RU2487339C2 - Fluorescent method of tracking of surface additives in papermaking process - Google Patents
Fluorescent method of tracking of surface additives in papermaking process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487339C2 RU2487339C2 RU2010123476/04A RU2010123476A RU2487339C2 RU 2487339 C2 RU2487339 C2 RU 2487339C2 RU 2010123476/04 A RU2010123476/04 A RU 2010123476/04A RU 2010123476 A RU2010123476 A RU 2010123476A RU 2487339 C2 RU2487339 C2 RU 2487339C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorescence
- surface additives
- coating
- web
- paper
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 28
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 28
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 28
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 24
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000011962 puddings Nutrition 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 17
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 napkins Substances 0.000 description 2
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 2
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 2
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 2
- VIFBEEYZXDDZCT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylethenyl)benzenesulfonic acid Chemical class OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C=CC1=CC=CC=C1 VIFBEEYZXDDZCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIOSJKSGNLGONI-UHFFFAOYSA-N 2-phenylbenzenesulfonic acid Chemical class OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 RIOSJKSGNLGONI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-L NADH(2-) Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-L 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 1
- 229930003471 Vitamin B2 Natural products 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M benzenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003269 fluorescent indicator Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound O=C.C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- DLOBKMWCBFOUHP-UHFFFAOYSA-N pyrene-1-sulfonic acid Chemical class C1=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 DLOBKMWCBFOUHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N pyridoxal hydrochloride Natural products CC1=NC=C(CO)C(C=O)=C1O RADKZDMFGJYCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229960003471 retinol Drugs 0.000 description 1
- 235000020944 retinol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011607 retinol Substances 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical compound COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N vanillin Natural products COC1=CC(O)=CC(C=O)=C1 FGQOOHJZONJGDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012141 vanillin Nutrition 0.000 description 1
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 1
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 1
- 235000019164 vitamin B2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011716 vitamin B2 Substances 0.000 description 1
- 235000019158 vitamin B6 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011726 vitamin B6 Substances 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 229940045997 vitamin a Drugs 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004835 α-tocopherol Nutrition 0.000 description 1
- 150000003772 α-tocopherols Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/78—Controlling or regulating not limited to any particular process or apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/86—Investigating moving sheets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/34—Paper
- G01N33/346—Paper sheets
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/54—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/30—Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N2021/6484—Optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
- G01N2021/8416—Application to online plant, process monitoring and process controlling, not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
- G01N2021/8427—Coatings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8914—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined
- G01N2021/8917—Paper, also ondulated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/91—Investigating the presence of flaws or contamination using penetration of dyes, e.g. fluorescent ink
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Область изобретенияField of Invention
Изобретение относится к отслеживанию и возможному регулированию добавления одной или более поверхностных добавок в бумагоделательном процессе.The invention relates to monitoring and possibly regulating the addition of one or more surface additives in a papermaking process.
Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Существующая практика измерения количества поверхностных добавок обычно состоит из технологии разрушения полотна вручную и/или расчетов баланса массы, которые являются по своей природе относительными.Existing practice of measuring the amount of surface additives usually consists of a manual destruction of the web and / or mass balance calculations, which are relative in nature.
В случае переноса крахмала в клеильном прессе бумагоделательная машина (например, картонажная машина) будет во многих случаях наносить намного большее количество крахмала, добавляемого в бумагоделательный процесс, для того чтобы гарантировать, что на поверхности полотна удержится достаточно крахмала для предусматриваемой функции. Прошлые испытания включали применение дозирующего клеильного пресса, который позволял уменьшить крахмал благодаря технологии нанесения с помощью скребка. В то время как это позволяло существенно сократить крахмал в интервале от 50 до 70%, риск, связанный со сбоями из-за неожиданных и неконтролируемых колебаний переноса крахмала, оказался слишком велик. В результате многие бумагоделательные машины переделаны на клеильные прессы пудлингового типа для того, чтобы обеспечить достаточное количество крахмала, добавленного на полотно.In the case of starch transfer in the size press, a papermaking machine (e.g., a cartoning machine) will in many cases apply a much larger amount of starch to be added to the papermaking process to ensure that enough starch is retained on the surface of the web for the intended function. Past tests included the use of a metering size press, which reduced starch due to scraper application technology. While this made it possible to significantly reduce starch in the range from 50 to 70%, the risk associated with malfunctions due to unexpected and uncontrolled fluctuations in starch transport was too great. As a result, many paper machines have been converted to pudding type size presses in order to provide a sufficient amount of starch added to the web.
Поэтому потребовалось более точное и своевременное измерение количества поверхностных добавок на полотне. Это потенциально позволит бумагоделательной машине управлять скоростью добавления на очень низких уровнях, имея возможность быстро оценивать и регулировать статистически скорости добавления за пределами технических условий.Therefore, a more accurate and timely measurement of the amount of surface additives on the canvas was required. This will potentially allow the papermaking machine to control the rate of addition at very low levels, with the ability to quickly evaluate and statistically control the rate of addition outside of specifications.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В настоящем изобретении предложен способ отслеживания и возможного регулирования добавления одной или более поверхностных добавок в бумагоделательный процесс, включающий следующие стадии: (а) добавление известного количества одной или более добавок в бумагоделательный процесс либо по отдельности, либо в известной пропорции с известным количеством одного или более инертных флуоресцентных индикаторов, при этом поверхностные добавки можно добавлять по отдельности, только когда поверхностные добавки обладают способностью к флуоресценции; (б) измерение флуоресценции поверхностных веществ и/или одного или более инертных флуоресцентных маркеров в точке, следующей за добавлением поверхностных добавок, и после формирования полотна, при этом поверхностные добавки можно измерить только тогда, когда они обладают способностью к флуоресценции, и при этом флуоресценцию измеряют с помощью флуорометра отражательного типа; (в) установление корреляции между величиной флуоресценции поверхностных добавок, когда они обладают способностью к флуоресценции, и/или инертных флуоресцентных маркеров на полотне и концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне и/или толщиной покрытия на полотне; и (г) возможно, регулирование добавления одной или более поверхностных добавок в бумагоделательный процесс путем регулирования количества поверхностных добавок, добавленных в бумагоделательный процесс, в соответствии с толщиной покрытия на полотне и/или концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне.The present invention provides a method for tracking and possibly regulating the addition of one or more surface additives to a papermaking process, comprising the following steps: (a) adding a known amount of one or more additives to the papermaking process, either individually or in a known proportion, with a known amount of one or more inert fluorescent indicators, while surface additives can be added separately only when surface additives are capable of fluorescence tion; (b) measuring the fluorescence of surface substances and / or one or more inert fluorescent markers at the point following the addition of surface additives and after the formation of the web, while surface additives can only be measured when they are capable of fluorescence, and fluorescence measured using a fluorometer reflective type; (c) establishing a correlation between the fluorescence value of surface additives, when they are capable of fluorescence, and / or inert fluorescence markers on the canvas and the concentration of surface additives in the coating on the fabric and / or coating thickness on the fabric; and (d) it is possible to control the addition of one or more surface additives to the papermaking process by adjusting the amount of surface additives added to the papermaking process in accordance with the thickness of the coating on the web and / or the concentration of surface additives in the coating on the web.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На Фиг.1 показана схема работы флуорометра отражательного типа согласно одному из вариантов осуществления изобретения.Figure 1 shows the operation diagram of a reflector-type fluorometer according to one embodiment of the invention.
