JPH0692966B2 - Method of measuring dynamic characteristics of fibrous dispersion - Google Patents
Method of measuring dynamic characteristics of fibrous dispersionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業状の利用分野） 本発明は、繊維状分散液の動特性を測定する方法に関
し、特に、紙パルプ工業における繊維状分散液の動的ろ
水度や填料の歩留まりなどを測定する方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring the dynamic characteristics of a fibrous dispersion, and particularly to the dynamic freeness of the fibrous dispersion and fillers in the pulp and paper industry. The present invention relates to a method for measuring yield and the like.
（従来の技術とその課題） 製紙工業における抄紙工程では、一般に、次のような処
理が行われる。まず、多量の水の中に繊維状原料を分散
させる。この繊維状分散液を、エンドレスに回転する金
網の水平走行面上に、均一に噴出させる。そして、金網
を通して水をろ過脱水する工程で、金網上に繊維状原料
層を形成させる。この繊維状原料層を脱水乾燥させて所
望の乾燥シートを得る。(Prior art and its problem) In the papermaking process in the paper manufacturing industry, the following processes are generally performed. First, the fibrous raw material is dispersed in a large amount of water. This fibrous dispersion is uniformly ejected onto the horizontal running surface of the wire mesh which rotates endlessly. Then, a fibrous raw material layer is formed on the wire mesh in the process of filtering and dehydrating water through the wire mesh. This fibrous raw material layer is dehydrated and dried to obtain a desired dry sheet.
あるいは、上述の処理の代わりに、次のような処理が行
われる。まず、繊維状分散液槽の中に、円筒形の金網を
浸す。金網面を通って水がろ過される過程で、繊維状原
料層が金網面上に形成される。この繊維状原料層を剥ぎ
とって、脱水乾燥させ、紙を得る。Alternatively, instead of the above processing, the following processing is performed. First, a cylindrical wire net is immersed in the fibrous dispersion tank. A fibrous raw material layer is formed on the wire mesh surface in the process of filtering water through the wire mesh surface. The fibrous raw material layer is peeled off, dehydrated and dried to obtain paper.
前者の処理は長綱抄紙機で実施されるのであるが、最近
では、１枚のエンドレスの金網を回転させる代わりに、
２枚の金網を対向して配置した、いわゆるツインワイヤ
抄紙機も使用されている。この場合は、２枚の金網の間
に形成されるくさび状の間隙に繊維状分散液を噴出さ
せ、金網の両面から脱水して繊維状原料層を形成させて
いる。The former process is carried out by a rope rope paper machine, but recently, instead of rotating one endless wire mesh,
A so-called twin wire paper machine in which two wire nets are arranged to face each other is also used. In this case, the fibrous dispersion liquid is jetted into the wedge-shaped gap formed between the two wire nets and dehydrated from both sides of the wire net to form the fibrous raw material layer.
後者の処理は円網抄紙機で実施されるのであるが、１台
の円網で抄紙する方法、多数の円網で抄かれた湿紙を重
ね合わせて多層抄きする方法などがある。また、長網と
円網とを組み合わせた、いわゆるコンビネーションマシ
ンを使用する方法もある。The latter treatment is carried out by a cylinder paper machine, but there are a method of making paper by one cylinder, a method of making multi-layer paper making by superposing wet papers made by a large number of cylinders. There is also a method of using a so-called combination machine in which a long net and a circular net are combined.
要するに、抄紙機の原理は、金網の上に稀薄な繊維状分
散液を噴出させ、金網によって水と繊維を分離させる、
一種のろ過脱水操作である。分散液中の繊維状原料の大
きさは、数十ミクロンから２〜3mmまでの間に分布して
いる。また、出来上がった紙の印刷性、不透明性などを
向上させるために、分散液には、数ミクロン以下の無機
粉体（填料）や、サイズ剤と称する薬品、その他の各種
助剤が加えられる。この様な配合で出来上がっている繊
維状分散液が、実際の抄紙機においてどのような脱水挙
動を示すかは、抄紙機の運転上極めて重要であり、しか
も出来上がった紙の特性にも大きな影響を与える。In short, the principle of the paper machine is to jet a dilute fibrous dispersion on a wire mesh and separate water and fibers by the wire mesh.
This is a kind of filtration dehydration operation. The size of the fibrous raw material in the dispersion is distributed from several tens of microns to 2-3 mm. In addition, in order to improve the printability and opacity of the finished paper, an inorganic powder (filler) of several microns or less, a chemical called a sizing agent, and various other auxiliaries are added to the dispersion. It is extremely important for the operation of the paper machine how the dehydration behavior of the fibrous dispersion produced by such a compound in an actual paper machine is very important, and the properties of the produced paper are greatly affected. give.
