SE436903B

SE436903B - SET AND DEVICE FOR LINE DETERMINATION OF THE IMPORTANT FIBER LENGTH DISTRIBUTION IN A MASS

Info

Publication number: SE436903B
Application number: SE8003414A
Authority: SE
Inventors: A Karnis; P M Shallhorn
Original assignee: Domtar Inc
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1985-01-28
Also published as: AU528831B2; FI69707B; FI69707C; CA1138224A; AU5818880A; SE8003414L; JPS55151243A; FI801477A

Description

”8003414-3 terar. Emellertid finns icke några linjemetoder för bestämning av genomsnittlig (median) fiberlängd eller fiberlängdsfördelning och dylika bestämningar kan endast göras i ett laboratorium. 8003414-3 terar. However, there are no line methods for determining average (median) fiber length or fiber length distribution and such determinations can only be made in a laboratory.

Det har föreslagits att en L-faktor skulle bestämmas, vilken definieras som den totala mängd massa som kvarhålles på en 48 mesh sil i en "Bauer McNett fibre length Classifier“, ut- tryckt som en vikt% av provflödet, eller ett viktgenomsnitt av fiberlängden uttryckt som viktförhållandet mellan en genomström- mad eller kvarhållen fraktion och provflödet, såsom beskrives i US-A-3 873 416. Men som noterats ovan finns för närvarande ingen teknik tillgänglig för linjebestämning av viktfördelningen av fi- berlängden i en mekanisk massa.It has been suggested that an L-factor be determined, which is defined as the total amount of pulp retained on a 48 mesh screen in a "Bauer McNett fiber length classifier", expressed as a weight% of the sample stream, or a weight average of the fiber length expressed as the weight ratio of a flow-through or retained fraction to the sample stream, as described in US-A-3 873 416. However, as noted above, no technique is currently available for determining the weight distribution of the fiber length in a mechanical mass.

Koncentrationsmätare, som normalt användes inom massa- och pappersindustrin uppmäter koncentrationen indirekt, dvs de mäter andra egenskaper hos massan, såsom flödesmotstånd, dielekt- riska egenskaper i massasuspensionen etc, vilka egenskaper är relaterade till koncentrationen liksom till andra fiberegenska- per.Concentration meters, which are normally used in the pulp and paper industry, measure the concentration indirectly, ie they measure other properties of the pulp, such as flow resistance, dielectric properties in the pulp suspension, etc., which properties are related to the concentration as well as to other fiber properties.

Det har föreslagits att koncentrationen skulle mätas vä- sentligen oberoende av andra massaegenskaper med hjälp av "Sper- ry Gravity Master", se Management & Control, vol. 1, nov. 11/68, sidorna T179-T186, vilken påstås ha en noggrannhet för koncentra- tioner inom intervallet 0,4-1,5% inom omrâdet 12-3% av den upp- mätta koncentrationen. Detta instrument arbetar enligt principen med kontinuerlig uppmätning av vikten på materialet som strömmar genom en specifik rörvolym.It has been suggested that the concentration should be measured substantially independently of other mass properties using the "Sperry Gravity Master", see Management & Control, vol. 1, nov. 11/68, pages T179-T186, which is claimed to have an accuracy for concentrations in the range 0.4-1.5% within the range 12-3% of the measured concentration. This instrument works according to the principle of continuous measurement of the weight of the material flowing through a specific pipe volume.

Av Thiessen and Dagg, publicerat i Pulp & Paper Magazins of Canada, september 1959, föreslogs att koncentrationen skulle uppmätas genom upptagning av de vibrationer som härrör från rota- tionen av en obalanserad rotor, varvid graden av obalans bestäm- mes av viktskillnaden mellan en given mängd vatten med samma mängd massauppslamning.By Thiessen and Dagg, published in Pulp & Paper Magazines of Canada, September 1959, it was suggested that the concentration be measured by absorbing the vibrations arising from the rotation of an unbalanced rotor, the degree of imbalance being determined by the weight difference between a given amount of water with the same amount of pulp slurry.