На Фиг.2 представлен график индивидуальной флуоресценции относительно индивидуального сухого переноса крахмала, показанного в сочетании крахмала и инертного флуоресцентного маркера.Figure 2 is a graph of individual fluorescence versus individual dry starch transfer shown in combination of starch and an inert fluorescent marker.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Терминология:Terminology:
«Бумагоделательный процесс»/«бумагоделательные процессы» - это процессы изготовления любых видов бумажной продукции (например, бумага, салфетки, картон и пр.) из волокнистой массы, включающей формирование водной целлюлозной массы для изготовления бумаги, дренирование массы для формирования полотна и сушку полотна. Стадии формирования бумажной массы, дренирования и сушки можно проводить любым традиционным способом, известным специалистам в данной области техники. Бумагоделательный процесс/процессы также могут включать стадию получения волокнистой массы, т.е. изготовления волокнистой массы из сырого древесного материала, и стадию отбеливания, т.е. химическую обработку волокнистой массы для улучшения белизны.“Paper-making process” / “paper-making processes” are processes for the manufacture of any kind of paper products (for example, paper, napkins, cardboard, etc.) from pulp, including the formation of aqueous pulp for making paper, draining the pulp to form a web and drying the web . The stages of formation of paper pulp, drainage and drying can be carried out by any conventional method known to specialists in this field of technology. The papermaking process / processes may also include a pulp preparation step, i.e. the manufacture of pulp from raw wood material, and the stage of bleaching, i.e. chemical treatment of pulp to improve whiteness.
«Полотно»/«полотна» - это лист(листы), полученные в результате или во время бумагоделательного процесса/бумагоделательных процессов.A “canvas” / “web” is a sheet (s) obtained as a result of or during a papermaking process / papermaking processes.
«Поверхностная добавка»/«поверхностные добавки» - это добавка(добавки) для изготовления бумаги, которые придают поверхности полотна одно или более химических и/или физических (например, механических) свойств. Например, полотно может быть бумажным полотном, салфеточным полотном, картонным полотном или любым иным типом полотна, полученного в результате бумагоделательного процесса. Например, придание химических свойств может обеспечить связывание «чернил» с бумагой более действенным образом.A “surface additive” / “surface additives” is an additive (s) for making paper that imparts one or more chemical and / or physical (eg mechanical) properties to the surface of the web. For example, the web may be a paper web, a tissue web, a cardboard web, or any other type of web resulting from a paper making process. For example, imparting chemical properties may allow the binding of “ink” to paper in a more efficient manner.
NADH - это никотинамид-адениндинуклеотид восстановленный (в Н-форме) и/или его производные.NADH is a nicotinamide adenine dinucleotide reduced (in the H-form) and / or its derivatives.
АТФ (АТР) означает аденозинтрифосфат.ATP (ATP) means adenosine triphosphate.
Предпочтительные варианты осуществления изобретенияPreferred Embodiments
Как описано выше, одну или более добавок, добавленных в бумагоделательный процесс, отслеживают по флуорометрическому протоколу. Он требует, чтобы среда, подвергаемая флуоресценции, подходила для флуорометрических измерений, например, пленка покрытия возбуждена на всю глубину и регистрируют ее эмиссию. Специалист в данной области техники может определить это без излишних экспериментов.As described above, one or more additives added to the papermaking process is monitored by a fluorometric protocol. It requires that the medium subjected to fluorescence is suitable for fluorometric measurements, for example, the coating film is excited to its entire depth and its emission is recorded. One skilled in the art can determine this without undue experimentation.
Флуорометрический протокол включает следующие условия: (1) одна или более поверхностных добавок обладают способностью к флуоресценции, собственную и/или модифицированную для достижения флуоресценции, например, с помощью флуоресцирующего фрагмента или путем реагирования с находящейся в системе молекулой или с помощью других средств помимо собственных характеристик; (2) один или более инертных флуоресцентных маркеров добавлены в известной пропорции с поверхностными добавками; или (3) их сочетание.The fluorometric protocol includes the following conditions: (1) one or more surface additives have fluorescence ability, proprietary and / or modified to achieve fluorescence, for example, using a fluorescent fragment or by reacting with a molecule in the system or by means other than its own characteristics ; (2) one or more inert fluorescent markers are added in a known proportion with surface additives; or (3) a combination thereof.