従来、この様な繊維状分散液の抄紙特性を推定する方法
としては、次のものがある。すなわち、下面に金網を張
った円筒容器に繊維状分散液を入れ、金網を通って排出
される水の量と時間との関係を求める。この関係、すな
わちドレネージ曲線を用いて、抄紙特性を判定してい
た。しかし、この方法は、あくまで静的な試験方法であ
り、金網が毎分数百メートル以上の速度で走行している
実際の抄紙機には対応していないという欠点があった。
また、脱水量と時間の関係を測定するために、メスシリ
ンダーで液面を監視しながらストップウォッチで刻々の
時間を求めねばならないという欠点もあった。Conventionally, there are the following methods for estimating the papermaking characteristics of such a fibrous dispersion. That is, the fibrous dispersion is put in a cylindrical container having a wire mesh on its lower surface, and the relationship between the amount of water discharged through the wire mesh and time is determined. This relationship, that is, the drainage curve was used to determine the papermaking characteristics. However, this method is a static test method, and has a drawback that it is not applicable to an actual paper machine in which the wire mesh is running at a speed of several hundred meters per minute or more.
Further, in order to measure the relationship between the amount of dehydration and time, there is also a drawback that the stopwatch must be used to determine the time every minute while monitoring the liquid level with a graduated cylinder.
そこで、金網によってろ過脱水を始める前に、容器中の
繊維状分散液を攪拌しながら脱水量を求める方法が提案
され、これによれば、静的な測定方法とかなり異なった
挙動を示すことが報告されている（K.W.Britt,Tappi,5
6.10）。この装置では、抄紙槽中に原料パルプなどを加
え、これを攪拌する際に、抄紙槽下部の金網の目づまり
が起こり、また、攪拌中に紙層が形成されてしまう。Therefore, before starting the filtration and dehydration with a wire mesh, a method of calculating the dehydration amount while stirring the fibrous dispersion in the container was proposed, and according to this, a behavior quite different from that of the static measurement method can be exhibited. Reported (KWBritt, Tappi, 5
6.10). In this apparatus, when raw material pulp or the like is added to the papermaking tank and stirred, the wire mesh at the lower part of the papermaking tank is clogged, and a paper layer is formed during the stirring.
上記装置をさらに改良したものとして、ハーキュレス・
ダイナミック・ドレネージ・テスター（Hercules dynam
ic drainage tester）がある（R.W.Davison,Tappi,198
2,Papermakers Confernce.153）。しかし、この装置で
は、原料パルプなどの分散液中に空気が混入し、発泡の
原因になるという欠点がある。また、高速抄紙機金網上
における繊維状原料の水力学的挙動の再現には程遠く、
実際の抄紙機におけるデータとは大巾に異なった測定結
果しか得られないという欠点もある。As a further improvement of the above device, Hercules
Dynamic Drainage Tester (Hercules dynam
ic drainage tester) (RWDavison, Tappi, 198
2, Papermakers Confernce.153). However, this device has a drawback that air is mixed in the dispersion liquid such as the raw material pulp and causes foaming. Also, it is far from reproducing the hydraulic behavior of fibrous raw materials on a high-speed paper machine wire mesh,
There is also the drawback that only measurement results that are significantly different from the data on the actual paper machine can be obtained.
このように、繊維状分散液の抄紙特性を推測する手段と
して、従来から多くの測定装置が提案されているが、い
ずれも実際の抄紙条件とは十分に対応していない。そし
て、ストップウォッチ・メスシリンダー法で測定が行わ
れるため、かなりのばらつきがあり、信頼性に欠けると
いう欠点があった。As described above, many measuring devices have been conventionally proposed as means for estimating the papermaking properties of the fibrous dispersion, but none of them sufficiently correspond to actual papermaking conditions. Further, since the measurement is carried out by the stopwatch / measuring cylinder method, there are considerable variations and there is a drawback that reliability is lacking.
次に、繊維状分散液に加えられた填料、サイズ剤などの
各種助剤の、抄紙機金網における歩留まりのデータを得
る場合を考えてみると、従来は、このデータを得るため
に、JIS P 8209の記載に準じて、手抄紙を調製するのが
常であった。しかし、この手抄紙調製装置は、抄紙槽下
部に金網を設け、抄紙槽に入れた原料パルプなどの多孔
板かきまぜ機により、極めて弱く攪拌するのみである。
したがって、高速抄紙機金網上における原料の水力学的
挙動の再現には程遠く、実際の抄紙機におけるデータと
は大巾に異なった測定結果しか得られない。Next, considering the case of obtaining the data on the yield of various auxiliary agents such as fillers and sizing agents added to the fibrous dispersion in a paper machine wire mesh, conventionally, in order to obtain this data, JIS P It was customary to prepare handmade paper according to the description of 8209. However, in this handmade paper preparation device, a wire net is provided in the lower part of the papermaking tank, and only a very weak agitation is carried out by a perforated plate agitator for raw material pulp or the like placed in the papermaking tank.