Ingen av ovannämnda anordningar har visat sig vara kommer- siellt tillfredsställande. Inget instrument för linjebestämning av massakoncentrationen väsentligen fri från andra massaegenskaper är känt för närvarande. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma 8005414-3 ett sätt och en anordning för linjebestämning av den viktmässiga fiberlängdfördelningen i en massa. Detta sker enligt uppfinningen genom att sättet och anordningen utföres i enlighet med kravet 1 resp. 4.None of the above devices has been found to be commercially satisfactory. No instrument for line determination of the pulp concentration substantially free of other pulp properties is currently known. The object of the present invention is to provide a method and a device for determining the weight of the fiber length distribution in a mass. This is done according to the invention in that the method and the device are carried out in accordance with claim 1 resp. 4.

Ytterligare kännetecken, ändamål och fördelar kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning av föredragna ut- föringsformer av föreliggande uppfinning, i anslutning till bi- fogade ritningar, på vilka fig. 1 är en schematisk vy av processtyrningen enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 och 3 visar diagram, där den kumulativa kvarhåll- na fraktionen i procent av provflödet ritats upp mot fiberlängden i millimeter på kumulativt normalfördelningspapper för flera oli- ka massor, fig. 4 är ett schematiskt tvärsnitt genom en densitets- cell, fig. 5 är en schematisk vy av en densitetscell anordnad att indikera-koncentrationen, fig. 6 visar reproducerbarheten för korrelationen mellan koncentrationsprocent ugnstorkad massa mot mätarutslag i milli- volt för en slipsamma och fig. 7 är ett diagram över koncentrationen mot mätarut- slaget i millivolt för ett flertal olika massor.Additional features, objects, and advantages will be apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the present invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view of the process control of the present invention; Figs. 2 and 3; shows diagrams, where the cumulative retained fraction as a percentage of the sample flow is plotted against the fiber length in millimeters on cumulative normal distribution paper for several different masses, Fig. 4 is a schematic cross-section through a density cell, Fig. 5 is a schematic view of a density cell arranged to indicate the concentration, Fig. 6 shows the reproducibility of the correlation between the concentration percentage of oven-dried mass against meter readings in millivolts for a grinder and Fig. 7 is a diagram of the concentration against the meter reading in millivolts for several different masses.

Såsom visas i fig. 1 kommer ett prov av mekanisk massa, som avdragits från processen, att inträda i systemet genom led- ningen 10 och beroende pâ den punkt i massaprocessen från vilken provet tagits, passerar detta genom en anordning 12 för fri- görande av latenta egenskaper och inträder sedan i behållaren 14 via ledningen 16. En lämplig princip för frigörande av laten- ta egenskaper i mekanisk massa relativt snabbt utnyttjas i en laboratorieanordning som säljes av Noram Quality Control and Research Euipment Ltd. Denna anordning frigör de latenta egen- skaperna hos mekanisk massa genom snabb recirkulering genom en centrifugalpump, varvid massan har en temperatur av ca 90-95°C.As shown in Fig. 1, a sample of mechanical pulp withdrawn from the process will enter the system through the conduit 10 and, depending on the point in the pulping process from which the sample is taken, will pass through a device 12 for releasing latent properties and then enters the container 14 via line 16. A suitable principle for releasing latent properties in mechanical pulp is relatively quickly utilized in a laboratory device sold by Noram Quality Control and Research Euipment Ltd. This device releases the latent properties of mechanical pulp by rapid recirculation through a centrifugal pump, the pulp having a temperature of about 90-95 ° C.

Massan från behållaren 14 pumpas via pumpen 18 till 8003414-3 1' koncentratíonsmätaren 20 och äterföres till'behållaren 14 via ledningenr22.The mass from the container 14 is pumped via the pump 18 to the concentration meter 20 and returned to the container 14 via line 22.

