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檢測紙漿和纖維中有機(jī)污染物的方法

文檔序號(hào):1705067閱讀:820來源:國知局

專利名稱::檢測紙漿和纖維中有機(jī)污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域
:根據(jù)35U.S.C.gll9(e)的規(guī)定,本發(fā)明要求2007年5月16日遞交的在先美國臨時(shí)專利申請(qǐng)60/930,414的優(yōu)先權(quán),該專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容納入本文作為參考。本發(fā)明涉及紙漿和纖維,更具體地說,本發(fā)明涉及對(duì)紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物如微細(xì)膠粘物(microstickies)進(jìn)行檢測和/或定量分析的方法。
背景技術(shù)
:舊紙產(chǎn)品(如舊新聞紙、舊瓦楞紙箱(corrugatedcontainers)以及混合的辦公廢紙(officewaste))的常規(guī)回用是當(dāng)今造紙廠的重要方面,這是因?yàn)榄h(huán)境的要求即許多含紙張產(chǎn)品具有一部分含在紙產(chǎn)品中的回用纖維。因此,造紙廠需要對(duì)紙產(chǎn)品進(jìn)行回用。然而,為了形成能夠用于紙產(chǎn)品中的纖維,紙產(chǎn)品的回用通常需要另外的處理步驟。常規(guī)回用舊新聞紙來獲得可與用來原始制備新聞紙的纖維種類相當(dāng)?shù)睦w維,這在本領(lǐng)域中稱為"(廢紙)脫墨",并且通常涉及制漿、洗滌(通常用表面活性劑進(jìn)行)、篩選、使不溶性污染物溶解(通常用強(qiáng)堿處理)、洗滌以及漂白纖維以抵消堿處理的泛黃作用。一般而言,常規(guī)回用的第一步驟是用水將紙張分離成單獨(dú)的纖維,以形成紙漿液,隨后通過各種處理步驟(如篩選、離心凈化、洗滌、浮選等)的組合從纖維中除去油墨和污染物。篩選和離心凈化步驟除去了較大的污染物如紙夾、釘書釘、塑料等。洗滌和浮選步驟的主要目的是使污染物溶解和/或懸浮于水中,并從水中除去這些污染物。添加表面活性劑和苛性試劑(causticagent)是為了促進(jìn)污染物從纖維中溶解和分離出來。一旦使用苛性試劑,纖維就會(huì)發(fā)生一定程度的泛黃,因此需要對(duì)纖維進(jìn)行漂白。通常將這些纖維與新鮮纖維(virginfiber)摻混,然后用于纖維性能適用的造紙過程中。廢紙脫墨的最新進(jìn)展是利用酶的幫助從纖維中分離并除去油墨。這些3方法記載到利用特定種類的酶來促進(jìn)脫墨,不會(huì)有堿處理對(duì)光澤產(chǎn)生的負(fù)面作用,與此同時(shí)還利用浮選除去聚集的油墨顆粒。過去,通過添加化學(xué)添加劑如苛性試劑除去稱之為"膠粘物(stickies)"的有機(jī)污染物。膠粘物通常是膠粘劑、膠、熱熔體、涂料、涂布粘合劑、油墨殘余物、脫墨化學(xué)試劑、木樹脂、松香,和未成漿的濕強(qiáng)樹脂(wetstrengthresin)(通常與要回用的纖維同時(shí)存在)。通常,必須基本上除去這些有機(jī)污染物,這樣它們就不會(huì)影響后續(xù)的處理步驟。在造紙工業(yè)中,總是希望開發(fā)出以更有效及對(duì)環(huán)境更友好的方式除去有機(jī)污染物的新方法。通常將"膠粘物"描述為再生紙?bào)w系中存在的有粘性的、疏水的、軟的有機(jī)物。膠粘物依據(jù)其組成的不同,具有寬的熔點(diǎn)范圍和不同程度的粘性。溫度、pH值、濃度、尺寸和組成會(huì)影響膠粘物的粘性。回用造紙纖維含有多種成分,它們在回用纖維設(shè)備中再成漿(repulp)時(shí)將變成膠粘物?;赜玫呐淞峡赡軙?huì)含有多至十幾種不同種類的膠粘物,每一種都具有其自身的特性。膠粘物的來源可以包括下列來源中的任一種膠粘劑、熱熔體、涂布粘合劑、油墨殘余物、脫墨化學(xué)試劑、木樹脂、松香、瀝青和濕強(qiáng)樹脂。在造紙機(jī)上實(shí)際存在的粘性沉積物可以是若干種這些有機(jī)污染物以及無機(jī)顆粒(如滑石、粘土或碳酸4丐)的混合物。膠粘物沉積至機(jī)器表面、織物、金屬絲線(wires)、毛毯和輥上,會(huì)產(chǎn)生如下問題,例如濕部斷紙(wetendbreaks)、印刷斷紙(pressroombreaks)、干燥部斷紙(dryersectionbreaks)、纟氏孑L(holes)、紙片缺陷(sheetdefects)和高塵埃度(highdirtcounts)。這些沉積物及其伴隨的問題造成了每年大量的停工時(shí)間(downtime)。在美國,如果考慮到停工的耗費(fèi)、化學(xué)試劑的成本、生產(chǎn)損失、廢棄材料和消費(fèi)者的投訴,每年膠粘物的耗費(fèi)估計(jì)超過五億美元。除去膠粘物通常有兩種主要的方法,即機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械法包括篩選、凈化、洗滌、浮選和解膠(disperging),其中每種方法用于除去不同大小的污染物。通常篩選除去較大或大型的膠粘物(macrostickies)(>0.004英寸或100微米)。可以使用向前凈化器和轉(zhuǎn)向凈化器(forwardandreversecleaner)?;诿芏炔町悾秒x心力,向前凈化器除去比水重的污染物,而轉(zhuǎn)向凈化器除去比水輕的顆粒。與較少的微細(xì)膠粘物相比,該方法除去更多的大型膠粘物。通過浮選除去中等大小的膠粘物(50-300微米),這些膠粘物較為麻煩,因?yàn)樗鼈冏銐蛐∫灾劣跓o法通過篩選和凈化步驟除去(smallenoughtobeacceptedbyscreeningandcleaning),但又太大以至于不能用洗涂除去。解膠時(shí),漿料經(jīng)增稠并于高溫高壓高剪切下通過一裝置,所述裝置使包括膠粘物在內(nèi)的有機(jī)污染物破碎成更小的碎片。許多化學(xué)方法都可使用。例如,在減弱過程(pacification)中,可以使用如滑石、粘土、非離子性有機(jī)聚合物和其它無機(jī)顆粒之類的添加劑使膠粘物變得不太粘。在分散體中,分散劑、表面活性劑和溶劑用于使膠粘物變得更小。在固定(fixation)時(shí),用陽離子型水溶性聚合物使膠粘物附著至紙片上,這種聚合物使膠粘物帶上電荷。在分散和固定時(shí),首先添加分散劑以減小膠粘物的尺寸,然后使用陽離子型聚合物使膠粘物固定至紙片上。在鈍化處理(passivation)中,使用分散劑、溶劑和低分子量的陽離子型聚合物使得造紙機(jī)對(duì)膠粘物不太敏感。除去膠粘物的有利方法是在漿料制備區(qū)域使膠粘物保持大的狀態(tài),從而機(jī)械凈化設(shè)備能夠除去盡可能多的"膠粘物,,。然后,所有剩下的膠粘物應(yīng)當(dāng)經(jīng)機(jī)械方式或化學(xué)方式分散,并固定至纖維上,這樣就能夠與紙片一起送出。在過去,一旦以機(jī)械方式除去盡可能多的"膠粘物,,之后就會(huì)采用機(jī)械、化學(xué)或兩者結(jié)合的方式分散剩下的膠粘物。