二次胶黏物的检测方法
【专利摘要】本发明属于制浆造纸领域，特别涉及到机械浆和废纸浆生产过程中二次胶黏物的检测方法。本发明公开了一种聚焦光束反射测定仪(FBRM)检测纸浆和纸机白水中二次胶黏物的方法，所述的方法主要包括以下内容：对纸浆稀释后经动态滤水仪过滤，取滤液离心，添加一定量的阳离子聚合物使二次胶黏物絮聚，进行FBRM检测分析；对纸机白水离心去除细小纤维及固体杂质，添加一定量的阳离子聚合物使二次胶黏物絮聚，进行FBRM检测分析。FBRM检测结果包括粒子的平均弦长、中间弦长和不同尺寸的粒子数量等。本发明处理工艺简单、数值结果直观，为二次胶黏物的检测提供新的方法。
【专利说明】二次胶黏物的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制浆造纸领域，特别涉及到机械浆和废纸浆生产过程中二次胶黏物的检测方法。
【背景技术】
[0002]废纸在造纸行业的消耗量快速增长，废纸浆在我国纸浆消费总量中的比例不断提高。废纸的回收再利用不仅可以节约大量植物纤维原料、能源和降低成本，而且有利于保护环境，减轻对生态环境的破坏，既有经济效益，又有很好的社会效益和环境效益。在回用过程中，来自废纸中残余的化学品，油墨载体及残余脱墨添加剂，涂布加I纸中的胶粘剂，自封标签或信封上的胶粘剂，装订和粘合书籍、杂志所使用的热熔物以及箱纸板中所浸溃或涂布的蜡质等都在废纸制浆和漂白过程中释放出来。这些物质在生产中如果不能有效地分散和去除就会沉积到输浆管道、成形网、压榨部、毛毯、烘缸表面以及纸张表面上，影响生产效率和产品质量。
[0003]在制浆造纸行业中，机械法制浆是目前制浆方法的主流。但在机械浆的生产过程中，大量的树脂会进入水循环系统，木材中的亲脂性的抽出物在系统环境发生变化时发生沉积，进而黏附在纸机设备的表面，造成“树脂障碍”。
[0004]废纸制浆过程中的黏性杂质和机械浆中的树脂类物质都会形成胶黏物(stickies)问题。根据胶黏物的产生方式可以分为原生胶黏物(primary stickies)和二次胶黏物(secondary stickies)。原生胶黏物原本就存在于纸衆中，如涂布胶乳、印刷油墨黏结料、热熔胶黏剂、压敏胶黏剂等。他们在碎浆过程和后续处理中被分散释放到纸浆中，以固体形态分散在浆料中，他们本身具有一定黏性，从而容易发生沉积，造成生产事故。原生胶黏物包含人胶黏物(macro-stickies)和微细胶黏物(rnicro-stickies)。二次胶黏物，来自于分散在浆水体系中的溶解物质和胶体物质，当系统中的物理化学环境发生变化时，造成溶解与胶体物质失稳形成较人黏性聚集体，从而发生沉积。研究表明能形成二次胶黏物的溶解物和胶体物的浓度比原生胶黏物(包括大胶黏物和微细胶黏物)的浓度还高还多。这说明二次胶黏物与原生胶黏物相比，具有更大的控制难度和更严重的危害性，因此对二次胶黏物的检测和控制的更显重要。
[0005]目前，国内外关于废纸浆中胶黏物的成分分析、控制机理的研究报道，主要利用浊度仪测量残余浊度、利用气相-质谱联用(GC-MS)测量脂类和碳水化合物的含量、利用胶体滴定或者zeta电位测量体系的阳离子需求量，另外也有研究通过测量白水的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总有机碳(total organic carbon,TOC)等对白水中的胶黏物进行综合分析。虽然这些方法为白水中胶黏物的检测提供了很多信息、，但是存在着样品采集耗时、数据分析复杂等缺点。聚焦光束反射测量技术(Focused Beam ReflectanceMeasurement, FBRM)可对体系中颗粒的浓度、尺寸和粒径分布进行实时监测与控制,并利用在线数据理解和优化动态工艺过程。FBRM能够提供在线动态体系颗粒参数变化状况的特点，已被广泛应用于结晶/沉淀、絮凝、分散、乳化、均质、混合/合成、造粒/干燥等领域。在制浆造纸中，已有学者利用FBRM研究纸机的留着，聚电解质引起的纤维、填料絮聚，考察聚合物的絮聚机理等。采用FBRM对浆中胶黏物的检测分析的研究尚未见报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的，在于提供一种纸浆和白水中二次胶黏物的检测方法。主要针对纸机白水、机械浆以及旧新闻纸脱墨浆生产过程中的二次胶黏物进行含量进行检测。
[0007]为实现本发明的目的，所采用的技术方案:
[0008](I) TMP浆、废纸浆及白水试样的准备
[0009]杨木CTMP浆、DIP浆由国内纸厂提供，处理前对浆料浸泡、疏解，备用:纸机白水取自相应造纸车间纸机白水。
[0010](2)纸浆中二次胶黏物含量的测定