Fordringarna på en koncentrationsmätare 20 som skall användas i ett linjeövervakningssystem är sådana, att den bör . mäta koncentrationen oberoende av andra fiberegenskaper, dvs. fiberlängder och specifik yta, och den skall kunna mäta absoluta koncentrationer med en noggrannhet och reproducerbarhet inom i5% av den uppmätta koncentrationen. Sålunda bör i koncentra- tionsmätare som skall användas enligt föreliggande uppfinning principen för koncentrationsbestämningen vara en direkt sådan, dvs. den bör baseras på koncentrationsdefinitionen.The requirements for a concentration meter 20 to be used in a line monitoring system are such that it should. measure the concentration independently of other fiber properties, ie. fiber lengths and specific surface area, and it must be able to measure absolute concentrations with an accuracy and reproducibility within i5% of the measured concentration. Thus, in concentration meters to be used according to the present invention, the principle of the concentration determination should be a direct one, ie. it should be based on the concentration definition.

Vid mätning av koncentrationen med hjälp av densitets- mätare är det essentiellt att provet är väsentligen fritt från eller inte innehåller någon luft alls eller nägra större mängder främmande material, eller alternativt att ingen luft finns i provet och att eventuellt främmande material förutom fibrerna, t.ex. fyllmedel etc., är noggrant kända innan koncentrationen kan bestämmas. Det är också viktigt att tempera- turen är konstant, eftersom en förändring i temperaturen för- ändrar instrumentets noggrannhet även om instrumentet kan kalibreras för olika temperaturer. 7 En sådan koncentrationsmätare, innefattar såsom illustrerats i fig. 4 en densitetscell 200 med ett U-rör 201, genom vilket massaprovet passerar. Detta U-rör vibreras genom en lämplig mekanism som schematiskt illustreras vid 202 runt nodpunkterna som indikeras vid 20k. Lämpliga temperatur- och frekvensupptagande anordningar är anordnade såsom indikerats i fig. 5 vid 206 och 208 och utsignalen från dessa upptagnings- anordningar matas till en omvandlare 210, vilken i sin tur matar en skrivare 212 eller något liknande instrument, som indikerar massans koncentration. ' Densitetscellen 200, som användes för att uppnå de häri angivna resultaten, är en "Dynatrol-cell", som säljes under varubeteckningen C1-10H, framställd av Automation Products, Houston, Texas. Denna utrustning användes för uppmätning av densiteten för prov, men när den appliceras på en massa inom koncentrationsintervallet ca 0,1-1,5%, haden visat sig ge en indikation på massans absoluta koncentration inom den noggrann- het som erfordras för erhållande av fiberlängdfördelningen.When measuring the concentration by means of density meters, it is essential that the sample is substantially free of or does not contain any air at all or any large amounts of foreign materials, or alternatively that no air is present in the sample and that any foreign material other than the fibers, e.g. ex. fillers, etc., are accurately known before the concentration can be determined. It is also important that the temperature is constant, as a change in temperature changes the accuracy of the instrument even if the instrument can be calibrated for different temperatures. Such a concentration meter, as illustrated in Fig. 4, comprises a density cell 200 with a U-tube 201, through which the pulp sample passes. This U-tube is vibrated by a suitable mechanism schematically illustrated at 202 around the node points indicated at 20k. Suitable temperature and frequency recording devices are arranged as indicated in Figs. 5 at 206 and 208 and the output of these recording devices is fed to a converter 210, which in turn feeds a printer 212 or similar instrument indicating the mass concentration. The density cell 200 used to achieve the results set forth herein is a Dynatrol cell sold under the tradename C1-10H, manufactured by Automation Products, Houston, Texas. This equipment was used to measure the density of samples, but when applied to a pulp within the concentration range of about 0.1-1.5%, it had been shown to give an indication of the absolute concentration of the pulp within the accuracy required to obtain the fiber length distribution. .