一旦顆粒被分散就加入聚合物,使這些顆粒穩(wěn)定在它們的最小的狀態(tài),這樣這些顆粒就會(huì)保留在紙片上。在再生紙制備過程中,對(duì)膠粘物的測量和控制一直是個(gè)挑戰(zhàn)。再生紙質(zhì)量的變化以及向每噸所生產(chǎn)的紙漿中增加摻入的廢紙量的趨勢都是使這種挑戰(zhàn)變得更艱難的重要因素(PulpandPaperFactBook,2000)。由于這些變化,會(huì)使對(duì)進(jìn)入紙廠體系中膠粘物的量的預(yù)測困難。一旦這些膠粘物處于體系中,經(jīng)常通過機(jī)械方式除去較大的污染物或大型膠粘物。但是,施加于篩網(wǎng)和觸排清潔器(cleanerbanks)的負(fù)擔(dān)(stresses),如較高的配料稠度、不適當(dāng)?shù)暮Y網(wǎng)內(nèi)稀釋、不適當(dāng)?shù)膹U棄率以及壓差控制問題,會(huì)有利于所形成的大型膠黏物的保留(acceptance)(Gallagher,1997)。大型膠粘物定義為保留在0.10mm(100微米)篩板上的膠粘物(Heise,1998)。這些源自膠粘劑、涂料、粘合劑和其它材料的污染物在制漿過程中摻入配料中,會(huì)沉積至成型織物、壓榨毛毯、干燥織物、壓榨部引紙輥(pickroll)、Uhle箱和壓光機(jī)組(calendarstacks)上(Douek,1997)。這些材料在造紙過程保持為粘性的,5導(dǎo)致形成"膠粘物"標(biāo)記(Doshi,1997)。一旦這些材料摻入配料中,它們就將難以除去,這是因?yàn)樗鼈冊谛再|(zhì)上為可變形的并且比重常常接近水。當(dāng)這些污染物質(zhì)通過(slipthrough)那些設(shè)計(jì)成能夠讓水和纖維通過的篩網(wǎng)和凈化器時(shí),它們的物理特性對(duì)篩選和凈化提出了另一個(gè)挑戰(zhàn)(Scholz,1997)。這個(gè)事實(shí)的結(jié)果是大型膠粘物被保留并進(jìn)入到后篩選過程中。即使凈化和篩選體系確實(shí)都在正確地運(yùn)行,并且確實(shí)除去了絕大多數(shù)的大型膠粘物,剩余的微細(xì)膠粘物也會(huì)造成一些問題。微細(xì)膠粘物(即不會(huì)保留在0.1mm(100微米)篩網(wǎng)上的膠粘物)的聚集會(huì)導(dǎo)致大型膠粘物的形成,這些大型膠粘物隨后會(huì)沉積至機(jī)器上以及織物表面上(Doshi,1997)。膠粘物沉積造成的耗費(fèi)是相當(dāng)大的。有資料估計(jì)對(duì)于絕大多數(shù)等級(jí)的再生紙而言,膠粘物問題因其造成機(jī)器停工時(shí)間所引起的工業(yè)耗費(fèi)每年將超過5億美元(Friberg,1997)。一旦大型膠粘物存在于篩選和凈化體系之后的配料中,就不能再使用機(jī)械手段除去膠粘物。除微細(xì)膠粘物本身的問題之外,防止微細(xì)膠粘物的聚集也是一個(gè)難題。在過去,已經(jīng)有一些技術(shù)用于監(jiān)控或測定造紙過程中是否存在有機(jī)污染物,特別是微細(xì)膠粘物。但是,這些測試方法中的大多數(shù)不然的話為全部方法,都是耗時(shí)的、不精確的,提供的是假陽性的讀數(shù)(false-positivereading),很難用于紙廠中,并且不是基于實(shí)時(shí)測試,等等。對(duì)于造紙廠而言,檢測和/或定量造紙過程中存在的有機(jī)污染物(特別是微細(xì)膠粘物)的方法是很重要的,這樣就可以采取合適的措施來控制存在的有機(jī)物和/或測定當(dāng)前的處理是否良好地控制了紙漿和纖維中的有機(jī)污染物。能在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上以快速經(jīng)濟(jì)的方式并且還能精確的方式進(jìn)行檢測和/或定量的方法會(huì)是有利的。發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)特征是提供檢測紙漿和纖維中的有機(jī)污染物如微細(xì)膠粘物(microstickies)的方法。本發(fā)明的另一個(gè)特征是提供定量分析紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物的方法。本發(fā)明的再一個(gè)特征是提供在實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上檢測和/或定量分析紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物的方法。本發(fā)明的一個(gè)附加特征是提供能給出精確讀數(shù)并能在造紙廠現(xiàn)場實(shí)施的檢測和/或定量分析紙漿和纖維中的有機(jī)污染物的方法。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢的一部分將在下文的發(fā)明詳述部分給出,一部分將從說明書中清楚地得到,或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明而得到。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)勢將通過本說明書和權(quán)利要求書中具體指明的要素及其組合實(shí)現(xiàn)并完成。為了實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢及其他優(yōu)勢,根據(jù)本發(fā)明的目的,如在本文中所詳述和概述的那樣,本發(fā)明的一部分涉及檢測紙漿和纖維中的有機(jī)污染物的方法。該方法包括下列步驟取得紙漿和纖維的樣品,使該樣品與至少一種疏水染料接觸,疏水染料例如熒光疏水染料或其他可激發(fā)的疏水染料,其中該疏水染料使樣品中存在的有機(jī)污染物染上色。染色后,任選地,可以將樣品置于顯微鏡下并使樣品與合適的能量源接觸以激發(fā)可能存在的疏水染料,這樣就易于將有機(jī)污染物與紙漿和纖維以及其他非有機(jī)污染物區(qū)別出來,由此可以確定有機(jī)污染物的數(shù)量。通過這種方式,就可以通過觀察測定污染物的尺寸、污染物的表面積、污染物的數(shù)量及其他測定結(jié)果。本發(fā)明還涉及紙漿和纖維中的有機(jī)污染物與至少一種疏水染料,該疏水染料使紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物染上色而不使紙漿和纖維染上色。可以理解的是,上文中的概述和下文中的詳述都僅是示意性和解釋性的,并且僅意在進(jìn)一步解釋如權(quán)利要求所要求保護(hù)的本發(fā)明。本文中的附圖作為本發(fā)明的一部分詮釋了本發(fā)明的一些實(shí)施方式,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖l是已經(jīng)用熒光染料染上色的有機(jī)污染物的顯微照片,該有機(jī)污染物存在于未被染上色的紙漿和纖維中。