Therefore, it is far from the reproduction of the hydraulic behavior of the raw material on the high-speed paper machine wire mesh, and only the measurement results that are significantly different from the data on the actual paper machine can be obtained.
例えば、実際の高速抄紙機において、カナディアン・ス
タンダード・フリーネス（csf）が400ミリリットルとな
るまで叩解したパルプに、炭酸カルシウム75％を加えた
原料の、金網におけるワンパスリテンション（OPR）
は、約20％にすぎないが、前記の手抄紙調製装置によれ
ば、その歩留まりは78％である。すなわち、前者は、動
的な状態に於ける填料の歩留まりを示しているのに対し
て、後者は、静的な状態における填料の歩留まりを示し
ている。結局、金網における填料などの歩留まり、ある
いはその挙動を把握するためには、前記手抄紙調製装置
では極めて不都合であることが分かる。For example, in an actual high-speed paper machine, one-pass retention (OPR) in a wire mesh is a raw material made by adding 75% of calcium carbonate to pulp that has been beaten to a Canadian Standard Freeness (csf) of 400 ml.
Is only about 20%, but the yield is 78% according to the above-mentioned handmade paper making apparatus. That is, the former shows the yield of the filler in the dynamic state, while the latter shows the yield of the filler in the static state. After all, it is found that the above-mentioned handmade paper preparation apparatus is extremely inconvenient for grasping the yield of fillers or the like in the wire mesh or its behavior.
この様な欠点を解消するために、上述のK.W.Brittの提
案した装置があるが、既に述べたような欠点を有してい
る。また、井上らの装置（実公昭59−25010号公報）に
よれば、攪拌槽と抄紙槽を、コックを介して独立させて
いるので、初期ろ水での金網上への紙層形成は起こら
ず、ワンパスリテンションの測定は可能である。しか
し、攪拌槽に入れて攪拌した原料パルプなどは、コック
を介して抄紙槽下側の金網に落下する際、所定の動的条
件とは異なり、水力学的挙動が不安定で、データのばら
つきが大きいという欠点がある。In order to solve such a drawback, there is a device proposed by KW Britt described above, but it has the drawbacks already described. Further, according to the device of Inoue et al. (Japanese Utility Model Publication No. 59-25010), since the stirring tank and the papermaking tank are independent via the cock, the formation of the paper layer on the wire net by the initial freezing does not occur. However, it is possible to measure one-pass retention. However, when the raw material pulp, etc. stirred in the stirring tank falls into the wire mesh under the paper making tank through the cock, the hydraulic behavior is unstable, unlike the predetermined dynamic conditions, and the dispersion of data Has the drawback of being large.
したがって、本発明の目的は、実際の抄紙工程に近い条
件の下で、繊維状分散液の各種の動特性を測定できるよ
うな方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of measuring various dynamic characteristics of a fibrous dispersion under conditions close to those of an actual papermaking process.
（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明では、繊維状分散液
を入れる容器の底部に、一側に測定用網を備えたスライ
ドプレートを液密に設置して液排出部を構成すると共に
容器内の液を回転させる攪拌手段を設け、スライドプレ
ートにより液排出部を閉とした状態において容器内に繊
維状分散液を入れた後、攪拌手段を動作させて容器内の
繊維状分散液を回転させると共に、所定の回転速度に至
った際に、スライドプレートを動作させて測定用網を液
排出部に対応させ、回転状態の繊維状分散液を測定用網
によりろ過脱水することにより、所望の特性を測定する
繊維状分散液の動特性測定方法を提案する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, a slide plate having a measuring net on one side is liquid-tightly installed at the bottom of a container for containing the fibrous dispersion liquid. A stirrer for rotating the liquid in the container is configured, and while the liquid discharger is closed by the slide plate, the fibrous dispersion is put into the container and then the stirrer is operated. While rotating the fibrous dispersion in the container, when the specified rotation speed is reached, operate the slide plate to make the measuring net correspond to the liquid discharge part, and measure the fibrous dispersion in the rotating state. We propose a method for measuring the dynamic characteristics of fibrous dispersions, in which desired characteristics are measured by filtration and dehydration.
（作用） スライドプレートにより液排出部を閉とした状態におい
て容器に入れた繊維状分散液を攪拌するときは、繊維状
分散液はどこにも流出せずに効率よく攪拌手段によって
攪拌され、回転される。(Function) When the fibrous dispersion liquid contained in the container is agitated with the liquid discharge part closed by the slide plate, the fibrous dispersion liquid is efficiently agitated by the agitation means and rotated without flowing out anywhere. It
こうして繊維状分散液が所定の回転速度になったとき
に、スライドプレートを動作させることにより、測定用
網を液排出部に迅速に対応させることができる。By operating the slide plate when the fibrous dispersion reaches a predetermined rotation speed in this way, the measuring net can be quickly associated with the liquid discharge part.