Den ovan angivna cellen användes för uppmätning av 5 8003414-3 koncentrationen och producerade de resultat som anges i fig. 6, av vilken framgår att mätarutslaget, baserat på fem upprepade körningar på samma slipmassa, gav mycket reproducerbara resultat med avseende pâ koncentrationen. På liknande sätt illustreras noggrannheten för olika typer av kemiska, slip- och termomekaniska massor i fig. 7.The above cell was used to measure the concentration and produced the results given in Fig. 6, from which it can be seen that the meter reading, based on five repeated runs on the same abrasive mass, gave very reproducible results with respect to the concentration. Similarly, the accuracy of different types of chemical, abrasive and thermomechanical pulps is illustrated in Fig. 7.

Av figurerna framgår att koncentrationsmätaren enligt föreliggande uppfinning ger en relativt noggrann indikation av den absoluta koncentrationen.The figures show that the concentration meter according to the present invention gives a relatively accurate indication of the absolute concentration.

Vid anordningens drift är det viktigt att materialet späds ut med vatten som är väsentligen fritt från föroreningar till mätkoncentrationen, då föroreningar i utspädningsvattnet annars kan påverka koncentrationsmätarens slutliga utslag. Vid användning av föreliggande uppfinning exempelvis på termomeka- nisk massa späds massan ut från den relativt höga koncentration den har när den lämnar raffinören ner till koncentrationen inom densitetscellens arbetsområde genom tillsats av vatten, som är väsentligen fritt från föroreningar, istället för med vitlut eller liknande. Genom att använda rätta mängder utspädningsvatë ten, som är väsentligen fritt från föroreningar, kommer koncentrationsmätningen att vara mycket noggrann.During operation of the device, it is important that the material is diluted with water that is substantially free of contaminants to the measurement concentration, as contaminants in the dilution water can otherwise affect the final reading of the concentration meter. When using the present invention, for example on thermomechanical pulp, the pulp is diluted from the relatively high concentration it has when it leaves the refiner down to the concentration within the working range of the density cell by adding water which is substantially free of impurities, instead of with white liquor or the like. By using the right amounts of dilution water, which is substantially free of contaminants, the concentration measurement will be very accurate.

Driften av koncentrationsmätaren är relativt enkel i det att materialet, som spätts ut till den erforderliga koncentrationen för mätningen i densitetscellen, dvs. inom koncentrationsintervallet 0,1~1,5%, kontinuerligt matas genom U-röret 201, vilket vibreras via drivaren 202 och vibratione- frekvensen bestämmas via avkännaren 208. Denna information matas till omvandlaren 210, som i sin tur driver skrivaren 212 eller något annat lämpligt indikatorinstrument. Det använda instru- mentet har ett U-rör, men rörets form kan fürmodliten ändras med andra lämpliga ändringar i utrustningen.The operation of the concentration meter is relatively simple in that the material, which is diluted to the required concentration for the measurement in the density cell, i.e. within the concentration range 0.1 ~ 1.5%, is continuously fed through the U-tube 201, which is vibrated via the driver 202 and the vibration frequency is determined via the sensor 208. This information is fed to the converter 210, which in turn drives the printer 212 or some other appropriate indicator instrument. The instrument used has a U-tube, but the shape of the tube can be modified with other suitable changes to the equipment.

R2, dvs. korrelationskoefficienten (Crefficient of Determination) för kurvorna över koncentration-mïtarutslag i fíg. 6 och 7 motsvarar ungefär 0,99,~vílLet indikerar den mycket noggranna korrelationen mellan koncentration till mätarutslag.R2, i.e. the correlation coefficient (Crefficient of Determination) for the curves over concentration-miter rash in fig. 6 and 7 correspond to approximately 0.99, which will indicate the very accurate correlation between concentration and meter reading.