圖2是在造紙?jiān)O(shè)備中實(shí)施的測試所測量的Krofta進(jìn)料(Kroftafeed)和Krofta收料(Kroftaaccepts)的微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)的曲線圖,如下文中的實(shí)施例所描述的。圖3是在造紙?jiān)O(shè)備中實(shí)施的測試所測量的造紙機(jī)(PM)流漿箱和PM白水(WW)的微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)的曲線圖,如下文中的實(shí)施例所描述的。發(fā)明詳述涉及含有有機(jī)污染物的紙漿和纖維,其中該有機(jī)污染物已經(jīng)被至少一種疏水染料染上色,并且任選地其中紙漿和纖維本身未被染上色。本發(fā)明還涉及使用一種或多種疏水染料對(duì)紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物的一種或多種特性進(jìn)行定量分析和/或其他分析的方法。對(duì)于本發(fā)明的目的而言,有機(jī)污染物的實(shí)例包括在工業(yè)中稱之為"膠粘物(stickies)"的物質(zhì),包括但不局限于由膠粘劑等得到的合成聚合物、膠、熱熔體、涂料、涂布結(jié)合劑、油墨殘余物、脫墨化學(xué)試劑、木樹脂、松香和未成漿的濕強(qiáng)樹脂。這些類型的材料通常存在于含紙張的產(chǎn)品如新聞紙、瓦楞紙箱和/或混合辦公廢紙中。這些有機(jī)污染物通常包括聚合物(如熱塑性塑料),例如丁苯橡膠、乙烯基丙烯酸酯類、聚異戊二烯、聚丁二烯、天然橡膠、乙烯基乙酸乙酯(ethylvinylacetate)、聚乙酸乙烯酯、乙基乙烯基醇類、聚乙烯醇類、丙烯酸苯乙烯酯類和/或其它合成類型的聚合物。如上所述,出于本發(fā)明目的,通常微細(xì)膠粘物為粒徑大于100微米的膠粘物,且微細(xì)膠粘物被認(rèn)為是粒徑為100微米或更小(如10微米100微米)的有機(jī)污染物顆粒。本發(fā)明在檢測紙漿和纖維中的微細(xì)膠粘物中是特別粘物,正如上文所述的那樣。能夠檢測和獲知紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物(特別是微細(xì)膠粘物)的信息會(huì)是相當(dāng)有益的,這樣就可以幫助造紙廠確定合適的處理方法、處理程度,和/或基于微細(xì)膠粘物的存在量確定是否應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)處理。更不用說的是,應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)地確定這些類型的信息,否則造紙廠只能簡單地假設(shè)以存在于造紙廠中的一定數(shù)量的有機(jī)污染物(特別是微細(xì)膠粘物)作為安全預(yù)防,無論這些有機(jī)污染物是否確實(shí)存在。本發(fā)明使得造紙廠能夠?qū)崟r(shí)地檢測有機(jī)污染物,特別是微細(xì)膠粘物,這樣造紙廠就能夠基于實(shí)時(shí)信息調(diào)節(jié)對(duì)微細(xì)膠粘物的處理,和/或基于膠粘物的存在量調(diào)節(jié)處理水平,這樣就給造紙廠節(jié)約了大量資金、化學(xué)試劑,并提高了造紙廠設(shè)備的效率。在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及檢測紙漿和纖維中的8有機(jī)污染物的方法。該方法包括下列步驟取得紙漿和纖維的樣品,使該樣品與至少一種疏水染料接觸,其中該疏水染料使樣品中存在的有機(jī)污染物染上色。優(yōu)選的是,該疏水染料不會(huì)使樣品中存在的紙漿和纖維染上色,或者至少不會(huì)使紙漿和纖維顯著地染上色,這樣就將染上色的有機(jī)污染物與紙漿和纖維清楚地區(qū)別開來。紙漿和纖維可以是造紙廠中使用的任何紙漿和纖維。紙漿和纖維可以是新鮮的、回用的或者兩者的混合。纖維一般為纖維素纖維,更一般而言,纖維包括回用纖維,該回用纖維來自一種或許多種紙產(chǎn)品或含纖維產(chǎn)品,如舊瓦楞紙箱(OCC)、舊新聞紙(ONP)、混合辦公廢紙(MOW)或它們的混合物。這些類型的含紙張產(chǎn)品通常含有存在于紙產(chǎn)品中的大量的有機(jī)污染物。當(dāng)回用這些類型的紙產(chǎn)品時(shí),這些有機(jī)污染物會(huì)與造紙過程的制漿階段中形成的纖維一起存在。這些有機(jī)污染物,如果沒有被基本除去的話,會(huì)因?yàn)橛绊懰纬傻募埖淖罱K紙片的質(zhì)量和/或因?yàn)橛绊懹脕硇纬杉垙埖臋C(jī)器而嚴(yán)重妨礙造紙過程的后續(xù)工序。因此,當(dāng)這些有機(jī)污染物存在于纖維中時(shí),除去這些有機(jī)污染物對(duì)于造紙過程而言是十分重要的。關(guān)于樣品的取得,可以在造紙過程中的任一階段(或多個(gè)階段)獲得紙漿和纖維的樣品。例如,可以在為控制有機(jī)污染物進(jìn)行的任何機(jī)械處理或化學(xué)處理之前獲得樣品??梢栽谶M(jìn)行任何機(jī)械處理或化學(xué)處理之時(shí)或在處理之后或在造紙過程的任一其他階段獲得樣品。對(duì)于樣品取自造紙過程的哪一位置沒有限制。關(guān)于樣品的數(shù)量,可以使用任一數(shù)量紙漿和纖維,例如約10約30g的烘干纖維(如果取的是紙漿液的話),或約1~約200g的水基樣品(如白水/工藝水(processwater)、毛毯真空箱排出物(Uhleboxdischarge)、清洗液(washer)、壓榨濾液(pressfiltrates)(含低纖維的樣品))。樣品的大小對(duì)于本發(fā)明的方法而言不是重要的。知道待測樣品的數(shù)量對(duì)于確定有機(jī)污染物的存在數(shù)量或濃度會(huì)是很有幫助的。取得樣品后,使樣品與至少一種疏水染料接觸。該疏水染料優(yōu)選為熒光染料或其他可被激發(fā)的染料,這樣染料就會(huì)放出可檢測的輻射(radiation)。疏水染料優(yōu)選為熒光疏水染料或發(fā)出可見輻射的染料,但是也可以使用UV可檢測的染料或紅外可檢測的染料??梢允褂玫氖杷玖系膶?shí)例包括但不限于下列染料喹啉染料(萘酰亞胺類染灃+(Naphthalimide))(如Morplas熒光黃G粉末(MorplasFluorescentYellow9GPowder),同義詞溶劑黃43)、蒽醌(如Morplas紅46粉末(MorplasRed46Powder),同義詞溶劑紅168,和Morplas藍(lán)1003粉末(Morplasblue1003Powder),同義詞溶劑藍(lán)36)、香豆素(如NavipalSWNRPowder、熒光增白劑140(FluorescentBrightener140)和RanipalSWNRPowder)。這些染料中的每種都可以從Sunbelt公司獲得。其他實(shí)例包括來自Day-GloColor公司的TRY53Tracer黃染料(TRY53TracerYellowDye)和TRY-33Tracer黃染料溶液(TRY-33TracerYellowDyeSolution)。同樣可以使用Sudan集團(tuán)的疏水染料,例如油紅O(OilRedO)、蘇丹III(SudanIII)、蘇丹IV(SudanIV)或蘇丹黑B(SudanblackB)。