Когда поверхностная добавка способна к флуоресценции, можно непосредственно установить корреляцию между флуоресценцией и концентрацией поверхностной добавки в покрытии/толщиной покрытия, содержащего поверхностную добавку, например калибровкой интенсивности флуоресценции по концентрации поверхностной добавки и/или толщине покрытия, содержащего поверхностную добавку. Специалист в данной области техники может осуществить такую процедуру без излишних экспериментов.When the surface additive is capable of fluorescence, a correlation can be directly established between the fluorescence and the concentration of the surface additive in the coating / thickness of the coating containing the surface additive, for example, by calibrating the fluorescence intensity according to the concentration of the surface additive and / or the thickness of the coating containing the surface additive. A person skilled in the art can carry out such a procedure without undue experimentation.
В одном из вариантов осуществления изобретения поверхностные добавки обладают собственной флуоресценцией.In one embodiment, the surface additives have intrinsic fluorescence.
В другом из вариантов осуществления изобретения к нефлуоресцирующим поверхностным добавкам может быть ковалентно присоединена флуоресцентная группировка. При этим функционализированные поверхностные добавки приобретают флуоресцентные свойства.In another embodiment, a fluorescent moiety may be covalently attached to non-fluorescent surface additives. At the same time, functionalized surface additives acquire fluorescent properties.
При использовании инертного флуоресцентного маркера его добавляют к поверхностной добавке в известной пропорции. Количество поверхностной добавки или толщину покрытия, содержащего поверхностную добавку, можно оценить по флуоресценции инертного флуоресцентного маркера, например путем калибровки интенсивности флуоресценции по концентрации добавки в покрытии на полотне и/или толщине покрытия, содержащего добавку, на полотне. Специалист в данной области техники может провести эту процедуру без излишних экспериментов.When using an inert fluorescent marker, it is added to the surface additive in a known proportion. The amount of surface additive or the thickness of the coating containing the surface additive can be estimated by fluorescence of an inert fluorescent marker, for example, by calibrating the fluorescence intensity by the concentration of the additive in the coating on the fabric and / or the thickness of the coating containing the additive on the fabric. A person skilled in the art can carry out this procedure without undue experimentation.
По одному из вариантов инертные флуоресцентные маркеры можно добавить в рецептуру покрытия с конкретной известной концентрацией, так что при измерении концентрации инертных флуоресцентных маркеров можно получить представление о количестве покрытия на полотне или поверхностных добавок в покрытии на полотне.In one embodiment, inert fluorescent markers can be added to the coating formulation with a specific known concentration, so that when measuring the concentration of inert fluorescent markers, you can get an idea of the amount of coating on the fabric or surface additives in the coating on the fabric.
Также можно отслеживать как поверхностные добавки, обладающие флуоресценцией, так и инертные флуоресцентные маркеры. Количество покрытия на полотне или поверхностных добавок в покрытии на полотне можно определить по флуоресценции инертного флуоресцентного маркера и флуоресценции поверхностной добавки путем калибровки интенсивности флуоресценции по концентрации добавки в покрытии на полотне и/или, по толщине покрытия, содержащего добавку, на полотне. Специалист в данной области техники может выполнить эту процедуру без излишних экспериментов.You can also track both surface additives with fluorescence and inert fluorescence markers. The amount of coating on the fabric or surface additives in the coating on the fabric can be determined by fluorescence of an inert fluorescent marker and fluorescence of the surface additive by calibrating the fluorescence intensity by the concentration of the additive in the coating on the fabric and / or, by the thickness of the coating containing the additive on the fabric. A person skilled in the art can perform this procedure without undue experimentation.
В данном изобретении можно использовать любые типы одного или более инертных флуоресцентных маркеров.Any type of one or more inert fluorescent markers can be used in the present invention.
Любому специалисту в области техники известно, что представляет собой инертный флуоресцентный маркер.Any person skilled in the art knows what an inert fluorescent marker is.
В одном из вариантов осуществления инертный флуоресцентный маркер представляет собой вещество, которой является химически неактивным по отношению к любому из компонентов в бумагоделательном процессе и с течением времени не разрушается. Оно полностью растворимо в системе при любых приемлемых уровнях концентрации. Интенсивность его флуоресцентности всегда / по существу пропорциональна его концентрации и не понижается или иным образом уменьшается системой.In one embodiment, the inert fluorescent marker is a substance that is chemically inactive with respect to any of the components in the papermaking process and does not degrade over time. It is completely soluble in the system at any acceptable concentration levels. The intensity of its fluorescence is always / essentially proportional to its concentration and does not decrease or otherwise decreases by the system.
В другом варианте осуществления изобретения инертный флуоресцентный маркер является инертным флуоресцентным маркером, на который не влияет заметно или существенно любой химический процесс в бумагоделательном процессе. Для количественной оценки того, что означает «заметно или существенно не влияет», это утверждение означает, что инертное флуоресцентное вещество имеет не более чем 10% изменение своего флуоресцентного сигнала в условиях, которые обычно встречаются в бумагоделательном процессе. Условия, которые обычно наблюдаются в бумагоделательном процессе, известны специалистам в бумажном производстве.In another embodiment, the inert fluorescent marker is an inert fluorescent marker that is not significantly or substantially affected by any chemical process in the papermaking process. To quantify what it means “noticeably or substantially does not affect”, this statement means that an inert fluorescent substance has no more than 10% change in its fluorescent signal under conditions that are usually found in the paper-making process. The conditions that are commonly observed in the papermaking process are known to those skilled in the papermaking industry.
В другом варианте осуществления изобретения желательные характеристики инертного флуоресцентного маркера предпочтительно включают: высокую растворимость в воде, отличную химическую устойчивость, хорошие флуоресцирующие свойства в измеряемых длинах волн (например, не подавляемые другими добавками в компонентах полотна/бумажного полотна/картонного полотна), и их можно отслеживать в присутствии типичных оптических отбеливающих веществ, например, за пределами длин волн оптических отбеливателей для предотвращения интерференции между оптическими отбеливателями и инертными флуоресцентными маркерами.In another embodiment, desirable characteristics of an inert fluorescent marker preferably include: high solubility in water, excellent chemical resistance, good fluorescent properties at measured wavelengths (for example, not suppressed by other additives in the components of the web / paper web / cardboard web), and they can monitor in the presence of typical optical brighteners, for example, outside the wavelengths of optical brighteners to prevent interference between optical brighteners and inert fluorescent markers.
