专利名称：用于调节纤维幅的匀度的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于调节纤维幅的匀度的方法以及设备，其中，纤维幅尤其是指纸幅、纸板幅和薄页纸幅。在此，在线测量作为调节参数的、纤维幅的匀度，并且通过自动的匀度调节将该匀度保持在一个可预先设定的额定水平上。
背景技术：
人们将在纤维幅内纤维的分布和组分称作匀度。这种匀度通常也称为例如纸的透
射均一度。匀度的检测和评估通常是这样进行的，对纸进行透射。在纸内纤维分布的均一度和结构是所述匀度的量度。在此，分布较均匀、较平滑和清晰透射的纸认为是较好的纸，对于分布不均、有斑点和很不易透射的纸，认为是稍差一点的纸。纸幅和纸板幅的匀度是起决定性的质量特征，其以多种方式影响纤维幅的进一步加工。例如，匀度会影响最终产品的强度和可印刷性能。纸幅和纸板幅的匀度一方面受置入的原料影响，另一方面在重要的环境中，受纸页成形过程影响。在此，该纸页成形过程由流浆箱和成形单元确定。该成形单元能够例如包括长网、混合成形装置或者现代化的双过滤成形装置。在这一过程中影响匀度的参数，例如能够是浆料密度、成形单元中的真空度、助留作用和水量，例如在DE102005062304A1中所述。经验显示，在被使用的纤维的性质和组成中，极其微小的变化也可能造成对匀度很明显的影响。此外，纸幅单位面积质量的每次改变都要求重新调整影响匀度的参数。由于上述原因，匀度是经常会发生变动的。这种变动在生产包含废纸的产品时是特别显著的，这可归结于浆料组分相应的变动。当今，突发的匀度改变主要是由流浆箱唇形开口的机械调整引起的。因此，浆料浓度在流入流浆箱时可被改变，以便能够保持单位面积重量的恒定。为了改良匀度，有必要扩宽唇形开口，由于提高了流量体积，这会导致更高的能量消耗。但是，这样的结果是全部助留作用和矿物质填料助留作用不利地下降，因此，必须加入更多的助留剂。此外，还涉及用于自动定量配给助留剂的调节电路和脱除白水的下述装置的效率。助留作用的下降使得需要加入更多的助留剂，由此也会通过更强烈的絮聚损害匀度。通过这种自增益调节电路引发过程变动，其使得造纸机(浆料中心，流送部，过程水回收装置，浆料制备装置)的整个水导引系统多个小时不稳定。为了自动调节匀度，在现有技术，例如EP1342843A1，DElOl 18508A1或者DE102005062304A1中公开一些在线匀度测量装置和调节装置公开的内容。例如，可提出这样的建议，借助在成形单元内的脱水功率或者通过调节助留剂将匀度保持在预定的额定水平上。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种上面所述类型的改进的方法以及改进的设备，借助该方法和设备能够将纤维幅的匀度稳定在一个较高的水平上。所述技术问题借助权利要求1的特征所述的方式以及权利要求11所述的设备解决。根据本发明建议，用于调节纤维幅、例如纸幅、纸板幅或薄页纸幅匀度的方法，以这种方式来改进，使得不仅在线测量所谓调节参数的、纤维幅的匀度并且通过自动的匀度调节将其保持在一个可预先设定的额定水平上，而且除了匀度外，还测量作为调节参数的、形成纤维幅的纤维悬浮液的电荷密度，并且在调节匀度时考虑该调节参数。在纤维幅悬浮液流体阶段中测量电荷密度或者电荷需求量。在此，能够直接通过至少一个匀度传感器和/或间接通过至少一个辅助参数，尤其在成形单元内的水量确定匀度。直接的匀度测量能够例如借助摄像机来进行。所述电荷密度能够例如借助自动的聚电解质滴定法来确定。本发明优选的实施例规定，连续地和在线地测量电荷密度，以便能够直接调整电荷密度的每次改变。但是，例如在预知没有较大变动时，也可以考虑不连续地测量。此外，还可以考虑离线测量。用于制造纤维幅的机器基本上由浆料制备装置、原料混合装置、流送部、纸页成形装置、纸张干燥装置、纸张调质装置和卷纸装置组成，它们相继地沿生产线方向安置。电荷密度的测量优选在纸页成形装置前的一个或多个位置处进行。在有利的实施例变化中，电荷密度的测量在流送部之前或者在原料混合装置之后进行。因此，可确定每个流程化学试剂对于匀度的影响。此外，电荷密度的测量能够沿生产线方向在加入固着剂之前和之后进行。在此，能够特别有利地测定固着剂对于悬浮液的作用，并且优化固着剂的添加。改进匀度调节的另一种可能性是，附加地沿生产线方向在加入助留剂之前和之后测量电荷密度。因此，能够评估助留剂对于电荷密度的影响，改进匀度和/或调节助留剂的添加。为了调节匀度和/或电荷密度，根据本发明建议，通过相应地改变一个或多个调节参数将匀度和/或电荷密度保持在预定的额定水平上。因为匀度还有电荷密度与非常多的因素有关,所以能够通过有目的地改变一个或多个下述调节参数将它们保持在预定的额定水平上。-固着剂的输入-助留剂的输入-研磨度-混合浆料的组分-淀粉团块(Massestarke)的加入-施胶剂的输入(松香胶、烷基烯酮二聚物、烯基琥珀酸酐、聚乙烯胺类)-湿强剂的输入(三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、环氧氯丙烷等)-成形辊上的真空度