其他實(shí)例包括尼羅紅(NileRed),其為一種吩嗜。秦酮染料(phenoxazonedye)。其他實(shí)例包括來自O(shè)rco的染料,包括Orcopkst⑧系列的染料,其中包括熒光染料。作為疏水染料可以使用的其他染料包括來自NewDragonCo.,Ltd.的染料,其中包括熒光染料??梢允褂镁哂邪被揭蚁┗袜?quinolinium)基團(tuán)的熒光染料。這些染料還被稱為熒光氨基苯乙烯基喹啉鏡染料。其他可以使用的熒光疏水染料包括l-苯胺基萘-8-磺酸(ANS)和1,6-二苯基-l,3,5-己三烯(DPH)。在本發(fā)明中疏水染料的用量可以為足以使紙漿和纖維的樣品中的有機(jī)污染物染上色的任意量。優(yōu)選將染料稀釋或溶解在合適的溶劑如有機(jī)溶劑(例如吡咯烷酮、四氬呋喃、一縮二丙二醇單乙醚、丁醇、丙酮和乙醇。四氫呋喃可以為乙酸酐的形式,丁醇、乙醇和丙酮具體可以為無水的形式。就有效地含有疏水染料而言,所需的疏水染料是這樣一種染料其以至少2g/L、優(yōu)選20500g/L(25。C)的量溶解于有機(jī)溶劑中以制備分散體??梢砸罁?jù)溶劑對(duì)感興趣的特定種類疏水染料的溶解能力選擇合適的溶劑。這些溶劑的溶解性特性優(yōu)選為基本相似的。溶劑可以為酰基烴、脂肪烴、環(huán)脂肪烴、芳香烴或雜環(huán)烴;這些溶劑可以具有或可以不具有卣素、氧、硫、氮和/或磷作為任一端基或者作為環(huán)或鏈的必要部分。具體而言,可以使用的溶劑有,例如,曱苯、二曱苯、己烷、戊烷、丙酮、DMSO或二氯曱烷。可以^吏用含氯的溶劑,如氯仿。例如,可以將lg的染料與100ml的如丙二醇的有機(jī)溶劑混合從而制備出合適的溶液,然后可以將所得溶液用于對(duì)紙漿和纖維的樣品中的有機(jī)污染物進(jìn)行染色。一般而言,可以使用的染料的用量為約100ppm約1重量%(或以上)的存在于溶液中的染料,該溶液含有至少10一種用量可達(dá)到這些濃度水平的有機(jī)溶劑。染料能以含有該染料的整個(gè)溶液的1000ppm約1重量°/。的用量存在于溶劑中。疏水染料的實(shí)例包括油溶性染料、分散染料等。油溶性染料并不限于具體的種類,并且包括,例如C.I.溶劑黑(SolventBlack)3、7、27、29和34;C丄溶劑黃(SolventYellow)14、16、29、56和82;CI.溶劑紅(SolventRed)1、3、8、18、24、27、43、51、72和73;C.I.溶劑紫(SolventViolet)3,C.I.溶劑藍(lán)(SolventBlue)2、11和70;C.I.溶劑綠(SolventGreen)3和7;C.I.溶劑橙(SolventOrange)2;C.I.分散黃(DisperseYellow)5、42、54、64、79、82、83、93、99、100、119、122、124、126、160、184:1、186、198、199、204、224和237;C.I.分散才登(DisperseOrange)13、29、31:1、33、49、54、55、66、73、118、119和163;C.I.分散紅(DisperseRed)54、60、72、73、86、88、91、93、111、126、127、134、135、143、145、152、153、154、159、164、167:1、177、181、204、206、207、221、239、240、258、277、278、283、311、323、343、348、356和362;CI.分散紫(DisperseViolet)33;C.I,分散藍(lán)(DisperseBlue)56、60、73、87、113、128、143、148、154、158、165、165:1、165:2、176、183、185、197、198、201、214、224、225、257、266、267、287、354、358、365和368;C.I.分散綠(DisperseGreen)6:1和9;等等。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用一種或多種熒光染料,例如方酸類(squaraine),如紅色染料可以為1,3-雙[(1,3-二氫-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亞基)曱基]—2,4-二羥基-環(huán)丁烯二基雙鐵(cyclobutenediylium)雙(內(nèi)鹽)(1,3-bis[(1,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-2H-indol-2-ylidene)methyl]-2,4-dihydroxy-cyclobutenediylium,bis(innersalt)),橙色染料可以為2-(3,5-二曱基吡咯-2-基)-4-(3,5-二曱基-2H-吡咯-2-亞基)-3-羥基-2-環(huán)丁烯-l-酮)。第一和第二染料之間的摩爾比可以為約010000??梢栽谙嗤奈詹ㄩL(如從紫外至約800nm)下激發(fā)兩種染料,發(fā)出兩種不同的熒光,它們的波長基本上不重疊,并彼此相距至少10nm、優(yōu)選為30nm、更優(yōu)選為至少50nm。例如,第一染料的發(fā)射峰可以在585nm,第二染料的發(fā)射峰可以在630nm。基于方酸(squaricacid)的熒光染料可以按照文獻(xiàn)中記載的方法合成。例如,參見Sprenger等人,Angew.Chem.,79,581(1967);Angew.Chem.,80,541(1968);以及Maaks等人,AngewChem.Intern.Edit.,5,888(1966)。簡單的說,將1當(dāng)量的方酸(l,2-二羥基環(huán)丁烯二酮)與2當(dāng)量活性化合物(如吡咯、二氫吲哚或苯胺)冷凝(condense),并在含有醇和芳香族溶劑(如苯)的混合物中在能夠從反應(yīng)混合物中除去水的條件下回流。可以收集生成的染料,并通過各種標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行純化,這些標(biāo)準(zhǔn)方法例如重結(jié)晶、蒸餾、層析法等。此外,可以通過在例如Law等人,J.Org.Chem.57,3278,(1992)中記載的方法來合成非對(duì)成性取代的方酸化合物?,F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)熟知這些染料的具體制備方法,可以參見例如美國專利5,795,981、5,656,750、5,492,795、4,677,045、5,237,498和5,354,873。任選地,這些染料可以含有能與下列官能團(tuán)形成穩(wěn)定熒光產(chǎn)物的官能團(tuán)活化酯類、異硫氰酸酯類、胺類、肼類、鹵化物、酸類、疊氮化合物、馬來酰亞胺類、醇類、丙烯酰胺類、卣代乙酰唑胺類、酚類、7琉醇類、酸類、醛類和酮類。可以使用相關(guān)的染料,如環(huán)丁烯二酮衍生物、取代的頭孢菌素化合物、氟化的方酸類組合物、對(duì)稱和不對(duì)稱的方酸類、烷基烷氧基方酸類或方酸鹽化合物類(squaryliumcompounds)。這些染料中一些可以發(fā)出近紫外和紅外波長段的熒光,有效地將發(fā)射譜擴(kuò)大至最大為約1000nm。