В другом варианте инертным флуоресцентным маркером является маркер, разрешенный FDA (Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США), что требуется, например, в пищевой упаковке.In another embodiment, the inert fluorescent marker is a marker approved by the FDA (United States Food and Drug Administration), which is required, for example, in food packaging.
В другом варианте один или более инертных флуоресцентных маркеров выбирают из группы, включающей по меньшей мере одно вещество из следующих: флуоресцеин или производные флуоресцеина, родамин или производные родамина, сульфонатная соль нафталина, сульфонатная соль пирена, сульфонатная соль стильбена, сульфонатная соль бифенила, фенилаланин, триптофан, тирозин, витамин A (ретинол), витамин B2 (рибофлавин), витамин В6 (пиридоксин), витамин E (α-токоферолы), NADH, АТФ, этоксихин, кофеин, ванилин, конденсат нафталинсульфонат-формальдегида, конденсат фенилсульфонат-формальдегида, сульфированный лигнин, полимер, содержащий по меньшей мере одну из следующих группировок: нафталинсульфонаты, пиренсульфонаты, бифенилсульфонаты или стильбенсульфонаты.In another embodiment, one or more inert fluorescent markers are selected from the group consisting of at least one of the following: fluorescein or fluorescein derivatives, rhodamine or rhodamine derivatives, naphthalene sulfonate salt, pyrene sulfonate salt, stilbene sulfonate salt, biphenyl sulfonate salt, phenyl sulfonate, tryptophan, tyrosine, vitamin A (retinol), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B6 (pyridoxine), vitamin E (α-tocopherols), NADH, ATP, ethoxychine, caffeine, vanillin, naphthalene sulfonate-formaldehyde condensate, condensate enilsulfonat-formaldehyde, sulfonated lignin, a polymer containing at least one of the following groups: naphthalenesulfonates, pirensulfonaty, bifenilsulfonaty or stilbensulfonaty.
В зависимости от бумагоделательного процесса оптимальная концентрация инертных флуоресцентных маркеров будет изменяться. Специалист в данной области техники может определить количество инертных флуоресцентных маркеров без излишних экспериментов. Предпочтительно, например, в случае с крахмалом, что более высокие концентрации инертных флуоресцентных маркеров работают лучше, чем более низкие концентрации инертных флуоресцентных маркеров.Depending on the papermaking process, the optimal concentration of inert fluorescent markers will vary. One of skill in the art can determine the amount of inert fluorescent markers without undue experimentation. It is preferred, for example, in the case of starch, that higher concentrations of inert fluorescent markers work better than lower concentrations of inert fluorescent markers.
Используемый флуорометр должен представлять собой флуорометр отражательного типа, поскольку желательно, чтобы он определял толщину нанесенного тонкого покрытия на поверхность матового полотна. Можно использовать один или более флуорометр.The fluorometer used should be a reflector type fluorometer, since it is desirable that it determines the thickness of the applied thin coating on the surface of the matte web. One or more fluorometers may be used.
Флуорометр отражательного типа имеется у компании Nalco Company или Ocean Optics, Dunedin, FL.A reflective fluorometer is available from Nalco Company or Ocean Optics, Dunedin, FL.
Схема выполнения флуорометра отражательного типа приведена на Фиг.1. Отражательный флуорометр использует оптическое волокно для возбуждения маркера на полотне и отслеживания его отраженной флуоресценции. Свет возбуждения обеспечивает подходящий источник света, такой как светодиод, ксеноновая вспышка или газоразрядная лампа. Исходящий от источника свет фильтруют подходящим фильтром возбуждения (например, от Semrock, Inc./Andover, Inc.) для устранения нежелательных длин волн в области флуоресцентного излучения. Свет отражается под углом 90 градусов, и его дополнительно фильтруют дихроичным фильтром для получения нового луча в другом направлении. Луч фокусируют на сердцевину оптоволоконного кабеля с помощью подходящей линзы. Другой конец оптического волокна размещают вблизи или в соприкосновении с поверхностью бумажного полотна, для того чтобы осветить участок его поверхности, вызывая флуоресцентное излучение. Излучение улавливают тем же волокном, которое несет отраженный свет обратно на линзы, на которых его коллимируют и направляют обратно на дихроичный фильтр. Отраженный свет возбуждения отражается обратно на источник, в то время как флуоресценция проходит непосредственно на фильтр излучения. Отфильтрованный свет обнаруживается подходящим оптическим детектором, таким как фотодиод или фотоумножительная трубка. Для корректировки изменяющейся интенсивности источника света можно использовать дополнительный эталонный детектор.A flow chart of a reflective type fluorometer is shown in FIG. 1. A reflective fluorometer uses optical fiber to excite a marker on the web and track its reflected fluorescence. The excitation light provides a suitable light source such as an LED, a xenon flash, or a discharge lamp. The light emitted from the source is filtered with a suitable excitation filter (e.g., from Semrock, Inc./Andover, Inc.) to eliminate unwanted wavelengths in the fluorescence region. The light is reflected at an angle of 90 degrees, and it is additionally filtered by a dichroic filter to obtain a new beam in the other direction. The beam is focused on the core of the fiber optic cable using a suitable lens. The other end of the optical fiber is placed close to or in contact with the surface of the paper web in order to illuminate a portion of its surface, causing fluorescent radiation. The radiation is captured by the same fiber that carries the reflected light back to the lenses on which it is collimated and sent back to the dichroic filter. The reflected excitation light is reflected back to the source, while fluorescence passes directly to the radiation filter. Filtered light is detected by a suitable optical detector, such as a photodiode or photomultiplier tube. An additional reference detector can be used to adjust the changing light source intensity.
Другие конструкции флуорометров отражательного типа очевидны любому специалисту в данной области техники.Other designs of reflective fluorometers are apparent to those skilled in the art.