-成形模上的真空度-脱水件在网部内的位置-唇形开口-新鲜水的添加通过电荷密度附加的测量，能够有目的地改变调节参数之一，而不会使用于匀度调节的调节电路不利地不稳定。在此，调节参数的调节区域优选可被限制在预定的范围内。优选在达到至少一个可预先设定的、至少一个调节参数的调节区域边界时触发报
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目ο根据本发明，用于制造纤维幅、例如纸幅、纸板幅或者薄页纸幅的设备的优选实用性实施方式包括匀度传感器，借助该匀度传感器可在线测量作为调节参数的纤维幅的匀度，并且借助匀度调节装置将其保持在一个可预先设定的额定水平上，其中，设有用于测量电荷密度的电荷密度传感器，借助该传感器测量作为调节参数的电荷密度，并且在调节匀度时考虑该电荷密度。在该设备中，借助匀度传感器、例如摄像机测量匀度，并且借助电荷分析装置测量电荷密度，它们的测量结果输入匀度调节装置。该匀度调节装置能够例如可以是PID调节器。由于在匀度调节时关系复杂，当该设备包括至少一个状态调节装置和/或至少一个具有至少一个自学式调节算法的调节器时，也是尤其有利的。当在该设备中在成形装置之前的一个或多个位置处存在电荷密度传感器时，在生产线上是有利的。优选在流送部之前或者原料混合装置之后装有电荷密度传感器。此外，为了提高调节电路的动态性能，有利的是，在原料混合装置之后和/或之前存在电荷密度传感器，由此能够直接检测电荷密度的变动，该变动通过在原料混合装置内加入固着剂而引起。


下面结合附图详细阐述本发明。在附图中:图1示出根据本发明的用于制造纤维幅、具有匀度调节装置的设备的一个实施方式的示意图。图2示出根据本发明的用于制造纤维幅、具有扩充的用于调节匀度的调节装置的设备的另一个实施方式的调节系统的示意图。
具体实施例方式图1示出根据本发明、用于制造纤维幅的设备的示例性实施方式的示意图，其中，纤维幅可尤其涉及纸幅或者纸板幅。在下述情况中，所述设备包括具有原料混合装置4的浆料制备装置、流送部8、纸页成形装置和脱水装置10，11、纸张干燥装置12和调质装置14，以及用于调节匀度的匀度调节装置18。通过设在纸张干燥装置12和调质装置14末端的测量装置16，可在线测量作为调节参数的纤维幅的匀度。这可以例如借助根据现有技术的摄像机系统来进行。在纤维幅悬浮液内的电荷密度，借助电荷分析装置在原料混合装置4之后在线测量。这两种数值，匀度和电荷密度，被作为调节参数输入匀度调节装置18。通过自动的匀度调节装置18能够将匀度保持在一个可预先设定的额定水平上，方法是通过匀度调节装置18调节向原料混合装置4内输入固着剂。此外，可改变其它的调节参数、如上面所列的参数，以便调节匀度，其中，这些没有示出。图2示出根据本发明的用于制造纤维幅、具有扩充的用于调节匀度的调节装置的设备的另一个实施方式的调节系统的示意图。所述扩充的调节装置包括附加的电荷密度传感器3a、3b、3c，而且还可在线测量助留作用9，并且将其作为调节参数输入匀度调节装置。匀度的调节也不只是基于测量和改变固着剂的输入实现，还存在这种可能性，基于在成形装置12和助留作用测量装置9之前的悬浮液制备装置的不同位置处电荷密度的多次测量这样地优化匀度调节，使得能够使固着剂的加入还有助留剂的加入最小化。为了进一步改进，所述匀度调节还能够改变其他的调节参数和设置，如上面所述。附图标记列表1原料3, 3a, 3b, 3c 电荷测量点4原料混合装置5固着剂6流浆箱7助留剂8流送部9助留作用测量10纸页成形装置11脱水装置12成形装置13纸张干燥装置14调质装置15对于其他调节参数的调节16匀度测量17卷纸装置18匀度调节装置20白水循环21脱水传感器
权利要求