従って、その瞬間から、繊維状分散液は、所定の速度で
回転しながら、測定用網12よりろ過脱水される。すなわ
ち、実際の抄紙工程に近い条件の下で、繊維状分散液は
測定用網によりろ過脱水されることになり、このとき測
定される各種の特性は、実際の抄紙工程における特性に
近いものとなる。Therefore, from that moment, the fibrous dispersion is filtered and dehydrated from the measuring net 12 while rotating at a predetermined speed. That is, under conditions close to the actual papermaking process, the fibrous dispersion will be filtered and dehydrated by a measuring net, and various properties measured at this time are similar to those in the actual papermaking process. Become.
（実施例） 以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳しく説
明する。本発明の実施例は、大きく分けて、「A.動的ろ
水度測定方法」と、「B.填料歩留まり測定方法」とがあ
る。以下、順に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Examples of the present invention are roughly classified into "A. Dynamic freeness measuring method" and "B. Filler yield measuring method". Hereinafter, they will be described in order.
「A.動的ろ水度測定方法」 第１図は、この実施例に使用する装置の構成図である。
円筒容器１の内部には、攪拌羽根２を設けてある。攪拌
羽根２は、軸３に取り付けてあり、軸３にはプーリ４を
固定してある。プーリ４は、モータ５で駆動するように
なっている。円筒容器１の下端には、水平断面が長方形
のスライドケース６を一体に固定してある。スライドケ
ース６の内部には、スライドプレート７を挿入してあ
り、スライドプレート７は、スライドケース６の中を、
水平移動できるようになっている。スライドプレート７
の上面と、これに滑り接触するスライドケース内面と
は、液密を保つようになっている。第２図は、スライド
プレート７の平面図である。スライドプレート７の、第
２図の右半分には、測定用網として、円形の金網８を張
ってある。金網８の直径は、円筒容器１の内径と等しく
してある。"A. Dynamic Freeness Measurement Method" FIG. 1 is a block diagram of an apparatus used in this example.
A stirring blade 2 is provided inside the cylindrical container 1. The stirring blade 2 is attached to a shaft 3, and a pulley 4 is fixed to the shaft 3. The pulley 4 is driven by a motor 5. A slide case 6 having a rectangular horizontal cross section is integrally fixed to the lower end of the cylindrical container 1. A slide plate 7 is inserted inside the slide case 6, and the slide plate 7 is
It can be moved horizontally. Slide plate 7
The upper surface of the slide case and the inner surface of the slide case that makes sliding contact therewith are kept liquid-tight. FIG. 2 is a plan view of the slide plate 7. On the right half of the slide plate 7 in FIG. 2, a circular metal net 8 is stretched as a measuring net. The diameter of the wire netting 8 is equal to the inner diameter of the cylindrical container 1.
スライドケース６の下端には、ロート部９を接続してあ
る。ロート部９の上端の内径は、金網８の直径と等しく
してある。ロート部９の下端には、三方弁10を接続して
ある。三方弁10には、下向きの出口11と、横向きの負圧
接続口12がある。出口11の下方には、排水容器13があ
る。排水容器13は、計量器14で支えている。この装置で
は、計量器14は、両端支持梁に歪ゲージを貼り付けて構
成してある。A funnel portion 9 is connected to the lower end of the slide case 6. The inner diameter of the upper end of the funnel portion 9 is made equal to the diameter of the wire mesh 8. A three-way valve 10 is connected to the lower end of the funnel portion 9. The three-way valve 10 has a downward outlet 11 and a lateral negative pressure connection 12. Below the outlet 11, there is a drainage container 13. The drainage container 13 is supported by the measuring device 14. In this device, the measuring instrument 14 is constructed by attaching strain gauges to the support beams at both ends.
スライドプレート７は、アクチュエータ15に接続してあ
り、アクチュエータ15によって水平方向に駆動される。
アクチュエータ15は、制御装置16からの信号を受けて動
作する。三方弁10も、制御装置16からの信号を受けて動
作する。計量器14の出力信号は、制御装置16に入力され
る。制御装置16の出力信号のひとつは、データ処理装置
17に入力される。データ処理装置17の出力は、プリンタ
18に入力されてプリントアウトされる。The slide plate 7 is connected to the actuator 15 and is driven by the actuator 15 in the horizontal direction.
The actuator 15 operates by receiving a signal from the control device 16. The three-way valve 10 also operates by receiving a signal from the control device 16. The output signal of the weighing instrument 14 is input to the control device 16. One of the output signals of the control device 16 is a data processing device.
Entered in 17. The output of the data processing device 17 is a printer.
It is entered in 18 and printed out.