В настоящем изобретении могут быть использованы различные типы поверхностных добавок.Various types of surface additives can be used in the present invention.
В одном из вариантов осуществления изобретения поверхностные добавки выбирают из группы, состоящей из по меньшей мере одного из следующих веществ: крахмал, пигменты, связующие, пластификаторы и прочие добавки для улучшения физических свойств бумажного/картонного полотна, включая поверхностную прочность, белизну, печатные свойства, влагонепроницаемость или адгезию по отношению к последующим покрытиям.In one embodiment of the invention, surface additives are selected from the group consisting of at least one of the following substances: starch, pigments, binders, plasticizers and other additives to improve the physical properties of the paper / cardboard web, including surface strength, whiteness, printing properties, moisture resistance or adhesion to subsequent coatings.
В другом варианте осуществления изобретения поверхностные добавки содержат ковалентно связанную флуоресцентную группировку.In another embodiment, the surface additives comprise a covalently coupled fluorescent moiety.
В другом варианте осуществления изобретения крахмал содержит ковалентно связанную флуоресцентную группировку.In another embodiment, the starch comprises a covalently linked fluorescence moiety.
Поверхностные добавки можно добавлять на различных стадиях бумагоделательного процесса.Surface additives can be added at various stages of the papermaking process.
В одном из вариантов поверхностные добавки добавляют между формующей секцией бумагоделательного процесса и прессовой секцией бумагоделательного процесса.In one embodiment, surface additives are added between the forming section of the papermaking process and the press section of the papermaking process.
В другом варианте поверхностные добавки добавляют в мокрой части бумагоделательного процесса.In another embodiment, surface additives are added to the wet portion of the paper process.
Еще в одном варианте поверхностные добавки добавляют в бумагоделательный процесс между водяной камерой и полотном или на этих участках.In yet another embodiment, surface additives are added to the papermaking process between the water chamber and the web or at these sites.
Флуоресценцию полотна можно измерять в различных точках бумагоделательного процесса.The fluorescence of the web can be measured at various points in the papermaking process.
В одном из вариантов флуоресценцию измеряют в некоторой точке после прессовой части.In one embodiment, fluorescence is measured at some point after the press portion.
В другом из вариантов флуоресценцию измеряют после сушильной секции бумагоделательного процесса.In another embodiment, fluorescence is measured after the drying section of the papermaking process.
В другом варианте флуоресценцию измеряют после сушильной линии в формующей секции.In another embodiment, fluorescence is measured after the drying line in the forming section.
В другом варианте флуоресценцию измеряют вблизи прессовой части.In another embodiment, fluorescence is measured near the press portion.
В другом варианте флуоресценцию крахмала, содержащего ковалентно связанную флуоресцентную группировку, и/или флуоресценцию инертных флуоресцентных маркеров, добавленных в известной пропорции с крахмалом, измеряют после сушильной секции и до меловальной секции в бумагоделательном процессе.In another embodiment, the fluorescence of starch containing a covalently linked fluorescence moiety and / or the fluorescence of inert fluorescent markers added in known proportions with starch is measured after the drying section and before the coating section in a paper-making process.
В другом варианте флуоресценцию поверхностных добавок и/или инертных флуоресцентных маркеров, добавленных в известной пропорции с указанными поверхностными добавками, исключая крахмал, измеряют после меловальной секции бумагоделательного процесса.In another embodiment, the fluorescence of surface additives and / or inert fluorescent markers added in a known proportion to these surface additives, excluding starch, is measured after the coating section of the papermaking process.
Флуоресценцию можно измерять в фиксированной точке (одной точке), например, измерение в направлении машины, или во множестве точек, например, сканируя множество точек в направлении поперек полотна поперечным способом относительно направления перемещения бумажного полотна. Для осуществления этой задачи отражающий флуорометр можно использовать различными способами. Любой специалист в области техники может использовать различные способы выполнения.Fluorescence can be measured at a fixed point (single point), for example, a measurement in the direction of the machine, or at many points, for example, by scanning many points in a direction transverse to the web in a transverse manner relative to the direction of movement of the paper web. To accomplish this task, a reflective fluorometer can be used in various ways. Any person skilled in the art can use various implementation methods.
В одном из способов флуоресценцию измеряют в одной точке или во множестве точек.In one method, fluorescence is measured at one point or at multiple points.
В другом варианте флуорометр можно конфигурировать для измерения в машинном направлении, то есть расположить в фиксированной точке.In another embodiment, the fluorometer can be configured to measure in the machine direction, that is, positioned at a fixed point.
В другом варианте измерение множества точек происходит путем сканирования флуорометра в поперечном направлении относительно направления указанного полотна в указанном бумагоделательном процессе, аналогично тому, как работают другие приборы для слежения за полотном, такие как датчики белизны или базового веса.In another embodiment, the measurement of multiple points occurs by scanning the fluorometer in the transverse direction relative to the direction of the specified fabric in the specified papermaking process, similar to how other devices for tracking the fabric, such as brightness or base weight sensors, work.
Еще в одном из вариантов флуорометр конфигурируют таким образом, чтобы можно было проводить измерения в потоке.In yet another embodiment, the fluorometer is configured so that flow measurements can be made.
Для внедрения вышеуказанного протокола можно использовать контроллер.To implement the above protocol, you can use the controller.
Один или более контроллеров связаны с флуорометром и запрограммированы с алгоритмом для сбора указанных измерений флуоресценции, устанавливают корреляцию между величиной флуоресценции поверхностных добавок и/или инертных флуоресцентных маркеров на полотне и концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне и/или толщиной покрытия на полотне; и, возможно, регулируют количество поверхностных добавок, добавляемых в бумагоделательный процесс, регулируют рабочие параметры бумагоделательной машины, регулируют настройки клеильной машины пудлингового или дозирующего типа или их сочетания в соответствии с толщиной покрытия на полотне и/или концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне согласно заранее заданному протоколу.One or more controllers are associated with a fluorometer and programmed with an algorithm to collect the indicated fluorescence measurements, establish a correlation between the fluorescence value of surface additives and / or inert fluorescent markers on the fabric and the concentration of surface additives in the coating on the fabric and / or coating thickness on the fabric; and possibly regulate the amount of surface additives added to the papermaking process, adjust the operating parameters of the papermaking machine, adjust the settings of the pudding or dosing type gluing machine or their combination in accordance with the thickness of the coating on the fabric and / or the concentration of surface additives in the coating on the fabric according to the pre specified protocol.