除了方酸類(即衍生自方酸)之外,在長波下進(jìn)行操作時(shí)也可以選擇如酞菁類和萘菁類(naphthalocyanines)的疏水染料。其他類型的熒光染料同樣也適合用作本發(fā)明中的染料。將這些染料中的一些列在下面3-羥基芘5,8,10-三磺酸、5-羥基色胺、5-輕基色胺(5-HT)、酸性品紅(AcidFuhsin)、吖啶橙(AcridineOrange)、吖咬紅(AcridineRed)、吖咬黃(AcridineYellow)、錐蟲黃(Acriflavin)、AFA(AcriflavinFeulgenSITSA)、茜素氨羧絡(luò)合劑(AlizarinComplexon)、茜素紅(AlizarinRed)、別藻藍(lán)素(Allophycocyanin)、ACMA、氨基放線菌素D(AminoactinomycinD)、氨基香豆素、AnthroylStearate、芳基或雜芳基取代的聚烯烴、阿斯屈拉崇艷紅4G(AstrazonBrilliantRed4G)、阿斯屈拉崇橙R(AstrazonOrangeR)、阿斯屈拉崇紅6B(AstrazonRed6B)、阿斯屈拉崇黃7GLL(AstrazonYellow7GLL)、阿的平(Atabrine)、石咸性槐黃(Auramine)、Aurophosphine,AurophosphineG、BAO9(雙氨基苯基喁二唑)、BCECF、硫酸黃連素(BerberineSulphate)、雙苯甲酰胺(Bisbenzamide)、BOBOl、布蘭科福爾FFG溶液(BlancophorFFGSolution)、布蘭科福爾SV(BlancophorSV)、BodipyFl、BOPROl、BrilliantSulphoflavinFF、鈣黃綠素藍(lán)(CalcienBlue)、4丐綠(CalciumGreen)、卡爾科弗盧爾RW溶液(CalcofluorRWSolution)、卡爾科弗盧爾白(CalcofluorWhite)、卡爾科弗盧爾白ABT溶液(CalcophorWhiteABTSolution),卡爾科弗盧爾白標(biāo)準(zhǔn)溶液(CalcophorWhiteStandardSolution)、石友菁、p奎i若酉同(Carbostyryl)、Cascade藍(lán)(CascadeBlue)、Cascade黃(CascadeYellow)、兒茶酚胺(Catecholamine)、米巾白一木(Chinacrine)、CoriphosphineO、香豆素、Coumarin畫Phalloklin、CY3.18、CY5.18、CY7、Dans(5-二甲氨萘-l-磺酰肼(l-DimethylAminoNaphaline5Sulphonicacid))、Dansa(二氨基萘基磺酸(diaminonaphtylsulphonicacid))、DansylNH—CH3、DAPI、二氨基苯基氧化二唑(DiaminoPhenylOxydiazole)(DAO)、二曱基氨基-5-石黃酸、二吡咯亞曱基硼(Dipyrrometheneboron)、二氟化物、聯(lián)苯亮黃7GFF(DiphenylBrilliantFlavine7GFF)、多巴胺、曙紅(Eosin)、藻紅ITC(ErythrosinITC)、溴化乙碇(EthidiumBromide)、Euchrysin、FIF(曱醛誘導(dǎo)的熒光)、1-[(5-氯-2-羥基苯基)偶氮]陽2-萘酚(FlazoOrange)、Fluo3、熒光胺(Fluorescamine)、Fura-2、GenacrylBrilliantRedB、GenacrylBrilliantYellow1OGF、GenacrylPink3G、GenacrylYellow5GF、乙醛酸(GloxalicAcid)、粒狀藍(lán)(GranularBlue)、血吟啉(Haematoporphyrin)、Hoechst33258(與DNA結(jié)合)、Indo-l、IntrawhiteCfLiquid、LeucophorPAF、LeucophorSF、LeucophorWS、麗絲胺羅丹明B200(LissamineRhodamineB200)(RD200)、熒光黃CH(LuciferYellowCH)、焚光黃VS(LuciferYellowVS)、馬格達(dá)拉紅(MagdalaRed)、Marina藍(lán)(MarinaBlue)、Maxilon亮黃10GFF(MaxilonBrilliantFlavin10GFF)、美色綸亮黃8GFF(MaxilonBrilliantFlavin8GFF)、MPS(曱基綠派洛寧均二苯乙烯(MethylGreenPyronineStilbene))、普卡霉素(Mithramycin)、NBDAmine、尼羅紅、硝基苯嚅二唑(Nitrobenzoxadidole)、去曱腎上腺素、核堅(jiān)牢紅(NuclearFastRed)、核黃(NuclearYellow)、尼龍山亮黃E8G(NylosanBrilliantFlavinE8G)、俄勒岡綠(OregonGreen)、嗝。秦、嚅唑、喁二唑、太平洋藍(lán)(PacificBlue)、副玫瑰苯胺(Pararosaniline)(Feulgen)、PhorwiteARSolution、PhorwiteBKL、PhorwiteRev、PhorwiteRPA、福司芬3R(Phosphine3R)、酞菁(Phthalocyanine)、藻紅素R(PhycoerythrinR)、PolyazaindacenePontochromeBlueBlack、口卜淋(Porphyrin)、櫻草靈(Primuline)、活性嫩黃(ProcionYellow)、碘化丙。定(PropidiumIodide)、》泉洛寧(Pyronine)、派洛寧B(PyronineB)、Pyrozal亮黃7GF(PyrozalBrilliantFlavin7GF)、芥米帕林(QuinacrineMustard)、羅丹明123(Rhodamine123)、羅丹明5GLD(Rhodamine5GLD)、羅丹明6G(Rhodamine6G)、羅丹明B(RhodamineB)、羅丹明B200(RhodamineB200)、羅丹明BExtra(RhodamineBExtra)、羅丹明BB(RhodamineBB)、羅丹明BG(RhodamineBG)、羅丹明WT(RhodamineWT)、玫瑰紅(RoseBengal)、血清素(Serotonin)、科萊恩亮紅2B(SevronBrilliantRed2B)、科萊恩亮紅4G(SevronBrilliantRed4G)、科萊恩亮紅B(SevronBrilliantRedB)、科萊恩橙(SevronOrange)、科萊恩黃L(SevronYellowL)、SITS(櫻草靈(Primuline))、SITS(異硫磺酸貧(StilbeneIsothiosulphonicacid))、貧(Stilbene)、Snarf1、磺化羅丹明BCanC(sulphORhodamineBCanC)、磺化羅丹明GExtra(SulphoRhodamineGExtra)、四環(huán)素、德克薩斯紅(TexasRed)、漆漆紅R(ThiazineRedR)、硫磺素S(ThioflavinS)、硫磺素TCN(ThioflavinTCN)、硫磺素5(Thioflavin5)、Thiolyte、ThiozolOrange、TinopolCBS、TOTOl、TOTO3、真藍(lán)(TrueBlue)、Ultralite、UranineB、尤輝德克斯SFC(UvitexSFC)、二曱苯橙(XyleneOrange)、XRITC、YOPROl,或者它們的組合。