För bestämning av densiteten i en massauppslamning ovanför nämnda område på 1,5%, måste åtminstone en del av upp- slamningen spädas ut till inom nämnda område med färskvatten, varvid mängden färskvatten noteras och användes vid beräkningen av massans koncentration, baserat på den uppmätta koncentrationen _ .l ._ .. . -ï.-_.,.- - -~-~-- _.» --- w' .f t* rfﬂwnm. .- v.. ...y-n' . -- f~ .-:.'-'--.~ . .p rar-av' av: -v --..=»~~..u---.~ﬂu~ W .nr w nv- .- v? 8003414-3 6 i den utspädda delen.To determine the density of a pulp slurry above said range of 1.5%, at least a portion of the slurry must be diluted to within said fresh water range, noting and using the amount of fresh water in the calculation of the pulp concentration, based on the measured concentration. _ .l ._ ... -ï.-_., .- - - ~ - ~ - _. » --- w '.f t * rf ﬂ wnm. .- v .. ... y-n '. - f ~ .-: .'-'--. ~. .p rar-av 'av: -v - .. = »~~ ..u ---. ~ ﬂ u ~ W .nr w nv- .- v? 8003414-3 6 in the diluted part.

Koncentrationsmätaren 20 mäter en koncentration av materialet i behållaren 14 och justerar företrädesvis Vattenflöået i ledningen 24 via styrventilen 26 för att hålla koncentrationen av materialet i behållaren 14 väsentligen konstant. Koncentrationsmätaren 20 är förbunden med ventilen 26 via styrledningen 30 och med manöverkontrollen 28 via ledningen 32. I det fall koncentrationen i tanken 14 alltid hâlles kon- stant kan styrledningen 32 uteslutas, eftersom den inte kommer att vara variabel i systemet.The concentration meter 20 measures a concentration of the material in the container 14 and preferably adjusts the water flow in the line 24 via the control valve 26 to keep the concentration of the material in the container 14 substantially constant. The concentration meter 20 is connected to the valve 26 via the control line 30 and to the control unit 28 via the line 32. If the concentration in the tank 14 is always kept constant, the control line 32 can be omitted, as it will not be variable in the system.

Materialet i tanken 14 cirkuleras via en pump 34 och ledning 44 till fiberlängdövervakningsinstrumenten 48, vilka innefattar en fraktioneringsanordning 50 med två silar med olika öppningsstorlekar (mesh-storlekar), såsom indikeras vid 52 och 54. _ Silen 52 matas från ledningen 44 via ledningen 56 med företrädesvis en konstant matninghastighet, som styres genom flödesmätaren 58, vilken såsom indikeras via ledningen 60 reglerar ventilen 62. Utslaget från denna flödesmätare 58 kan också styras till manöverkontrollen 28 via ledningen 64. Om emellertid flödet i ledningen 56 hålles konstant kan uppenbar- ligen signalen till manöverkontrollen 28 via ledningen 64 utelämnas.The material in the tank 14 is circulated via a pump 34 and line 44 to the fiber length monitoring instruments 48, which include a fractionator 50 with two screens of different aperture sizes (mesh sizes), as indicated at 52 and 54. The screen 52 is fed from line 44 via line 56 with preferably a constant feed rate, which is controlled by the flow meter 58, which as indicated via line 60 regulates the valve 62. The deflection from this flow meter 58 can also be controlled to the control unit 28 via line 64. However, if the flow in line 56 is kept constant, the signal to the control unit 28 via the line 64 is omitted.

På samma sätt strömmar material till silen 54 via led- ningen 66 med företrädesvis en konstant flödeshastighet, som styres genom flödesmätaren 68, som via styrledningen 70 är för- bunden med ventilen 72. Flödesmätaren 68 är också, via ledningen 74, förbunden med manöverkontrollen 28, men denna styrledning 74 kan utelämnas om flödet i ledningen 66 har en fix hastighet.Similarly, material flows to the screen 54 via the line 66 at preferably a constant flow rate, which is controlled by the flow meter 68, which is connected via the control line 70 to the valve 72. The flow meter 68 is also, via the line 74, connected to the control 28 , but this control line 74 can be omitted if the flow in the line 66 has a fixed speed.

