[發(fā)明專利]快速高白度化學(xué)漿抗堿性纖維素含量測(cè)定儀及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510275882.7
• 申請(qǐng)日: 2015-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN104897588A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何亮;辛麗平;柴欣生;李靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及纖維素含量測(cè)定儀及控制方法，尤其涉及快速高白度化學(xué)漿抗堿性纖維素含量測(cè)定儀及控制方法。

背景技術(shù)

高白度漂白化學(xué)漿是一種木素含量很低(＜1％w/w)的紙漿，一般是指通過(guò)對(duì)植物纖維原料(木材或非木材)采用亞硫酸鹽法或預(yù)水解硫酸鹽法制漿后，再經(jīng)過(guò)無(wú)元素氯漂白后制得的漿粕。因?yàn)槠鋷缀醪缓舅兀妓衔锖扛撸ǔＳ脕?lái)制備一些高性能紙張，同時(shí)也用來(lái)制備一些纖維素衍生物(如纖維素酯、纖維素醚等)。在其生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的過(guò)程中，原始高白度化學(xué)漿的堿溶解度是工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)指標(biāo)之一。原漿堿溶解度的高低，對(duì)人造纖維生產(chǎn)過(guò)程中堿處理段纖維素的得率，以及在磺化時(shí)所消耗的二硫化碳量起著決定性的作用。因而，開發(fā)一種快速且準(zhǔn)確測(cè)量漂白化學(xué)漿中抗堿性纖維素含量的儀器是及時(shí)實(shí)施漂白化學(xué)漿產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督的重要前提。目前，普遍使用的測(cè)定化學(xué)漿中抗堿性纖維素含量(用R10和R18表示)的方法仍然是傳統(tǒng)的滴定法(TAPPI—429)和重量法(GBT?744-2004)，這些測(cè)定方法不僅步驟繁瑣耗時(shí)，而且測(cè)定結(jié)果受到滴定終點(diǎn)判斷、實(shí)驗(yàn)操作熟練程度和操作順序等人為因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種分析結(jié)果準(zhǔn)確度高，且操作簡(jiǎn)便的快速高白度化學(xué)漿抗堿性纖維素含量測(cè)定儀及控制方法。通過(guò)分光光度測(cè)定法，利用乙醇析出堿溶性纖維素/半纖維素的原理，使其在乙醇水溶液中產(chǎn)生濁度，然后利用光譜分析技術(shù)結(jié)合多維統(tǒng)計(jì)學(xué)算法預(yù)測(cè)出漿中抗堿性纖維素的含量。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

快速高白度化學(xué)漿抗堿性纖維素含量測(cè)定儀，包括反應(yīng)池V、與反應(yīng)池相通的一個(gè)第一加液?jiǎn)卧猂1、過(guò)濾網(wǎng)M、承載反應(yīng)池的第一磁力攪拌器A1，吸取堿液到反應(yīng)池中的第一蠕動(dòng)計(jì)量泵P1；還包括比色皿C、與比色皿相通的第二加液?jiǎn)卧猂2、承載比色皿的第二磁力攪拌器A2，吸取反應(yīng)池中的液體到比色皿中的第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2，吸取乙醇到比色皿中的第三蠕動(dòng)計(jì)量泵P3；以及第一磁力攪拌轉(zhuǎn)子B1和第二磁力攪拌轉(zhuǎn)子B2廢液池W、第一閥門v1、第二閥門v2、光源L、光電轉(zhuǎn)換裝置D、數(shù)據(jù)顯示及處理裝置S；

所述測(cè)定儀中的第一磁力攪拌轉(zhuǎn)子B1和第二磁力攪拌轉(zhuǎn)子B2分別置于反應(yīng)池V和比色皿C內(nèi)；所述濾網(wǎng)M置于反應(yīng)池V上端，并保持反應(yīng)器V中液面不沒(méi)過(guò)濾網(wǎng)M。

所述測(cè)定儀中的比色皿C為流動(dòng)三通道比色皿，其中比色皿C的上端兩個(gè)連接口通過(guò)液體流通管分別于反應(yīng)池V中的過(guò)濾網(wǎng)M內(nèi)壁和盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95％乙醇的第一加液?jiǎn)卧猂1和第二加液?jiǎn)卧猂2相連；下端接口通過(guò)液體流通管和廢液池W相連，并由第一閥門v1實(shí)現(xiàn)開合控制；

所述測(cè)定儀中的反應(yīng)池C底部有一連接口與廢液池W相連，并由第二閥門v2實(shí)現(xiàn)開合控制；

所述光源L發(fā)出的光通過(guò)光纖傳導(dǎo)，經(jīng)比色皿C，由光電轉(zhuǎn)換裝置D接受，經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后輸送給單片機(jī)、單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將其顯示在數(shù)據(jù)顯示及處理裝置S上。

所述過(guò)濾網(wǎng)M由抗堿性材料制成，孔徑為40至80目。

所述光源L的波長(zhǎng)為400nm～800nm，比如鹵鎢燈，發(fā)光二極管均可，所述的光電轉(zhuǎn)換裝置D將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并可對(duì)其放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后輸出給單片機(jī)，光電轉(zhuǎn)換裝置D可使用光電池部件、全光纖三節(jié)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)裝置或光譜儀，所述的數(shù)據(jù)顯示及處理裝置S，能顯示、記錄、處理以及保存數(shù)據(jù)；

所述測(cè)定儀還包括電路控制模板，采用單片機(jī)作為中央處理器；通過(guò)電路控制模板的控制電路與第一加液?jiǎn)卧猂1、第二加液?jiǎn)卧猂2、第一磁力攪拌器A1、第二磁力攪拌器A2、第一蠕動(dòng)計(jì)量泵P1、第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2、第三蠕動(dòng)計(jì)量泵P3、第一閥門V1、第二閥門V2、光源L、光電轉(zhuǎn)換裝置D、數(shù)據(jù)顯示裝置S電連接。

上述快速高白度化學(xué)漿抗堿性纖維素含量測(cè)定儀的控制方法，包括以下步驟：

S1.將反應(yīng)池V洗凈后，裝入蒸餾水后，通過(guò)單片機(jī)啟動(dòng)第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2并開始計(jì)時(shí)，將反應(yīng)池V中的蒸餾水吸取至比色皿C中；

S2.開啟第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2n1秒后，比色皿C中剛好充滿蒸餾水，此時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)，單片機(jī)收到結(jié)束計(jì)時(shí)反饋信號(hào)后，開啟第一閥門v1并開始計(jì)時(shí)，將比色皿C中液體排入到廢液池W中；

S3.開啟第一閥門v1n2秒后，結(jié)束計(jì)時(shí)，單片機(jī)收到結(jié)束計(jì)時(shí)反饋信號(hào)后，關(guān)閉第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2，并開始計(jì)時(shí)；

S4.關(guān)閉第二蠕動(dòng)計(jì)量泵P2n3秒后，管道中蒸餾水正好排凈，此時(shí)單片機(jī)收到結(jié)束計(jì)時(shí)反饋信號(hào)，開啟關(guān)閉第一閥門v1響應(yīng)；