只要所需的發(fā)射以及吸收性質(zhì)以及這些染料的疏水性質(zhì)是合適的,本領(lǐng)域的技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)知道選擇其中的哪種染料。優(yōu)選的染料為在有^U容劑中的溶解度較高并且耐光性和量子產(chǎn)率較好的染料。因此,在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及或者包括含有有機(jī)污染物的紙漿和纖維的樣品,其中用至少一種疏水染料并優(yōu)選至少一種疏水焚光染料使有機(jī)污染物染上色。染色時(shí)染料的用量可以基于上文所提供的用量。的使用,例如記載于美國專利4,564,598中的光纖細(xì)胞計(jì)數(shù)器,將該專利的全部內(nèi)容納入本文中。光纖用來限定一個(gè)相對(duì)小的體積(volume),通過其可以接收熒光并對(duì)熒光進(jìn)行計(jì)數(shù)。這個(gè)體積涉及到這樣一種體積在該體積中存在一種或較少種產(chǎn)生預(yù)定漲落的顆粒。通過利用各種用于漲落分析的數(shù)學(xué)技術(shù)(mathematicaltechniquesforfluctuationanalysis)中的"f壬一種,焚光漲落涉及到樣品中分析物的存在。以靜態(tài)模式或者優(yōu)選通過在樣品中取樣若干體積的方式在一定時(shí)期段觀察漲落。將觀察結(jié)果與由已知不含分析物的樣品或校準(zhǔn)器得到的結(jié)果和由已知含有分析物的其他樣品或校準(zhǔn)器得到的結(jié)果進(jìn)行比較,通過比較可以確定樣品中分析物的存在或缺失??梢砸匀魏我环N方式使樣品與至少一種疏水染料接觸,其中染料用來給目標(biāo)物染色。例如,可以使用眼藥水滴瓶,可以使用移液管,可以使用噴霧瓶,可以使用燒杯,可以使用滴定裝置。對(duì)于可以使染料與紙漿和纖維的樣品接觸的方式?jīng)]有限制。樣品與疏水染料接觸之后,隨即就能對(duì)樣品進(jìn)行分析分析是否存在有機(jī)污染物,這些有機(jī)污染物是否是微細(xì)膠粘物,以及分析這些有機(jī)污染物的其它特性,例如表面積、數(shù)量等。可以選擇使用顯微鏡或者其它能夠檢測染料的設(shè)備完成該分析。例如,可以使用GFP發(fā)光器(GFPilluminator),可以使用用于GFP觀察的體視顯微鏡,可以使用熒光光語儀(fluorescencespectrometer),可以使用顯微鏡用數(shù)位攝像機(jī)(moticcamera)。這些僅僅是一些例子。可以使用顯微鏡,其中顯微鏡可以配備熒光光源或其它手段以照射染料,如果染料是可激發(fā)的,這樣對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分析就很容易。例如,一旦將有機(jī)污染物置于顯微鏡或具備熒光性能(fluoresencecapability)的其它設(shè)備下并且使用了熒光染料,可以很容易就發(fā)現(xiàn)能清楚地觀察到有機(jī)污染物并將其與紙漿或纖維中的其他材料區(qū)別開來,正如圖1所示。此外,紙漿和纖維本身并沒有被顯著地染上色。經(jīng)觀察,可以確定有機(jī)污染物的數(shù)量,可以確定有機(jī)污染物的尺寸,可以確定有機(jī)污染物的表面積,等等??梢愿鶕?jù)該方法確定有機(jī)污染物的其它特性,這些特性包括但不限于表面形貌、表面顏色以及膠粘物(如油墨顆粒、滑石)上的污染程度。此外,一旦樣品與至少一種疏水染料接觸并且使有機(jī)污染物染上色,例如可以將位于載玻片上的該樣品送往電腦進(jìn)行分析,其中可以用程序分析著色,以及可以用電腦程序計(jì)算該樣品的不同特性,例如有機(jī)污染物的表面積、有機(jī)污染物的數(shù)量,等等。該程序還可以告知用戶這些特性,該電腦還可以基于該分析編寫程序來確定應(yīng)當(dāng)用來處理有機(jī)污染物的合適處理方式。例如,電腦程序可以確定應(yīng)當(dāng)使用何種化學(xué)處理、化學(xué)處理的用量和/或化學(xué)處理的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)然,無論是使用還是不使用電腦程序,僅僅基于對(duì)這些染上色的樣品用肉眼分析,個(gè)人都可以進(jìn)行這些觀察。就本發(fā)明的方法而言,可以基于連續(xù)方式、半連續(xù)方式、分批方式或者在需要對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行檢測的任何時(shí)候?qū)嵤z測污染物的方法。可以進(jìn)行任何類型的系統(tǒng)性分析以有效地監(jiān)控紙漿和纖維中存在的有機(jī)污染物的含量。本發(fā)明方法的一個(gè)目的是使有機(jī)污染物(即膠粘物)染上色,這樣就可以容易地在纖維中檢測/尋找/觀察到它們,而無需考慮纖維大小、形狀、種類等(長/短/硬/軟)。此外,通過本發(fā)明就有可能發(fā)現(xiàn)不同的有機(jī)污染物能被染色至不同的強(qiáng)度。因此,通過本發(fā)明,不僅可以了解有機(jī)污染物的全部特性,此外還可能了解存在的有機(jī)污染物的類型,例如,該污染物是否含有一定百分比的乙烯-醋酸乙烯酯、丁苯橡膠、聚乙酸乙烯酯等。通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確定當(dāng)通過光語儀或其它觀察設(shè)備進(jìn)行觀察時(shí),不同有機(jī)污染物會(huì)產(chǎn)生不同強(qiáng)度,從而可以了解存在的特定有機(jī)污染物的確定信息。基于在熒光下對(duì)膠粘物進(jìn)行的觀察,發(fā)現(xiàn)不同類型的膠粘物的顏色會(huì)略有不同。例如,聚乙酸乙烯酯顯示為"亮綠色(brightgreen)",苯乙烯顯示為"偏白的綠色(whiter-green)"。在本發(fā)明中,可以使用圖像分析來研究含有經(jīng)染色的有機(jī)污染物的樣品,圖像分析可以通過肉眼完成或者使用電腦程序進(jìn)行。通過這種圖像分析,尺寸分布、污染物的數(shù)量等信息可以被利用。此外,造紙廠或其它用戶通過聯(lián)機(jī)技術(shù)、通過電子郵件或其它能提供信息的電子手段獲得這類信息。盡管在本文中以使用熒光染料的方式展示了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是可以理解的或生物發(fā)光、摩擦發(fā)光以及其它形式的發(fā)光。本發(fā)明的全部過程包括分析過程都是可以完全自動(dòng)化的。將通過下文的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明,這些實(shí)施例僅用于示意性地解釋本發(fā)明。實(shí)施例實(shí)施例1:用自來水制備新鮮的1%w/wD4染色劑(Dupont#4染料,來自E.I.DuPontdeNemours&Co.)溶液。將溶液加熱至幾乎沸騰以確保染色劑的完全溶解。