I det illustrerade arrangemanget kombineras de två genomsläppta fraktionerna från de två silarna 52 och 54 och matas via ledningen 76 till ledningen 78, vilken återför massan till systemet. De kvarhållna fraktionerna på silarna 52 och 54 uppmätes genom en koncentrationsmätare 80 och flödesmätare 82 respektive en koncentrationsmätare 84 och flödesmätare 86, och matas sedan via ledningarna 88 respektive 90 till ledningen 78.In the illustrated arrangement, the two passed fractions from the two strainers 52 and 54 are combined and fed via line 76 to line 78, which returns the pulp to the system. The retained fractions on the strainers 52 and 54 are measured through a concentration meter 80 and flow meter 82 and a concentration meter 84 and flow meter 86, respectively, and then fed via lines 88 and 90, respectively, to line 78.

Koncentrationsmätarna 80 och 84 står i förbindelse med manöver- kontrollen via ledningar 92, 94,“under det att flödesmätarna 82 och 86 är förbundna med manöverkontrollen 28 via ledningar 96 och 98. 1 8003414-3 I det illustrerade arrangemanget uppmätes de två kvar- hållna fraktionerna, men om så önskas kan de två genomsläppta fraktionerna hållas separerade och mätas upp istället eller kan en kombination av genomsläppta och kvarhållna fraktioner upp- mätas, dvs. den genomsläppta fraktionen på den ena silen och den kvarhållna fraktionen på den andra.The concentration meters 80 and 84 are connected to the control unit via lines 92, 94, while the flow meters 82 and 86 are connected to the control unit 28 via lines 96 and 98. In the illustrated arrangement, the two detentions are measured the fractions, but if desired, the two passed fractions can be kept separate and measured instead or a combination of passed and retained fractions can be measured, ie. the permeated fraction on one sieve and the retained fraction on the other.

Silstorlekar för silarna 52 och 5H kan t.ex. vara 41 mesh och 35 mesh. Andra kombinationer och silstorlekar kan också användas, men försiktighet måste iakttagas vid valet av silstor- lek, eftersom om alltför stor maskvidd användes fibrerna har en tendens att linda sig runt silen och ge oacceptabla resultat, och om en alltför fin silstorlek användes reduceras instrumentets känslighet avsevärt. Vanligen bör silarna väljas till mellan ca 30 och 50 mesh, och företrädesvis mellan 35 och H5 mesh.Strain sizes for strainers 52 and 5H can e.g. be 41 mesh and 35 mesh. Other combinations and strainer sizes can also be used, but care must be taken when choosing the strainer size, because if the mesh size is used the fibers tend to wrap around the strainer and give unacceptable results, and if an excessively fine strainer size is used, the sensitivity of the instrument is significantly reduced. . Generally, the screens should be selected to be between about 30 and 50 mesh, and preferably between 35 and H5 mesh.

Mängden massa som kvarhâlles på en 41 mesh sil kan relateras till R-H8-fraktionen på Bauer-McNett-klassificerings- anordningen, som bestämmer massans L-faktor. Detta har visat sig vara ett mycket användbart mått vid bestämning av egenskaperna för en given massa. Hassan som kvarhålles på 35-mesh-silen kan relateras till R-28-fraktionen på Bauer-Hcﬂett-anordningen.The amount of pulp retained on a 41 mesh screen can be related to the R-H8 fraction on the Bauer-McNett classifier, which determines the L-factor of the pulp. This has proven to be a very useful measure in determining the properties of a given mass. The hashish retained on the 35-mesh screen can be related to the R-28 fraction on the Bauer-Hc ﬂ one device.

Förhållanden har erhållits genom utvecklande av regressionsekvationer, baserade på experimentella resultat för H1-mesh-silen. i och på liknande sätt för 35-mesh silen (wr>35 = L1 + ß1(R-zs) c + A1c2 2 1, A1 är konstanter och C är materialets car L, B, A och L1, B koncentration och WP är viktfraktionen för den specifika silen.Conditions have been obtained by developing regression equations, based on experimental results for the H1 mesh screen. i and similarly for the 35-mesh screen (wr> 35 = L1 + ß1 (R-zs) c + A1c2 2 1, A1 are constants and C is the material car L, B, A and L1, B concentration and WP are the weight fraction of the specific screen.