1.一种用于调节纤维幅、例如纸幅、纸板幅或者薄页纸幅的匀度的方法，其中，在线测量作为调节参数的、所述纤维幅的匀度，并且通过自动的匀度调节(18)将所述匀度保持在一个可预先设定的额定水平上，其特征为，除了所述匀度外，测量作为调节参数的、形成所述纤维幅的纤维悬浮液的电荷密度，并且在所述匀度调节(18)时考虑所述电荷密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为，直接通过至少一个匀度传感器和/或间接通过至少一个辅助参数，尤其是在成形单元内的水量确定所述匀度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征为，借助电荷分析装置测量所述电荷密度。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征为，连续或者不连续并且在线或者离线地测量所述电荷密度。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征为，沿生产线方向在纸页成形装置(10)之前的一个或多个位置处测量所述电荷密度。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征为，沿生产线方向在流送部(8)之前或者在原料混合装置(I)之后测量所述电荷密度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征为，沿生产线方向在加入固着剂(5)之前和之后测量所述电荷密度。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征为，沿生产线方向在加入助留剂(7)之前和之后测量所述电荷密度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征为，通过相应地改变一个或多个调节参数将所述匀度和/或电荷密度保 持在一个可预先设定的额定水平上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征为，相应地改变下列调节参数中的至少一个: -固着剂的输入(5) -助留剂的输入(7) -研磨度 -混合浆料的组分 -淀粉团块的输入 -施胶剂的输入(松香胶、烷基烯酮二聚物、烯基琥珀酸酐、聚乙烯胺类) -湿强剂的输入(三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、环氧氯丙烷等) -成形辊上的真空度 -成形模上的真空度 -脱水件在网部内的位置 -唇形开口(6)。
11.一种用于制造纤维幅如纸幅、纸板幅或者薄页纸幅的设备，该设备具有匀度测量装置，其中，所述纤维幅的匀度作为调节参数在线测量，并且能够通过自动的匀度调节被调节到一个可预先设定的额定水平，其特征为，设有用于测量电荷密度的电荷密度传感器3，3a，3b，3c，借助该传感器测量作为调节参数的电荷密度，并且在所述匀度调节时予以考虑。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征为，所述匀度借助匀度传感器测量，所述电荷密度借助流动电流检测器-传感器(3，3a，3b，3c)测量。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征为，沿生产线方向在成形装置(10)之前的一个或多个位置处存在电荷密度传感器(3，3a，3b，3c)。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征为，沿生产线方向在流送部(8)之前或者在原料混合装置(4)之后存在电荷密度传感器(3，3a，3b，3c)。
15.根据权利要求13所述的设备，其特征为，沿生产线方向在原料混合装置(4)之前和/或之后存在电荷密度 传感器(3，3a，3b，3c)。
全文摘要
本发明涉及一种用于调节纤维幅、例如纸幅、纸板幅或者薄页纸幅的匀度的方法，其中，在线测量作为调节参数的、所述纤维幅的匀度，并且通过自动的匀度调节(18)将所述纤维幅的匀度保持在一个可预先设定的额定水平上，其特征为，除了所述匀度外，测量作为调节参数的、所述纤维悬浮液的电荷密度，并且在所述匀度调节(18)时考虑所述电荷密度。
文档编号G01N33/34GK103221607SQ201180055418
公开日2013年7月24日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年9月20日
发明者A.鲍尔, J.凯瑟, A.沃尔穆思, J.哈格, C.内多夫斯基, M.斯泰格, G.克雷克鲍姆, H.布里兹 申请人:沃依特专利有限责任公司