將O.lg(0.1ml)的漿料樣品置于試管中。加入5ml的D4溶液,然后將試管置于熱的但不沸騰的水中保持20分鐘。將試管的內(nèi)含物倒入表面皿中。轉(zhuǎn)移很小量的纖維和液體至顯微鏡載玻片上。在x40、x100、x400的放大倍數(shù)下觀察載玻片。樣品呈現(xiàn)為一堆紅色或綠色纖維,并且纖維周圍分布著有色或無色的顆粒。膠粘物呈現(xiàn)為無定形的、略成圓形沒有棱角的顆粒。它們可以處于16水相中,也可以粘附在纖維上<顏色反應(yīng)物質(zhì)用D4染色后的顏色闊葉木纖維紅色針葉木纖維綠色SBR金色/黃色PVA深紅/褐紅EVA亮黃聚丙烯酸酯紅色/粉紅如上表所示,每種有機(jī)污染物的顏色都不相同,因此除了了解膠粘物存在的總量之外還可以確定每種污染物存在的總量。此外,在40x至150x的顯微鏡下看到的顆粒數(shù)量和在造紙機(jī)上發(fā)現(xiàn)的問題之間存在著聯(lián)系。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。該造紙?jiān)O(shè)備使用回用的舊書刊紙(postconsumerpapers)作為原料來制備商業(yè)用紙產(chǎn)品。過去,該特定的場所由于膠粘物沉積在造紙機(jī)裝置上發(fā)生過運(yùn)行上的問題。這些運(yùn)行問題的"爆發(fā)"(即因紙孔、缺陷/污染、PM斷裂、產(chǎn)量減少、停機(jī)時(shí)間等引起的紙片質(zhì)量低下)造成了巨大的損失。此外,這些與膠粘物相關(guān)的問題爆發(fā)在過去是不可預(yù)測的。下表1列出了這些實(shí)驗(yàn)中的熒光標(biāo)記/膠粘物化合物的激發(fā)波長和發(fā)射波長。使用帶有XenonPowerSupply的Perkin-Elmer150熒光分光光度計(jì)生成這些數(shù)據(jù)。表1膠粘劑類型激發(fā)峰發(fā)射峰備注熒光標(biāo)記466536(1%溶劑/標(biāo)記混合物)笨乙》希丁二歸464532聚乙酸乙烯酯460530開始評(píng)估時(shí),選擇造紙?jiān)O(shè)備的四個(gè)取樣位置用于取樣,分別是:PM流漿箱PMWWKrofta進(jìn)料Krofta收料。下表A記錄了測試和計(jì)數(shù)的方法。17表A:實(shí)際的微細(xì)膠粘物的檢測和計(jì)數(shù)方法<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>于不同的日期在造紙?jiān)O(shè)備中進(jìn)行一系列測試,在本文中分別命名為測試1~15。這些測試的結(jié)果反應(yīng)在圖2和圖3的曲線圖中。圖2為測試用的Krofta收料和Krofta進(jìn)料的微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)。圖3為測試用的PM流漿箱和PMWW的微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)。用統(tǒng)計(jì)軟件程序?qū)y試結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)這些結(jié)果的初始統(tǒng)計(jì)分析表明PMWW中的微細(xì)膠粘物與至少下列因素的聯(lián)系有一定顯著性Krofta收料(微細(xì)膠粘物),Krofta收料(NTU,聯(lián)機(jī)樣品和實(shí)驗(yàn)室樣品兩種),細(xì)篩(Finescreen)(微細(xì)膠粘物),脫墨貯料(DIstorage)(微細(xì)膠粘物);Kroftafeed(NTU,實(shí)驗(yàn)室樣品)-聯(lián)系相反(negative)。類似地,PM流漿箱樣品中的微細(xì)膠粘物與至少下列因素的聯(lián)系有一定顯著性Krofta進(jìn)料(微細(xì)膠粘物),Krofta收料(NTU,聯(lián)才幾樣品和實(shí)驗(yàn)室樣品兩種)。進(jìn)一步的研究表明了膠粘物的PM爆發(fā)和膠粘物個(gè)數(shù)的增加之間有聯(lián)系。PM流漿箱樣品中的微細(xì)膠粘物個(gè)數(shù)增加到了向?qū)嶒?yàn)人員發(fā)出警告的水平。緊接著的第二天,PMWW樣品中高于正常數(shù)量的微細(xì)膠粘物數(shù)也向?qū)嶒?yàn)人員發(fā)出了警報(bào)。最后,在這一天大型膠粘物個(gè)數(shù)也增加了(參見表2和3)。在接下來的24小時(shí)內(nèi),造紙機(jī)發(fā)生了與膠粘物相關(guān)的問題爆發(fā)(膠粘物沉積)。其個(gè)數(shù)增加并且升高的狀態(tài)保持了兩天。在此期間,從造紙機(jī)上除去沉積樣品并分析。該沉積物含有PVA(也稱之為膠粘物),正如標(biāo)準(zhǔn)分析所證實(shí)的。由于機(jī)器上有沉積物,機(jī)器操作員就增加了OPTIMYZE⑧化學(xué)試劑(一種用于控制膠粘物沉積的過程化學(xué)試劑(processchemical))的劑量。將劑量從22cmV分鐘增加至32cmV分鐘。大約在12天以后,微細(xì)膠粘物(PMWW和流漿箱樣品)的另一峰值出現(xiàn)了;然而,在造紙機(jī)上沒有出現(xiàn)膠粘物的沉積。表2:微細(xì)膠粘物<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>從這些測試的結(jié)果可以知道本發(fā)明方法本身可以獲得能重復(fù)的、精確的結(jié)果。使用這種方法的一個(gè)原因是能更好地預(yù)測造紙?jiān)O(shè)備的運(yùn)行狀況。從這些測試結(jié)果得到的其他特別的現(xiàn)象和結(jié)論包括下文所述的內(nèi)容該數(shù)據(jù)(大型膠粘物)表示大型膠粘物個(gè)數(shù)的增加與機(jī)器的問題爆發(fā)之間存在聯(lián)系。數(shù)據(jù)(微細(xì)膠粘物)還與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)失常有關(guān)系。這些微細(xì)膠粘物測試方法是潛在問題的指示方法。如果微細(xì)膠粘物個(gè)數(shù)多的話,造紙機(jī)至少會(huì)存在問題爆發(fā)的可能性。微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)表明在PM體系中發(fā)現(xiàn)的高濃度與問題爆發(fā)的發(fā)生是同時(shí)的。PMWW/PM流漿箱樣品中的微細(xì)膠粘物個(gè)數(shù)4交多和實(shí)際膠粘物在造紙機(jī)上的沉積之間表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)性。該方法易于在工廠的裝置中使用。該方法表現(xiàn)為可重復(fù)的/可靠的。基于不同類型的光源(UV光對(duì)比可見光)以及熒光標(biāo)記試劑的引入和利用,這些測試結(jié)果展現(xiàn)了本發(fā)明實(shí)施方式的可行性和優(yōu)勢。