Vid en given koncentration kan ekvationerna1 och 2 skrivas (R-H8) K(UF)u1 + P 3 Och (R-za) = K1 (ur)35 + pi u där återigen K, K1, p, p1 betecknar experimentellt bestämda konstanter. Viktfraktionerna på H1- och 35-mesh silarna upp- mätes genom att koncentrationen och flödeshastígheten för varje sådan kvarhållen fraktion erhålles relativt flödet och koncentrationen för den massa som matas till silarna.At a given concentration, equations 1 and 2 can be written (R-H8) K (UF) u1 + P 3 And (R-za) = K1 (ur) 35 + pi u where again K, K1, p, p1 denote experimentally determined constants . The weight fractions of the H1 and 35 mesh screens are measured by obtaining the concentration and flow rate of each such retained fraction relative to the flow and concentration of the pulp fed to the screens.

Vidare har det visat sig, att ett kumulativt normal- 8003414-3 8 fördelningsförhållande existerar mellan den kumulativa kvar~ hållna fraktionemsom procent av inmatningen och fiberlängden, sådan den definieras av Tasman, Tappi vol. 55 nr. 1 januari 1972, erhâllen från fiberlängdklassificeringsresultaten med en Bauer-McNett-sorteringsmaskin. Fyra olika massor fraktíonerades på den konventionella Bauer-McNett laboratoriefraktíonerings- anordning och resultaten plottades på kumulativt normalfördel- ningspapper, och visar den kumulativa kvarhållna fraktionen i procent av ínmatningen mot fiberlängden i fig. 2. De fyllda trianglarna är punkter som bestämts för en första slipmassa, de öppna trianglarna för en andra slipmassa, de ifyllda cirklarna för en första termomekanisk massa och de öppna cirklarna för en andra termomekanisk massa.Furthermore, it has been found that a cumulative normal distribution ratio exists between the cumulative retained fraction as a percentage of the feed and the fiber length, as defined by Tasman, Tappi vol. 55 no. January 1, 1972, obtained from the fiber length classification results with a Bauer-McNett sorting machine. Four different masses were fractionated on the conventional Bauer-McNett laboratory fractionation apparatus and the results were plotted on cumulative normal distribution paper, showing the cumulative retained fraction as a percentage of the feed to the fiber length in Fig. 2. The filled triangles are points determined for a first grinding mass. , the open triangles of a second abrasive mass, the filled circles of a first thermomechanical mass and the open circles of a second thermomechanical mass.

Kurvorna är med stor noggrannhet räta linjer och så- lunda kommer bestämning av tvâ punkter på någon av kurvorna att noggrant definiera fiberlängdfördelningen av massan över ett signifikant omrâde, innefattande medianfiberlängden, vilket är en fiberlängd för vilken 50% av fibrerna är längre och 50% är kortare. Även om kurvor för endast fyra massor ritats in i fig. 2, har ett stort antal massor testats och alla har resulterat i liknande räta linjer. Om emellertid en massa innehåller ett överskott av fint material (-200 mesh), är det inte säkert att det rätlínjiga förhållandet stämmer vid linjens nedre ände.The curves are straight lines with great accuracy and thus determination of two points on any of the curves will accurately define the fiber length distribution of the pulp over a significant range, including the median fiber length, which is a fiber length for which 50% of the fibers are longer and 50% is shorter. Although curves for only four masses have been plotted in Fig. 2, a large number of masses have been tested and all have resulted in similar straight lines. However, if a mass contains an excess of fine material (-200 mesh), the rectilinear relationship may not be correct at the lower end of the line.

För att prova andra resultat har de massafraktioner-som definieras i "Characterization of Mechanical Pulps", Puls & Paper magazine of Canada, convention issued PT-829, 1963 by Forgacs, ritats upp på ett liknande sätt på normalfördelníngs- papper och dessa genererade också klart och tydligt räta linjer, se fig. 3.To test other results, the mass fractions defined in "Characterization of Mechanical Pulps", Puls & Paper magazine of Canada, convention issued PT-829, 1963 by Forgacs, have been similarly plotted on standard distribution papers and these also generated clearly straight lines, see fig. 3.