Регулирование количества поверхностных добавок, добавленных в бумагоделательный процесс, в соответствии с толщиной покрытия на полотне и/или концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне может быть выполнено различными способами.Regulation of the amount of surface additives added to the papermaking process in accordance with the thickness of the coating on the web and / or the concentration of surface additives in the coating on the web can be done in various ways.
Как указано выше, этот отклик может осуществить контроллер, или же он может быть выполнен вручную операторами бумагоделательных процессов.As indicated above, this response may be provided by the controller, or it may be performed manually by paper process operators.
Регулировку можно выполнить различными способами.Adjustment can be performed in various ways.
В одном из вариантов регулировку можно выполнить с применением штанги опрыскивателя, в которой можно регулировать скорость подачи поверхностных добавок на бумажное полотно.In one embodiment, the adjustment can be performed using a sprayer boom, in which the feed rate of surface additives to the paper web can be adjusted.
В другом варианте можно независимо регулировать скорость подачи добавки во множестве зон поперек полотна, основываясь на показаниях флуоресценции при сканировании флуорометра в поперечном направлении относительно направления указанного полотна в указанном бумагоделательном процессе.In another embodiment, it is possible to independently adjust the feed rate of the additive in a plurality of zones across the web based on the fluorescence readings when scanning the fluorometer in the transverse direction relative to the direction of the web in the paper process.
В другом варианте можно регулировать параметры бумагоделательного процесса, такие как скорость полотна в бумагоделательной машине и/или влажность полотна.In another embodiment, it is possible to adjust the parameters of the papermaking process, such as the speed of the web in the paper machine and / or the moisture content of the web.
В другом варианте можно регулировать настройки дозирующего клеильного пресса в соответствии с толщиной покрытия на полотне и/или концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне для сохранения желаемой толщины или для увеличения тоннажа выпускаемой продукции или минимизации перерасхода добавок или энергозатрат.In another embodiment, it is possible to adjust the settings of the metering size press in accordance with the thickness of the coating on the web and / or the concentration of surface additives in the coating on the web to maintain the desired thickness or to increase the tonnage of products or minimize the cost of additives or energy costs.
Следующие примеры не ограничивают существа изобретения.The following examples do not limit the invention.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
ПротоколProtocol
Испытания массы покрытия или толщины проведены с использованием стандартного протокола испытаний. На поверхности испытуемых образцов нанесли несколько меловальных растворов, содержащих различные количества твердых веществ покрытия. Предпочтительно, чтобы соотношение содержания твердых частиц и инертного флуоресцентного маркера было постоянным для всех растворов. Масса покрытия на каждом образце может изменяться во время нанесения покрытия с использованием различных техник нанесения. После сушки массу сухого покрытия или переноса измерили по разнице масс. Каждый в отдельности образце полотна взвесили до и после нанесения покрытия, а масса сухого покрытия была рассчитана по разности масс. Интенсивность флуоресценции сухой крахмальной пленки измеряли в нескольких местах данного образца полотна. Серию интенсивностей флуоресценции затем усреднили для получения одной величины интенсивности флуоресценции для каждого образца полотна. Для измерений интенсивности флуоресценции каждого образца полотна использовали два различных флуорометра.Testing of coating weight or thickness was performed using a standard test report. Several coating solutions containing various amounts of coating solids were applied to the surface of the test samples. Preferably, the ratio of solids to inert fluorescent marker is constant for all solutions. The coating weight on each sample may vary during coating using various application techniques. After drying, the dry coating mass or transfer was measured by the mass difference. Each individually sample web was weighed before and after coating, and the dry coating weight was calculated by the mass difference. The fluorescence intensity of the dry starch film was measured in several places of this sample of the fabric. A series of fluorescence intensities was then averaged to obtain one fluorescence intensity value for each web sample. Two different fluorometers were used to measure the fluorescence intensity of each web sample.
Пример 1Example 1
Испытание проводили согласно вышеупомянутому протоколу на трех растворах крахмала, содержащих возрастающее количество твердых веществ крахмала при поддержании постоянного соотношения крахмала и инертного флуоресцентного маркера. Подложкой для каждого испытания являлось непокрытое 21-балльное картонное полотно. Каждый раствор наносили на отдельные образцы полотна четырех разных толщин с помощью ручного нанесения. Также на серии образцов нанесли четвертый раствор крахмала, не содержащего инертного флуоресцентного маркера, для сравнения с растворами с маркером. Заготовка, которую использовали в этом испытании, представляла собой непокрытый образец полотна.The test was carried out according to the above protocol on three starch solutions containing an increasing amount of starch solids while maintaining a constant ratio of starch and inert fluorescent marker. The substrate for each test was an uncovered 21-point cardboard web. Each solution was applied to individual web samples of four different thicknesses using manual application. A fourth starch solution containing no inert fluorescent marker was also applied to a series of samples for comparison with marker solutions. The blank used in this test was an uncoated web sample.