次に、この装置を使用して繊維状分散液の動的ろ水度を
測定する方法を説明する。まず、スライドプレート７
を、第１図に示すように、右方向に移動しておく。次
に、円筒容器１内に、所定量の繊維状分散液を入れる。
そして、攪拌羽根２を回転させ、繊維状分散液とスライ
ドプレート７との相対速度が、実際の抄紙機における条
件に適合するようにする。繊維状分散液が所定の速度に
達すると、アクチュエータ15が作動して、スライドプレ
ート７は瞬時に左方向に移動する。したがって、円筒容
器１の底は、金網８に切り替わる。繊維状分散液は、攪
拌による速度を与えられたままで、すなわち、動的状態
のままで、金網８によりろ過脱水される。この際に排出
された液（白水）は、ロート部９に落下し、三方弁10を
通って、出口11に導かれる。そして、排水容器13内に落
下する。排水容器13内の白水の量が増加するにしたがっ
て、計量器14の両端支持梁が撓み、歪みゲージが歪みを
検出する。歪みゲージの出力信号は、制御装置16に送ら
れる。これにより、排出容器13内に刻々入ってくる白水
の量を検知することができる。データ処理装置７では、
白水の量の時間的変化を基に、繊維状分散液の動的ろ水
度を計算する。この点については、以下に詳しく述べ
る。Next, a method for measuring the dynamic freeness of the fibrous dispersion using this device will be described. First, slide plate 7
Are moved to the right as shown in FIG. Next, a predetermined amount of the fibrous dispersion liquid is put into the cylindrical container 1.
Then, the stirring blade 2 is rotated so that the relative speed between the fibrous dispersion liquid and the slide plate 7 conforms to the conditions in an actual paper machine. When the fibrous dispersion reaches a predetermined speed, the actuator 15 operates and the slide plate 7 instantly moves to the left. Therefore, the bottom of the cylindrical container 1 is switched to the wire mesh 8. The fibrous dispersion is filtered and dehydrated by the wire netting 8 while being given a speed by stirring, that is, in a dynamic state. The liquid (white water) discharged at this time falls on the funnel portion 9, passes through the three-way valve 10, and is guided to the outlet 11. Then, it falls into the drainage container 13. As the amount of white water in the drainage container 13 increases, the support beams at both ends of the measuring instrument 14 bend and the strain gauge detects the strain. The output signal of the strain gauge is sent to the controller 16. As a result, it is possible to detect the amount of white water entering the discharge container 13 every moment. In the data processing device 7,
The dynamic freeness of the fibrous dispersion is calculated based on the temporal change in the amount of white water. This point will be described in detail below.
まず、白水の量の時間的変化と、繊維状分散液の動的ろ
水度との関係について考察する。水と巨視的な繊維が共
存する、いわゆる繊維状分散液のろ過の機構は、次の数
学的モデルによって取り扱われる。First, the relationship between the temporal change in the amount of white water and the dynamic freeness of the fibrous dispersion will be considered. The so-called fibrous dispersion filtration mechanism, in which water and macroscopic fibers coexist, is handled by the following mathematical model.
1n（１−q/Q）＋q/Q＝−t/Kr ここで、Ｑは、円筒容器に入れる繊維状分散液の量、ｑ
は、時間ｔにおける排水された液体の量、Krは、繊維状
原料の特性によって定まる定数である。定数Krは、繊維
状原料の種類、化学的、機械的処理の程度、繊維状分散
液に加える薬液あるいは填料の量および質に依存し、極
めて重要な定数である。1n (1-q / Q) + q / Q = -t / Kr Here, Q is the amount of the fibrous dispersion liquid to be put in the cylindrical container, q
Is the amount of drained liquid at time t, and Kr is a constant determined by the characteristics of the fibrous raw material. The constant Kr is a very important constant, depending on the type of fibrous raw material, the degree of chemical and mechanical treatment, the amount and quality of the chemical liquid or filler added to the fibrous dispersion.
繊維状原料の前処理の程度、すなわち叩解度を変化させ
て、時間ｔと、1n（１−q/Q）＋q/Qとの関係を求めてみ
ると、第３図のようになる。叩解の程度をカナディアン
ろ水度（csf）で表示したとき、時間ｔと、1n（１−q/
Q）＋q/Qとの関係は、第３図のように直線関係となる。
この直線の傾斜は、上記の繊維状原料の特性を示す指標
となる。FIG. 3 shows the relationship between the time t and 1n (1-q / Q) + q / Q by changing the degree of pretreatment of the fibrous raw material, that is, the beating degree. When the degree of beating is displayed in Canadian freeness (csf), time t and 1n (1-q /
The relationship between Q) and q / Q is linear as shown in Fig. 3.
The inclination of this straight line is an index showing the characteristics of the fibrous raw material.