Fiberlängdfördelningen kan sålunda erhållas, baserat 'CI 'lm . dessa upptäckter. .The fiber length distribution can thus be obtained, based on 'CI' lm. these discoveries. .

Viktfraktionerna (WP) i ekvationerna 1 och 2 kan beräk- nas, om de inkommande fiberflödena till fraktioneringsanordningar- na är kända eller hålles konstanta via flödesmätarna 58 och 68, och koncentrationer och flödet för de kvarhållna fraktionerna, som uppmätes genom instrumenten 80 och 82 för silen 52 eller BU och 86 för silen 54, via ekvationen wB=c_I-_F_:ç_ s CfFf e 8003414-3 där WP är lika med viktfraktionen, Cf och Ff svarar mot koncentrationer och flödet för fibrerna som strömmar till silen 52 eller 54 respektive, och CP och Fr är koncentrationen och flödet för den kvarhàllna fraktionen på silen 52 eller SM.The weight fractions (WP) in Equations 1 and 2 can be calculated if the incoming fiber flows to the fractionators are known or kept constant via the flow meters 58 and 68, and the concentrations and flow of the retained fractions measured by the instruments 80 and 82 for sieve 52 or BU and 86 for sieve 54, via the equation wB = c_I-_F_: ç_ s CfFf e 8003414-3 where WP is equal to the weight fraction, Cf and Ff correspond to concentrations and the flow of the fibers flowing to sieve 52 or 54 respectively , and CP and Fr are the concentration and flow of the retained fraction on screen 52 or SM.

Med användning av de ovannämnda förhållandena kan in- matningen från de olika mätínstrumenten till manöverkontrollen 28 användas för bestämning av fiberlängdegenskaperna hos massan, inkluderande fiberlängdfördelningen, medelfiberlängden, L- faktorn etc., vilket kan återges på lämpliga diagram eller instrument på bildskärmen 100.Using the above conditions, the input from the various measuring instruments to the control 28 can be used to determine the fiber length characteristics of the pulp, including the fiber length distribution, the average fiber length, the L-factor, etc., which can be displayed on suitable diagrams or instruments on the monitor 100.

Claims

snos414-s' ° Patent claim

1. A method for determining the weight distribution of the fiber length in a pulp, characterized in that it comprises feeding the pulp in two flows, measuring the amount of the flows, fractionating each of the flows with sieves in a retainer and a passed-through screen fraction, the screen means for one of the two streams having a different mesh size than the screen means for the other stream, measuring the amounts of each of either the retained or the passed-through screen fraction for each of the screen means, and determining fiber length for in the pulp on the basis of the amounts of the measured fractions, the mesh sizes in the screen means, the two flow rates and the cumulative normal distribution ratio between fiber length and the cumulative retained fraction as a percentage of the input flow.

2. A method according to claim 1, characterized in that the two flows are substantially equal.

3. A method according to claim 2, characterized in that the amounts of the selected fractions are measured by measuring the concentration and flow rate in the selected fractions.

Device for determining the weight of fiber length distribution in a mass, characterized by means (34, 62,72) for feeding the mass in two flows, means (58.68) for measuring the flows, screen means (52) with a first mesh size for fractionating one of the two streams in a retention and a passed fraction, screen means (54) having a second mesh size substantially different from the first mesh size, for fractionating the second flow in a second retention and a second passed fraction, means (82,86) for measuring the amount of each of either the retained or the passed fraction for each screen means, and means (28) for determining the weight fiber length distribution in the pulp due to the amounts of the measured the fractions, mesh widths, the amount of the two flows and the cumulative normal distribution ratio between fiber length and cumulative retention "8005414-3 fraction as a percentage of the input flow.

Device according to claim 4, characterized in that the mesh widths are between 30 and 50 mesh.

Device according to claim 5, characterized in that the mesh widths are between 35 and 45 mesh.

Device according to claim 4, characterized in that the first mesh width is 41 mesh and that the second mesh width is 35 mesh.