На Фиг.2 показана зависимость интенсивности флуоресценции (в произвольных единицах - относительных единицах флуоресценции («RFU») от массы сухого крахмального покрытия (отбор, в г/м2). Каждая точка соответствует отдельному образцу полотна. На Фиг.2 видно, что измеренные интенсивности флуоресценции всей серии образов полотна выстраиваются в линию по диагонали области графика. Линейная регрессия по всем точкам очень четко показывает прямую и надежную корреляцию между переносом сухого крахмала и количеством инертного флуоресцентного маркера, присутствующего в слое, измеренного по интенсивности флуоресценции. Линия тренда имеет y-отрезок, очень близкий к нулю, и коэффициент R2 больше 0,96. В некоторых случаях одна точка существенно удалена от линии. Такие же случайные точки наблюдались на двух отдельных флуорометрах, означая, что они относятся к образцу полотна, а не к ошибке прибора. Такие точки, похоже, являются следствием дефектов в слое крахмала на бумажном полотне. Эти данные демонстрируют, что с помощью заявленного способа можно обнаружить дефекты в покрытии.Figure 2 shows the dependence of the fluorescence intensity (in arbitrary units - relative units of fluorescence ("RFU") on the mass of dry starch coating (selection, in g / m 2 ). Each point corresponds to a separate sample of the fabric. Figure 2 shows that the measured fluorescence intensities of the entire series of web images are lined up diagonally in the graph area Linear regression at all points very clearly shows a direct and reliable correlation between the transfer of dry starch and the amount of inert fluorescent marker a, which is present in the layer measured by fluorescence intensity. The trend line has a y-segment very close to zero and the coefficient R 2 is greater than 0.96. In some cases, one point is significantly removed from the line. The same random points were observed on two separate fluorometers, meaning that they refer to a sample of the web and not to a device error. These points appear to be due to defects in the starch layer on the paper web. These data demonstrate that using the claimed method it is possible to detect defects in the coating.
Claims (17)
а) добавления известного количества одной или более поверхностных добавок в бумагоделательный процесс в известной пропорции с известным количеством одного или более инертных флуоресцентных маркеров, при этом инертные флуоресцентные маркеры выбраны из группы, состоящей из флуоресцеина или производных флуоресцеина и родамина или производных родамина;
б) измерения флуоресцентности одного или более инертных флуоресцентных маркеров в точке после добавления поверхностных добавок и после формирования полотна, при этом флуоресценцию измеряют с помощью флуорометра отражательного типа;
в) установления корреляции между величиной флуоресценции инертных флуоресцентных маркеров на полотне и концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне и/или толщиной покрытия на полотне и
г) возможно, регулирования добавления одной или более поверхностных добавок в бумагоделательный процесс путем регулирования количества поверхностных добавок, добавленных в бумагоделательный процесс, в соответствии с толщиной покрытия на полотне и/или концентрацией поверхностных добавок в покрытии на полотне.1. A method for tracking and possibly regulating the addition of one or more surface additives to a papermaking process, comprising the steps of:
a) adding a known amount of one or more surface additives to the papermaking process in a known proportion with a known amount of one or more inert fluorescent markers, wherein the inert fluorescent markers are selected from the group consisting of fluorescein or fluorescein derivatives and rhodamine or rhodamine derivatives;
b) measuring the fluorescence of one or more inert fluorescence markers at a point after the addition of surface additives and after the formation of the web, while fluorescence is measured using a reflector type fluorometer;
c) establishing a correlation between the fluorescence value of inert fluorescent markers on the canvas and the concentration of surface additives in the coating on the canvas and / or the thickness of the coating on the canvas and
d) it is possible to control the addition of one or more surface additives to the paper process by adjusting the amount of surface additives added to the paper process according to the thickness of the coating on the web and / or the concentration of surface additives in the coating on the web.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/942,065 US20090126889A1 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process |
US11/942,065 | 2007-11-19 | ||
PCT/US2008/083472 WO2009067382A1 (en) | 2007-11-19 | 2008-11-14 | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010123476A RU2010123476A (en) | 2011-12-27 |
RU2487339C2 true RU2487339C2 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=40251760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010123476/04A RU2487339C2 (en) | 2007-11-19 | 2008-11-14 | Fluorescent method of tracking of surface additives in papermaking process |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090126889A1 (en) |
EP (1) | EP2212676A1 (en) |
JP (1) | JP2011503621A (en) |
KR (1) | KR20100108340A (en) |
CN (1) | CN101861514B (en) |
AR (1) | AR069351A1 (en) |
AU (1) | AU2008326632B2 (en) |
BR (1) | BRPI0819044A2 (en) |
CA (1) | CA2705293C (en) |
CL (1) | CL2008003429A1 (en) |
MX (1) | MX2010005501A (en) |
MY (1) | MY156924A (en) |
NZ (1) | NZ585969A (en) |
RU (1) | RU2487339C2 (en) |
TW (1) | TW200940784A (en) |
WO (1) | WO2009067382A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009058295A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Biostep Gmbh | Trans-illuminator for e.g. rear illumination of fluorescent material sample for qualitative and quantitative evaluation of sample in research laboratory, has adjustment component for adjustment of specific wave length |
EP2758595B1 (en) * | 2011-09-23 | 2016-03-23 | Nalco Company | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process |
US10407591B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-09-10 | Ecolab Usa Inc. | Low solids surface coating compositions and use thereof |
CN106290278B (en) * | 2016-08-08 | 2018-10-19 | 南昌大学 | It is a kind of at the same detect vitamin B2, B6 concentration method |
CN113388355A (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 上海蓝欧化工科技有限公司 | Fluorescent water-based adhesive, preparation method and application thereof |
EP4102223A1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-12-14 | PulPac AB | Method for detecting a liquid composition applied onto a cellulose blank structure with a detection system and detection system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1348638A (en) * | 1971-08-13 | 1974-03-20 | Ici Ltd | Method of process control |