以上の点に着目して、第１図に示す装置を使用して、繊
維状原料の分散液濃度、金網との相対速度、填料添加量
などを変化させて、時間ｔと、1n（１−q/Q）＋q/Qとの
関係を実測したものを、第４図、第５図、第６図に示
す。すなわち、これらのグラフは、抄紙される紙の、抄
紙機上において金網部に繊維状分散液が流出され、脱水
される際の、動的ろ水特性を示すものである。Focusing on the above points, by using the apparatus shown in FIG. 1 and changing the dispersion liquid concentration of the fibrous raw material, the relative speed with the wire mesh, the amount of filler added, and the like, the time t and 1n (1- The measured values of q / Q) + q / Q are shown in FIGS. 4, 5, and 6. That is, these graphs show the dynamic freezing characteristics of the paper to be paper-made when the fibrous dispersion is discharged to the wire mesh portion on the paper machine and dehydrated.
時間ｔと、1n（１−q/Q）＋q/Qとの関係は、データ処理
装置17で瞬時に計算され、プリンタ18で出力される。The relationship between the time t and 1n (1-q / Q) + q / Q is instantaneously calculated by the data processing device 17 and output by the printer 18.
この様な方法によって、抄紙原料である繊維状原料の状
態を瞬時に把握することができ、抄紙工程の管理に役立
たせることができる。また、必要によっては、この方法
で得たデータを前処理工程にフィードバックし、リファ
イナーによる叩解条件を制御することも可能である。By such a method, the state of the fibrous raw material, which is the raw material for papermaking, can be grasped instantly, and it can be useful for managing the papermaking process. Further, if necessary, the data obtained by this method can be fed back to the pretreatment step to control the beating condition by the refiner.
さらに、第１図の装置において、三方弁10の出口11側を
遮断し、負圧接続口12側を開けることもできる。このよ
うにすると、金網８の下側の空間には、負圧接続口12か
ら負圧が導入され、急速ろ過が実施される。すなわち、
実際の抄紙機のサクションボックスの排水挙動をシミュ
レーションすることができ、動的条件における紙シート
を得ることができる。Further, in the device shown in FIG. 1, the outlet 11 side of the three-way valve 10 can be shut off and the negative pressure connection port 12 side can be opened. By doing so, negative pressure is introduced from the negative pressure connection port 12 into the space below the wire net 8, and rapid filtration is performed. That is,
It is possible to simulate the drainage behavior of an actual suction box of a paper machine, and obtain a paper sheet under dynamic conditions.
「B.填料歩留まり測定方法」 この方法を実施するには、第１図に示す装置の一部を使
用する。すなわち、円筒容器１から排水容器13に至るま
での構成を利用する。この場合、スライドプレート７の
駆動時刻は、タイマーセットによって変更できるように
してある。スライドプレート７の金網８は、試験条件に
応じて適宜変更し得る。"B. Filler Yield Measuring Method" To carry out this method, a part of the apparatus shown in Fig. 1 is used. That is, the configuration from the cylindrical container 1 to the drainage container 13 is used. In this case, the driving time of the slide plate 7 can be changed by a timer set. The wire mesh 8 of the slide plate 7 can be changed appropriately according to the test conditions.
次に、第１図を参照して、この方法の実施手順を説明す
る。まず、スライドプレート７を第１図に示す状態にセ
ットして、円筒容器１内に原料パルプなどを入れる。そ
して、抄紙機の条件に適合するように、攪拌羽根２で原
料パルプなどを攪拌し、その動的な状態を維持する。次
に、攪拌しながら、スライドプレート７を瞬時に左方向
に移動し、円筒容器１の底を金網８に切り換える。原料
パルプなどは、動的状態のままで、金網８によりろ過脱
水される。この際、排水容器13内に落下した排水（白
水）の適当量を採取し、その中の填料を測定する。Next, with reference to FIG. 1, an implementation procedure of this method will be described. First, the slide plate 7 is set in the state shown in FIG. 1, and the raw material pulp or the like is put into the cylindrical container 1. Then, the raw material pulp and the like are stirred by the stirring blades 2 so as to meet the conditions of the paper machine, and the dynamic state thereof is maintained. Next, while stirring, the slide plate 7 is instantaneously moved to the left, and the bottom of the cylindrical container 1 is switched to the metal net 8. The raw material pulp and the like are filtered and dehydrated by the wire netting 8 in a dynamic state. At this time, an appropriate amount of waste water (white water) that has fallen into the waste water container 13 is collected, and the filler therein is measured.
〈実施例〉 本実験は、中性抄紙において炭酸カルシウムを添加する
際の、各種薬品のワンパスリテンションへの効果を検討
するものである。<Example> This experiment is to examine the effect of various chemicals on one-pass retention when adding calcium carbonate in neutral papermaking.