[0011]取TMP浆、废纸浆利用疏解机疏解5分钟，补加水至0.1-0.5%浆浓。取500mL上述疏解好的浆料至动态滤水仪量筒中，开动搅拌器，在750rpm下搅拌30s，打开排水阀放出滤液，接取10mL滤液,在2000r / min下离心10_20nin去除细小纤维等组分。在10mL烧杯中加入50mL离心后水样，将FBRM探头安置于溶液中靠近搅拌棒边缘处，开启搅拌器，搅拌速度设定为200r / min，添加一定量的阳离子聚合物溶液，运行在线粒度测量系统，待体系稳定后进行数据采集。
[0012](3)纸机白水中二次胶黏物含量的测定
[0013]取纸机白水离心处理，离心时间10-20min，转速2000rpm。在10mL烧杯中加入50mL离心后纸机白水，将FBRM探头安置于溶液中靠近搅拌棒边缘处，开启搅拌器，搅拌速度设定为200r / min，添加一定量的阳离子聚合物溶液，运行在线粒度测量系统，待体系稳定后进行数据采集。
[0014]本发明的有益效果是:
[0015](I)本发明通过对纸浆和白水中的二次胶黏物分析，解决了传统方法中采用阳离子需求量、浊度等间接检测方法的不足之处，以及采用气相-质谱联用检测时制样耗时、数据分析复杂等缺点。
[0016](2)本发明通过FBRM对纸浆中和白水的二次胶黏物进行检测，处理I艺简单、数值结果直观，检测结果可提供粒子的平均弦长、中间弦长以及不同粒径范围的颗粒数量等。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1不同用量试剂作用后TMP衆白水中粒子总数量和弦长分布
[0018]图2不同用量试剂作用后DIP浆白水中粒子总数量和弦长分布
[0019]图3纸机白水中胶黏物粒子数量和弦长分布
【具体实施方式】
[0020]以下结合实施例对本发明进一步详细描述。
[0021]实施例1
[0022]采用FBRM考察化学处理对TMP浆中树脂的控制效果。
[0023]取TMP浆经疏解后补加水至0.1-0.5%浆浓。取500mL上述疏解好的浆料至动态滤水仪量筒中，加入不同量的阴离子捕捉剂溶液，取滤液在2000r / min下离心10-20min去除细小纤维等组分。在10mL烧杯中加入50mL离心后水样，将FBRM探头安置于溶液中靠近搅拌棒边缘处，开启搅拌器，搅拌速度设定为200r / min，添加一定量的阳离子聚合物溶液，运行在线粒度测量系统，待体系稳定后进行数据采集，考察化学处理对TMP浆中树脂的控制效果。结果表明，随着药品用量的增加，体系中粒子数量逐渐降低，弦长有所减小，化学处理可有效地将树脂组分固着在纸浆纤维上，降低TMP浆中树脂含量。
[0024]实施例2
[0025]采用FBRM考察化学处理对脱墨浆中二次胶黏物的去除效果。
[0026]取脱墨浆经疏解后补加水至0.1-0.5%浆浓。取500mL上述疏解好的浆料至动态滤水仪量筒中，加入不同量的阴离子捕捉剂溶液，取滤液在2000r / min下离心10-20min去除细小纤维等组分。在10mL烧杯中加入50mL离心后水样，将FBRM探头安置于溶液中靠近搅拌棒边缘处，开启搅拌器，搅拌速度设定为200r / min，添加一定量的阳离子聚合物溶液，运行在线粒度测量系统，待体系稳定后进行数据采集，考察化学处理对脱墨浆中二次胶黏物的控制效果。结果显示，随着药品添加量的增加，体系中粒子数量逐渐降低，纸浆中二次胶黏物含量减少。
[0027]实施例3
[0028]采用FBRM检测纸机白水中二次胶黏物的含量。
[0029]取某白板纸生产车间不同部位的纸机白水离心处理，离心时间10_20rnin，转速2000rpm。在10mL烧杯中加入50mL离心后纸机白水，将FBRM探头安置于溶液中靠近搅拌棒边缘处，开启搅拌器，搅拌速度设定为200r / min，添加一定量的阳离子聚合物溶液，运行在线粒度测量系统，待体系稳定后进行数据采集。结果表明芯浆白水中胶黏物的粒子数量闻于底楽.白水。
【权利要求】
1.一种二次胶黏物检测的方法，其特征在于通过FBRM检测纸浆和造纸白水中的二次胶黏物含量。
2.根据权利I所述，纸浆中二次胶黏物的检测，对纸浆稀释后经动态滤水仪过滤，取滤液离心，添加一定量的阳离子聚合物溶液使二次胶黏物絮聚，进行FBRM检测分析。
3.根据权利I所述，纸机白水中二次胶黏物的检测，取纸机白水离心处理后，添加一定量的阳离子聚合物溶液使二次胶黏物絮聚，进行FBRM检测分析。
4.根据权利2所述，纸浆稀释浓度为0.1% _0.5%，动态滤水仪过滤过程中选用滤网型号为200目。
5.根据权利2、3所述，离心时间10-20min，转速2000rpm。
6.根据权利2、3所述，FBRM检测结果为粒子的平均弦长、中间弦长以及不同粒径范围的颗粒数量。
【文档编号】G01N15/06GK104422639SQ201310394958
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】裴继诚, 张方东, 王海洋, 李国栋 申请人:天津科技大学