几十年来,造纸商都知道纸张的强度特性与精炼能量有关,但稳定的自由度一直是主要目标
调整精炼能量。自由度测量确实受到
纤维纤维的纤颤程度是炼油厂创造的主要目标
自由度的控制是生产一种能持续排水和运行的家具
在造纸机上。基于可靠的纤维粘结科学,需要一种更直接的管理薄板强度的方法。另一方面,纤维物理学家多年前就知道,LC精制过程中产生的纤维纤颤是在纤维和坚固纸张之间产生高粘结强度的关键因素。纤维物理学家已经使用实验室显微镜来识别纤维的这个细节,以及它是如何与精炼和最终薄片相关的
属性。但这些显微镜研究并不能反映实时情况
造纸过程中纸张强度的变异性。
纤维结合理论已经建立,但转化为实时造纸控制直到最近才可用。现在,有了在线高清成像Valmet的纸浆分析仪事实证明,这些微观测量可以用来预测板材的强度和其他性能。这为板材强度的实时控制打开了一扇门,而且可能是一种不同的方式——甚至是一种范式的转变——在控制精炼厂的方式上。这对那些正试图制造具有较低基重、较高灰分水平和较不理想和不均匀的可回收纤维的均匀强度的纸张的造纸者来说是一个好消息。
纤维性颤动如何影响床单的强度?外纤颤可以定义为纤维表面的纤维剥离,而使它们附着在纤维上。含有纤维的区域以外的小物体不计算在纤颤指数中,而是计算不同尺寸的细颗粒。正如预期的那样,纤颤随着精炼能量的增加而改善。纤维的外部纤维性对纸张强度的贡献与混凝土中连接钢筋的小丝相同,而长纤维可以与钢筋本身的功能相比较。这种纤颤增加了纤维的结合表面积,确保了提高纸张强度性能所需的纤维与纤维互锁。
在Valmet纸浆分析仪中,纤维的纤维颤动是通过高清图像分析仪测量的,该分析仪是Kajaani MAP和Metso MAP分析仪中前几代纤维分析模块的升级。图像分析处理决定了纤颤程度。该分析仪还测量许多其他纤维特性,包括纤维长度分布和组分,纤维宽度,扭结,卷曲,粗度,血管细胞和颤。该分析仪还包括自由度测量模块。纤维样品由工艺采样装置在多达20个点上采集。根据配置不同,测量周期为3 ~ 6分钟。
在线测量已被证明对精炼条件的变化有响应,并显示纤颤的趋势和显著的可变性,这将转化为薄板强度的变化。这种变化可能来自于正常精炼条件的变化,包括精炼板磨损、稠度变化和pH等化学因素。
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纤维纤颤是通过在线测量的细化来控制的。 |

在2级SWK精炼系统中,7天内纤颤的变化为
40%.
一旦测量的有效性被建立,下一步就是使用
通过纤颤数据看最终板材的强度性能是否可以
这是肯定的预测。来自光纤成像模块的测量
采用偏最小二乘(PLS)回归算法处理
用于开发一种基于纸张强度特性的建模工具
纤颤分析仪和其他在线光纤测量。使用建模工具创建的模型被转移到Valmet软传感器预测器中。此外,该建模方法可以用来预测纸浆的强度特性。该程序是独立的,可以自动
在过程控制系统中维护。
据观察,纤维性颤动在所有经过测试的强度预测模型中都有很大的权重。纤维的自由度和其他特性在强度预测中仍然发挥着重要作用,但纤维的纤颤显著提高了模型的稳定性。
利用在线测量成功地进行了预测
与实验室测试相比,板材强度性能非常好。这
包括拉伸、z向拉伸和CD撕裂。延伸率测试
组织也被模拟出来了。纤维的性能也影响其他纸张
属性。例如,研究表明两者之间有很强的相关性
形成指数。

由纤维纤颤、精炼能量和自由度衍生的板材强度特性的在线趋势表明,最终产品强度的一致性严重依赖于纤颤。尽管自由是一个约束变量,但它本身并不足以实现稳定性。造纸厂一直依赖于自由,但长期以来一直怀疑自由并不能告诉他们一切。事实证明,他们一直都是对的。缺失的在线信息现在可以得到,毫无疑问,这将改变库存准备中精炼管理的方式。稳定强度控制需要多变量模型。这一过程目前正在工厂现场进行。
利用自由度来控制比能的传统控制可能需要更新基于纤维性的新的和更有效的模型。纤颤控制代表了传统的每吨马力日数和自由度控制,因为它可以在线补偿一致性,板磨损和库存化学变化,以生产具有一致强度的纸张。由于纤维达到了一致的强度,造纸商可以运行较低的基本重量,较高的灰分含量,并可以容忍低质量的回收材料与最佳的纤维共混,消耗适量的能源。有了更有成本效益的家具,投资的显著回报是可能的。