広葉樹晒しクラフトパルプを試料として、叩解機ナイヤ
ガラ・ビーターにて、カナディアン・スタンダード・フ
リーネス（csf）350ミリリットルまで叩解した。続い
て、下記の第１表に示す、各種薬品の添加順序および添
加量に従って、原料パルプなどの調整を行った。その
後、原料濃度0.3％としたもの２リットルを、容量３リ
ットルの円筒容器に入れ、1000rpmおよび3000rpmの回転
速度で２分間攪拌した。攪拌を持続させた状態で、スラ
イドプレート７を移動して、円筒容器１の底を金網８に
切り替えた。金網８を通過した排水（白水）中の填料を
測定し、ワンパスリテンション（OPR）のデータを得
た。また、比較例として、静的状態（手抄紙調製機）で
も測定した。これらの結果を第２表に示す。Using hardwood bleached kraft pulp as a sample, it was beaten to 350 ml of Canadian Standard Freeness (csf) with a beater Niagara beater. Subsequently, the raw material pulp and the like were adjusted according to the order of addition and the amounts of the various chemicals shown in Table 1 below. Then, 2 liters having a raw material concentration of 0.3% were placed in a cylindrical container having a volume of 3 liters, and stirred at a rotation speed of 1000 rpm and 3000 rpm for 2 minutes. While continuing stirring, the slide plate 7 was moved to switch the bottom of the cylindrical container 1 to the wire net 8. One-pass retention (OPR) data was obtained by measuring the filler in the wastewater (white water) that passed through the wire net 8. In addition, as a comparative example, the measurement was performed in a static state (handmade paper making machine). The results are shown in Table 2.
本実験条件において、排水採取量250〜300ミリリットル
程度まで動的条件が保たれるが、それ以上では、紙層形
成が起こり、ろ過作用の影響を受けてOPR値は高くな
り、再現性のあるデータは得られなかった。Under this experimental condition, the dynamic condition is maintained up to about 250 to 300 ml of waste water collection, but above that, paper layer formation occurs, the OPR value becomes high due to the effect of filtration, and there is reproducibility. No data was available.
第１表 原料パルプなどの調製順序 薬品添加順序 薬品添加量 パルプ パルプ濃度 2.5％ ↓ （１）炭酸カルシウム（GL） 7.5％ ↓ （２）カチオン澱粉（C-st） 1.0％ ↓ （３）中性サイズ剤（AKD） 0.3％ ↓ 希釈 パルプ濃度 0.3％ ↓ （４）リテンション助剤（A-PAA） 0.03％ （注）各種薬品の添加量は、絶乾パルプ重量に対するパ
ーセントで表した。Table 1 Preparation order of raw material pulp, etc. Chemical addition order Chemical addition amount Pulp pulp concentration 2.5% ↓ (1) Calcium carbonate (GL) 7.5% ↓ (2) Cationic starch (C-st) 1.0% ↓ (3) Neutral Sizing agent (AKD) 0.3% ↓ Diluted pulp concentration 0.3% ↓ (4) Retention aid (A-PAA) 0.03% (Note) The amount of each chemical added is expressed as a percentage of the dry pulp weight.
GL:重質炭酸カルシウム （エスカロン＃800、三共精粉製） C-st:カチオン澱粉、Ｎ値0.25％ （昭和電工製） AKD:アルキルケテンダイマー系中性サイズ剤 （ハーコン40、デックハーキュレス製） A-PAA:アニオン系ポリアクリルアミド （セパラン＃30、ダウケミカル製） （発明の効果） 以上説明したように、本発明は、繊維状分散液を入れる
容器の液排出部に、一側に測定用網を備えたスライドプ
レートを設置し、容器内の繊維状分散液を攪拌して所定
の回転速度にした後に、スライドプレートを動作して液
排出部を迅速に測定用網に切り換えるようにしたので、
測定用網を通して排出される液について各種の特性を測
定すれば、実際の抄紙工程における繊維状分散液の動的
な挙動が把握できるという効果がある。GL: Heavy calcium carbonate (Escalon # 800, Sankyo Seiko) C-st: Cationic starch, N value 0.25% (Showa Denko) AKD: Alkyl ketene dimer neutral sizing agent (Harcon 40, Deck Hercules) A-PAA: Anionic polyacrylamide (Separan # 30, Dow Chemical) (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the slide plate provided with the measuring net on one side is installed in the liquid discharge portion of the container for containing the fibrous dispersion liquid, and the fibrous dispersion liquid in the container is installed. After stirring to bring the liquid to a predetermined rotation speed, the slide plate was operated to quickly switch the liquid discharge part to the measuring net.
By measuring various characteristics of the liquid discharged through the measuring net, it is possible to grasp the dynamic behavior of the fibrous dispersion in the actual papermaking process.
