При помощи контроля зарядов мокрой части БДМ можно повысить многие технологические и качественные параметры состояния бумажного производства, а именно: удержание, индекс формования, прочность во влажном состоянии, зольность, прочность на расслаивание, степень проклейки, печатные свойства; а также снизить расход химикатов, обрывность бумажного полотна, пылимость, скорость роста процессных отложений, нагрузку на очистительное оборудование.
По данным научных исследований, поддержание электрокинетического потенциала в пределах от -3 до +5 мВ обеспечивает оптимизацию всех процессов протекающих в мокрой части БДМ и позволяет увеличить удержание наполнителя на 10 — 20 %, сократить расход клея на 5 %, красителя на 75 %, а в целом сократить затраты на производство бумаги на 10 — 25%.
Размеры частиц наполнителей и мелкого волокна значительно меньше номера сетки и осевших волокон, поэтому частицы при фильтровании проходят через фильтровальный слой. При этом, чем меньше размер частиц, тем большее значение приобретает удержание за счет адсорбции. Максимальная адсорбция наблюдается при электрокинетическим потенциале близком к нулю, кроме того, при этом будет улучшаться обезвоживание. Снижение катионной потребности также способствует усилению водоотдачи, т.к. частицы наполнителя не закупоривают отверстия сетки, через которые уходит вода. Лучшее удаление воды повышает сухость полотна на гауч-вале, что позволяет повысить скорость машины, её производительность и сократить расход пара на сушку. Уменьшение количества абразивных частиц, проходящих через сетку, увеличивает срок службы сетки и сукон. Оптимизация дзета-потенциала и снижение катионной потребности улучшает проклейку, увеличивает удержание мелкого волокна и наполнителя, сокращает содержание взвешенных веществ в оборотной воде, что снижает слизеобразование и нагрузку на очистные сооружения.
Перед каждой точкой дозирования химикатов отбирается образец массы. Для волокна определяют дзета-потенциал в мВ, для жидкой среды — катионную потребность в мл стандартного полиэлектролита. Катионная потребность отражает заряд коллоидной фазы до и после отобранного фильтрата. Катионная потребность снижается когда происходит нейтрализация анионных загрязнений. Большей эффективности от использования катионного крахмала можно достичь нейтрализацией анионных загрязнений предварительным дозированием фиксаторов. Отрицательный заряд волокна снижается под действием катионного крахмала. Чем больше степень замещения последнего, тем быстрее происходит наступление изоэлектрического состояния. На некоторых потоках, где это обусловлено композиционным составом и условиями технологического процесса, нет необходимости контролировать оба показателя, при сохранении высококачественной подготовки бумажной массы и эффективной работе мокрой части БДМ.
Стратегия работы с мокрой частью БДМ:
• Поиск по возможности наибольшего количества точек отбора проб, до и после дозирования химикатов, с текущим контролем поступающего полуфабриката.Зачастую работа с анализаторами зарядов сильно затруднена из-за некоторой ее операторской субъективности, требованием разделять массу, трудностями при интерпретации результатов и длительностью проведения самой процедуры анализа. Однако достигаемые при стабилизации процесса результаты, полностью себя оправдывают, доказывая высокую эффективность использования приборов.
Прибор предназначен для измерения заряда частиц в мокрой части производства бумаги и картона, а также в других водных коллоидных средах. Прибор использует стандартные методы титрования и определяет катионную/анионную и кислотно-щелочную потребность систем, содержащих заряженные частицы; современные электронные компоненты обеспечивают высокую точность измерений.
В CAS touch! одновременно измеряются потенциал протекания и pH, что позволяет легко определять изоэлектрическую точку и точку флокуляции и исследовать корреляцию между pH, потребностью в титранте и потенциалом протекания. Прибор выполнен в компактном и прочном корпусе, что позволяет транспортировать его в кейсе для ручной клади, оснащён сенсорным дисплеем для удобной эксплуатации и готов к измерениям сразу после подключения.
Прибор обеспечивает быстрое и надёжное определение дзета-потенциала целлюлозных волокон, сочетая проверенные методы измерения с простотой использования и обслуживания. Дзета-потенциал определяет поверхностный заряд волокон, наполнителей, частиц и коллоидных растворённых веществ, а полный заряд волокнистой гидросуспензии складывается из заряда волокон (FPA touch!) и заряда фильтрата (CAS touch!).
Принцип измерения основан на модифицированной формуле Гельмгольца–Смолуховского и включает одновременное измерение удельной проводимости, перепада давления и потенциала протекания: вакуумом формируется волокнистая пробка, а изменение вакуума во время измерения создаёт потенциал протекания между электродами. В результате прибор выдаёт дзета-потенциал (mV), проводимость (mS/cm) и потенциал протекания (mV). Среди практических преимуществ — кейс для ручной клади, интегрированный вакуумный насос, автоматизированные процедуры измерения и очистки и внутренняя память для хранения данных.