US3956630A (en) * | 1975-03-14 | 1976-05-11 | Westvaco Corporation | Fluorimetric coat weight measurement |
SU805147A1 (en) * | 1978-10-09 | 1981-02-15 | Украинское Научно-Производственноеобъединение Целлюлозно-Бумажнойпромышленности | Photoelectric meter of paper paremeters |
US5087670A (en) * | 1986-07-10 | 1992-02-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for fluorimetric monitoring of functional coatings and compositions and fluorescent agents therefor |
US20020039181A1 (en) * | 2000-05-09 | 2002-04-04 | Metso Paper Automation Oy | Modeling a coloring process |
US20030006385A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Banks Rodney H. | Mirror fluorometer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE455441B (en) * | 1986-11-24 | 1988-07-11 | Refina Instr Ab | SET TO CONTROL AND / OR METE THE THICKNESS OF LAYERS SUCH AS SURFACE LAYER |
US4783314A (en) * | 1987-02-26 | 1988-11-08 | Nalco Chemical Company | Fluorescent tracers - chemical treatment monitors |
FI87492C (en) * | 1990-06-12 | 1993-01-11 | Valmet Paper Machinery Inc | Method and apparatus for measuring and controlling the amount of coating it |
US5152872A (en) * | 1990-10-15 | 1992-10-06 | Stone-Consolidated Inc. | Apparatus for the wet end coating of paper |
US5900113A (en) * | 1994-09-26 | 1999-05-04 | Nalco Chemical Company | Method of using fluorescent tracers to monitor chlorine dioxide in pulp and paper processes |
CA2251305A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-24 | Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbh | Coating device and coating process for the wet section of a machine for the production of a material web, in particular of paper or cardboard |
GB9906011D0 (en) * | 1999-03-16 | 1999-05-12 | Whiley Foils Ltd | Fluorescent materials |
JP3304348B2 (en) * | 1999-03-29 | 2002-07-22 | 日本製紙株式会社 | High-molecular-weight thiourea compound with fluorescence |
US7910371B2 (en) * | 2005-01-20 | 2011-03-22 | Nalco Company | Method of monitoring treating agent residuals in water treatment processes |
-
2007
- 2007-11-19 US US11/942,065 patent/US20090126889A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-10-02 TW TW097137868A patent/TW200940784A/en unknown
- 2008-11-14 NZ NZ585969A patent/NZ585969A/en unknown
- 2008-11-14 EP EP08852826A patent/EP2212676A1/en not_active Withdrawn
- 2008-11-14 WO PCT/US2008/083472 patent/WO2009067382A1/en active Application Filing
- 2008-11-14 JP JP2010534193A patent/JP2011503621A/en active Pending
- 2008-11-14 CN CN2008801162792A patent/CN101861514B/en active Active
- 2008-11-14 AU AU2008326632A patent/AU2008326632B2/en active Active
- 2008-11-14 RU RU2010123476/04A patent/RU2487339C2/en active
- 2008-11-14 CA CA2705293A patent/CA2705293C/en active Active
- 2008-11-14 KR KR1020107013437A patent/KR20100108340A/en not_active Application Discontinuation
- 2008-11-14 MY MYPI2010002339A patent/MY156924A/en unknown
- 2008-11-14 MX MX2010005501A patent/MX2010005501A/en active IP Right Grant
- 2008-11-14 BR BRPI0819044 patent/BRPI0819044A2/en not_active Application Discontinuation
- 2008-11-18 AR ARP080105008A patent/AR069351A1/en unknown
- 2008-11-19 CL CL2008003429A patent/CL2008003429A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1348638A (en) * | 1971-08-13 | 1974-03-20 | Ici Ltd | Method of process control |
US3956630A (en) * | 1975-03-14 | 1976-05-11 | Westvaco Corporation | Fluorimetric coat weight measurement |
SU805147A1 (en) * | 1978-10-09 | 1981-02-15 | Украинское Научно-Производственноеобъединение Целлюлозно-Бумажнойпромышленности | Photoelectric meter of paper paremeters |
US5087670A (en) * | 1986-07-10 | 1992-02-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for fluorimetric monitoring of functional coatings and compositions and fluorescent agents therefor |
US20020039181A1 (en) * | 2000-05-09 | 2002-04-04 | Metso Paper Automation Oy | Modeling a coloring process |
US20030006385A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Banks Rodney H. | Mirror fluorometer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2010005501A (en) | 2010-08-03 |
WO2009067382A1 (en) | 2009-05-28 |
RU2010123476A (en) | 2011-12-27 |
AU2008326632A1 (en) | 2009-05-28 |
JP2011503621A (en) | 2011-01-27 |
EP2212676A1 (en) | 2010-08-04 |
KR20100108340A (en) | 2010-10-06 |
BRPI0819044A2 (en) | 2015-05-05 |
TW200940784A (en) | 2009-10-01 |
CN101861514B (en) | 2013-08-28 |
MY156924A (en) | 2016-04-15 |
AU2008326632B2 (en) | 2013-05-16 |
NZ585969A (en) | 2012-03-30 |
CN101861514A (en) | 2010-10-13 |
CA2705293C (en) | 2017-07-18 |
AR069351A1 (en) | 2010-01-13 |
CL2008003429A1 (en) | 2009-01-16 |
CA2705293A1 (en) | 2009-05-28 |
US20090126889A1 (en) | 2009-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2487339C2 (en) | Fluorescent method of tracking of surface additives in papermaking process | |
EP2758595B1 (en) | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process | |
US7812947B2 (en) | Apparatus and method for measuring and/or controlling paper pulp properties | |
CA2717146C (en) | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process | |
US20100012284A1 (en) | Method for determining hydrophobic organic particles in a paper stock | |
US8480856B2 (en) | Fluorometric method for monitoring surface additives in a papermaking process | |
US8021517B2 (en) | Use of fluorescent nanoparticles to make on-line measurements of cross-web and machine-direction component and property variations in paper and continuous web products | |
FI122156B (en) | Track measurement | |
CA2736016C (en) | Determining the amount of starch | |
US6098450A (en) | Determination of the immobilization of colloidal coating dispersions | |
FI96895B (en) | Method for optimising the quality of paper that is to be coated | |
FI100275B (en) | Process and plant for quality control of paper, cardboard or your corresponding web-shaped or sheet-shaped product | |
Fuchs et al. | Fast evaluation of spatial coating layer formation using ultraviolet scanner imaging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180717 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180823 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180914 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180917 Effective date: 20180917 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180921 Effective date: 20180921 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180925 Effective date: 20180925 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -QB4A- IN JOURNAL 26-2018 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180927 Effective date: 20180927 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180925 Effective date: 20191210 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191213 Effective date: 20191213 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180927 Effective date: 20200212 |