第１図は、本発明の一実施例に使用する装置の構成図、 第２図は、第１図に示す装置で使われるスライドプレー
トの平面図、 第３図は、繊維状原料の叩解度を変化させて、時間ｔ
と、1n（１−q/Q）＋q/Qとの関係を求めたグラフ、 第４図から第６図までは、第１図に示す装置を使用し
て、各種条件で、時間ｔと、1n（１−q/Q）＋q/Qとの関
係を実測したグラフである。 符号１……円筒容器、２……攪拌羽根（攪拌手段）、７
……スライドプレート、８……金網（測定用網）、13…
…排水容器、14……計量器。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus used in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a slide plate used in the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a beating degree of fibrous raw material. By changing the time t
And a graph for obtaining the relationship between 1n (1-q / Q) + q / Q, FIGS. 4 to 6 show the time t under various conditions using the apparatus shown in FIG. It is the graph which measured the relationship with 1n (1-q / Q) + q / Q. Reference numeral 1 ... Cylindrical container, 2 ... Stirring blade (stirring means), 7
...... Slide plate, 8 …… Wire mesh (measuring mesh), 13…
… Drainage containers, 14… Measuring instruments.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧田 輝夫 静岡県清水市尾羽405 (72)発明者 日吉 公男 静岡県静岡市川合402の78 (72)発明者 門屋 卓 東京都目黒区五本木２−48−３ (72)発明者 石黒 久三郎 東京都目黒区平町２−３−22 (56)参考文献 特開 昭52−103553（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Teruo Makita 405 Owa, Shimizu City, Shizuoka Prefecture (72) Inventor Kimio Hiyoshi 78 (72) 402, Kawai, Shizuoka City, Shizuoka Prefecture Takashi Kadoya 2-48 Gobongi, Meguro-ku, Tokyo -3 (72) Inventor Hisaburo Ishiguro 2-3-22, Hiramachi, Meguro-ku, Tokyo (56) Reference JP-A-52-103553 (JP, A)
Claims (3)
に測定用網を備えたスライドプレートを液密に設置して
液排出部を構成すると共に容器内の液を回転させる攪拌
手段を設け、スライドプレートにより液排出部を閉とし
た状態において容器内に繊維状分散液を入れた後、攪拌
手段を動作させて容器内の繊維状分散液を回転させると
共に、所定の回転速度に至った際に、スライドプレート
を動作させて測定用網を液排出部に対応させ、回転状態
の繊維状分散液を測定用網によりろ過脱水することによ
り、所望の特性を測定することを特徴とする繊維状分散
液の動特性測定方法1. A stirring means for liquid-tightly installing a slide plate having a measuring net on one side at the bottom of a container for containing the fibrous dispersion liquid to constitute a liquid discharge part and for rotating the liquid in the container. After placing the fibrous dispersion liquid in the container with the liquid discharge part closed by the slide plate, the stirring means is operated to rotate the fibrous dispersion liquid in the container, and at a predetermined rotation speed. When it arrives, the slide plate is operated to make the measuring net correspond to the liquid discharge part, and the desired property is measured by filtering and dehydrating the rotating fibrous dispersion with the measuring net. For measuring the dynamic characteristics of fibrous dispersions
る際に測定用網を通して排出される液の量の時間的変化
を測定してろ水度曲線を求め、その傾きを繊維状原料の
動的ろ水度の固有値とすることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の繊維状分散液の動特性測定方法2. A freeness curve is obtained by measuring the change over time in the amount of the liquid discharged through the measuring net when the fibrous dispersion is filtered and dehydrated by the measuring net, and the slope of the freeness curve is calculated as The dynamic characteristic measuring method of the fibrous dispersion according to claim 1, wherein the dynamic freeness is an eigenvalue.
る際に測定用網を通して排出される液に含まれる填料を
測定することにより、繊維状分散液に含まれていた填料
の歩留まりを測定することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の繊維状分散液の動特性測定方法3. The yield of the filler contained in the fibrous dispersion is measured by measuring the filler contained in the liquid discharged through the measuring net when the fibrous dispersion is filtered and dehydrated by the measuring net. A method for measuring the dynamic characteristics of a fibrous dispersion according to claim 1, characterized in that it is measured.
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|---|---|---|---|
| JP61244942A JPH0692966B2 (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | Method of measuring dynamic characteristics of fibrous dispersion |
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| JPS6398563A JPS6398563A (en) | 1988-04-30 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002519693A (en) * | 1998-07-07 | 2002-07-02 | ネスレ・フィールド・コントロールズ・オイ | Freeness measurement method and measurement device |
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1986
- 1986-10-15 JP JP61244942A patent/JPH0692966B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2002519693A (en) * | 1998-07-07 | 2002-07-02 | ネスレ・フィールド・コントロールズ・オイ | Freeness measurement method and measurement device |
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| JPS6398563A (en) | 1988-04-30 |
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