控制纤维制造过程或造纸过程的纤维料幅的成型的方法
【专利说明】控制纤维制造过程或造纸过程的纤维料幅的成型的方法
[0001 ] 本发明涉及一种用于控制纤维制造工序或造纸工序的纤维料幅的成型的方法。
[0002]此外，纤维料幅也可以是棉纸幅或纸板幅。
[0003]纤维制造工序或造纸工序由多个相继实施的各个方法阶段构成，根据测量值在所述各个方法阶段中实施能够调节的化学和/或物理过程或工序步骤。由此，为形成纤维料幅所需的材料在各个过程或工序步骤中被处理、汇集和/或脱水。测量值可以被在线测取并且直接或间接地用于控制成型。此外，测量值还可以离线地在实验室中被检测。
[0004]在评估纤维料幅的质量时特别重要的测量值是成型，也就是在料幅中的纤维分布和组成。通过使用高效的质量检测技术可以得到对纸张中的内部纤维分布(纸成型)的结构和均匀性的准确的在线评估。由此可以对其他的质量参数、例如可印刷性、表面质地、强度、刚性、光学质量等进行改进。
[0005]成型受到多种不同的可变化的影响值或调节量、如真空度、筛压等影响。对调节量的每次调整都不仅仅只影响该调节量所应该影响的过程，而且还影响后续的过程。对过程的调整导致了诸如较大的筛网磨损、更多的化学剂使用等结果。所述结果由此也对总体成本产生影响。
[0006]为了控制成型，根据现有技术已知大量公开文献。例如已知一种用于通过喷嘴口改变流浆箱黏度来优化成型的方法。在文献EP I 454 012A1或WO 00/34575中还公开了其他的控制方法。
[0007]本发明所要解决的技术问题在于建议一种成型控制，其改进了在纤维料幅中的成型。
[0008]本发明所要解决的其他技术问题在于提供一种用于成型控制的方法，所述方法可以稳定造纸机器的运行。
[0009]根据本发明，建议一种前述类型的用于控制纤维料幅的成型的方法，其中，根据能够定义的辅助条件形成在总体工序中的各个过程或工序的至少一些对于成型有重要影响的调节量。
[0010]成型受到多个相继实施的各个方法阶段的影响，根据测量值在各个方法阶段中实施能够调节的化学和/或物理过程或工序步骤，其中，至少一些测量值被在线测取并且直接或间接地用于控制成型。
[0011]在相继的各个方法阶段中，为形成纤维料幅所需的材料被处理、汇集和/或脱水。为了控制总体工序，所有的测量值在数据处理系统中被处理，并且由此根据定义的额定值形成调节量。
[0012]在调整调节值时也会出现不期望的结果。这样尽管可以通过调整调节值改善成型，然而由此当真空度被调整得过高时则出现更高的筛网磨损的结果。
[0013]根据所建议的，当根据可定义的辅助条件形成在总体工序中的各个过程或工序的调节量时，可以避免这种负面影响。
[0014]由此，辅助条件在本发明中应理解为一种条件，它定义了不允许偏离的数值范围或者仅允许在定义的范围内调整调节值，从而使在与工艺相关的测量点上的测量值不超过和/或低于确定的极值。
[0015]此外，根据可定义的成本函数形成调节量。结果也可以是成本。这样还可以就此优化成型或总体工艺，使得成型及总体工艺降低成本，其中，其他辅助条件以及最终的成型必须处于一定的极限内。
[0016]这样甚至可以借助成本函数估算出通过改变调节量而产生的费用成本。然而此夕卜，成本函数还可以估算后续成本。
[0017]辅助条件可以作为等式条件，例如成型=恒定，然而也可以作为不等式条件，例如在筛站中沿脱水段不断增加的真空度、如Pl >p2> p3，共同参与极值的构成。
[0018]此外，不仅根据原材料或者原料，还/或根据在相继实施的方法阶段中输入的化学剂、辅助材料和能量以及待去除的材料和排放构成所述辅助条件。
[0019]为了使成本最小化，可以使用优化算法，借助所述优化算法在保持辅助条件的情况下优化成本函数，方法是通过在考虑了辅助条件和结果的情况下对所有不同的调节量进行调整，从而使成型达到目标值或成型值。
[0020]由此，为了保持成型辅助条件，优化算法可以如此影响总体工序中的各个过程或工序的待影响的调节量，使得成型相对于额定值的可能出现的偏差值被最小化。
[0021]此外，优化算法还可以由模型表示，所述模型或者通过在先预判，或者通过对既有调整的效果的评估定性地反应调节量对成型的影响，由此有利地考虑到过程的停机时间。
[0022]然而两个前述方式也可以相互组合，从而得到进一步的优化。
[0023]本发明意义下的各个方法步骤基本上在纤维料幅制造机器的浆料制备、流浆箱和湿部中进行。各个方法步骤还可以在纤维料幅制造机器中的可改变和影响成型的区域中实施。
[0024]由此，在浆料制备中可以使用以下用于成型控制的调节量中的至少一个:
[0025]-助留剂类型
[0026]-助留剂计量点
[0027]-助留剂的量
[0028]-研磨功率
[0029]-分散器功率
[0030]-材料组成
[0031]-固化剂的量
[0032]由此，在流浆箱中可以使用以下用于成型控制的调节量中的至少一个:
[0033]-悬浊液射流几何形状
[0034]-喷嘴开口
[0035]-挡板位置
[0036]-层位置
[0037]-插入位置
[0038]-射流-滤筛的速度差
[0039]此外，在湿部中可以使用以下用于成型控制的调节量中的至少一个:
[0040]-脱水板几何形状
[0041]-脱水板压力
[0042]-真空度
[0043]-筛压
[0044]甚至筛网特性、例如滤筛运行时间、尤其CFM值(立方英寸每分钟值)的变化对机器的稳定运行以及成本产生影响，并且可以例如作为函数参与构成辅助条件。
[0045]改变机器速度，从而尤其在难以处理的原料时也或在气候条件变化时避免了料幅撕裂的危险，由此优化了成型。料幅撕裂对总体成本具有重大影响。
[0046]本发明的特别优点在于，可以这样实现运行稳定性和稳定成型，从而使总体工序的成本能降低到理想的最小值。
[0047]根据本发明的方法的其他特征和本发明的其他优点由以下结合附图的描述给出。
[0048]以下根据附图对本发明进行更详尽的阐述。在附图中:
[0049]图1示出成型控制框图；
[0050]图2示出调节量、辅助条件与成本相对于恒定的成型之间的关系曲线图。
[0051]图1示出成型控制框图，借助该框图可以描述系统功能