受信装置を設けた音響
    的測定部とを構成し、前記音響的測定部に於いて前記懸
    濁液による超音波の減衰量を測定して、この減衰量とパ
    ルプ濃度との対応関係により、パルプ濃度を算出すると
    共に、前記光学的測定部に於いて前記前方または後方位
    置に於ける測定光強度を測定し、前記音響的測定部に於
    いて算出した懸濁液の濃度に対応する前記測定光強度と
    叩解程度との対応関係により、叩解程度を算出すること
    を特徴とする懸濁状パルプの叩解程度測定方法
JP60067552A 1985-03-30 1985-03-30 懸濁状バルブの叩解程度測定方法 Granted JPS61226641A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020063980A (ja) * 2018-10-17 2020-04-23 株式会社日立製作所 光学分析装置、光学分析方法、及び光学分析システム

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JPS5341506A (en) * 1976-09-29 1978-04-15 Nippon Kamiparupu Kenkiyuushiy Process and apparatus for optically measuring degree of beating by paper manufacture

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