一般而言,在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明沒有依賴于使用染料(來賦予色彩),而是依賴于組合使用UV光源和熒光標(biāo)記。在這個(gè)方法中,標(biāo)記與樣品中存在的微細(xì)膠粘物(PVAc,SBR等等)反應(yīng)。當(dāng)樣品受到UV光源的照射并在UV光源下觀察樣品時(shí),膠粘物/標(biāo)記復(fù)合物發(fā)出強(qiáng)光學(xué)熒光信號(hào)。盡管其他"背景"成分(如滑石、粘土、纖維、淀粉等)也吸收熒光標(biāo)記,但是這些物質(zhì)發(fā)出的最終光學(xué)信號(hào)比微細(xì)膠粘物/標(biāo)記復(fù)合物受激而發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度要弱。結(jié)果操作員/觀察者就很容易看到微細(xì)膠粘物。最終,這種技術(shù)減少了假陽性記錄。通過對(duì)比,如果在用可見光源進(jìn)行觀察時(shí),使用一種或多種染料/顏料通過"色彩,,區(qū)分給定樣品中的微細(xì)膠粘物與其他物質(zhì),那么在這種情況這就導(dǎo)致了假陽性信息。與此相反的是,本發(fā)明的目標(biāo)集中在使用另一種光源(UV)與熒光標(biāo)記(熒光標(biāo)記特別與微細(xì)膠粘物反應(yīng))。在UV光源下觀察樣品得到的結(jié)果是更好的光學(xué)信號(hào),因此減少了假陽性信息。因此,本發(fā)明測試方法對(duì)于操作員而言更容易使用,并且對(duì)于造紙機(jī)體系中膠粘物爆發(fā),通過本發(fā)明測試方法得到的結(jié)果比起預(yù)測器(predictor)/指示器(barometer)來說重復(fù)性也更好、潛在實(shí)用性更高。同樣可以理解的是該實(shí)施例只是示例性的??梢允褂貌煌问降陌l(fā)光(luminescence)實(shí)施本發(fā)明。發(fā)光(luminescence)即為"光(light)",不4又4又是由高溫產(chǎn)生的。就這個(gè)方面來說,光的非限制性實(shí)例包括光致發(fā)光(熒光、磷光(夜光(Glow-in-theDark》?;瘜W(xué)發(fā)光"發(fā)光棒(GlowSticks)"(如果在活細(xì)胞中的話就稱為生物發(fā)光(如螢火蟲)。摩擦發(fā)光(通過施用機(jī)械能量發(fā)出"光")。總的來說,發(fā)光技術(shù)可以用于幫助監(jiān)控、測量和檢測各種工業(yè)過程中的具體化學(xué)產(chǎn)品(商業(yè)化的酶)、性質(zhì)和屬性。更重要的是,本發(fā)明的這種技術(shù)能夠用來進(jìn)行與離線相對(duì)的在線檢測。實(shí)施例3:對(duì)BULAB5453膨潤土(bentonite)(來自BuckmanLaboratories,MemphisTN)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)估,評(píng)估其在減少Krofta收料中的懸浮物和膠態(tài)物料方面的性能,作為評(píng)估的一部分特別關(guān)注微細(xì)膠粘物,對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和計(jì)數(shù)。評(píng)估持續(xù)進(jìn)行四周的時(shí)間,其中在生產(chǎn)進(jìn)程中用BULAB5453膨潤土取代目前用于造紙?jiān)O(shè)備中的無機(jī)過程(inorganicprogram),出于研究目的將該無機(jī)過程設(shè)為"基線"。在之前的四周生產(chǎn)期間中,已經(jīng)使用并監(jiān)控了基線材料。按照下面所描述的方式對(duì)微細(xì)膠粘物進(jìn)^^企測和計(jì)凄史。測試結(jié)果表明當(dāng)將一個(gè)月內(nèi)基線的每日平均濁度與一個(gè)月的膨潤土評(píng)估相比較時(shí),在線濁度減小了43%。同樣在評(píng)價(jià)Krofta效能(Kroftaefficiencies)中,也發(fā)現(xiàn)Krofta效能的整體移除效率保持在80%的移除效率,且與無才幾成分無關(guān)。結(jié)果示于下表4中。21<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>對(duì)4效細(xì)膠粘物、Krofta濁度和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以確定它們之間是否存在聯(lián)系。分析結(jié)果表明PMWW和Krofta(收料)濁度之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)機(jī)停機(jī)數(shù)據(jù)和微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)之間存在可辨別的關(guān)系。在膨潤土評(píng)估期間,流過Krofta的孩吏細(xì)膠粘物減少,Krofta進(jìn)料中減少了17%,Krofta收料中減少了18%。在造紙機(jī)中也觀察到了微細(xì)膠粘物的減少,其中在流漿箱中微細(xì)膠粘物減少了19%,PMWW減少了7%。結(jié)果示于下表5中。表5:微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)匯總基線對(duì)膨潤土試驗(yàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>*單位=每1L樣品中微細(xì)膠粘物的數(shù)量微細(xì)膠粘物測試程序使用經(jīng)特殊染料處理過的1L樣品;然后在顯微鏡下分析該經(jīng)處理的1L樣品中的較少量的樣品來確定微細(xì)膠粘物個(gè)數(shù)。當(dāng)記錄數(shù)據(jù)時(shí),測試人員再外推出1L樣品中的微細(xì)膠粘物個(gè)數(shù),這樣將提供一個(gè)定量的值,這個(gè)值很容易就聯(lián)系至生產(chǎn)過程。微細(xì)膠粘物數(shù)據(jù)顯示為每1L樣品中的微細(xì)膠粘物數(shù)量。在膨潤土評(píng)估中,大型膠粘物確實(shí)有所增加,但是該少量的增加被認(rèn)為是由在同一時(shí)間期內(nèi)的高脫墨生產(chǎn)速率所造成的。在膨潤土評(píng)估中,引入的大型膠粘物增加了27%(從8到11),但是在脫墨貯料中,大型膠粘物只增加了11%(從23到26)。結(jié)果示于下表6中。22<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>*單位=每10O.D.gF中大型膠粘物的數(shù)量部分。此外,當(dāng)所給出的數(shù)量、濃度或其他數(shù)值或參數(shù)為范圍值、優(yōu)選范圍值或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值時(shí),應(yīng)當(dāng)可以理解這具體公開了任何范圍上限值或任何優(yōu)選上限值與任何范圍下限值或任何優(yōu)選下限值的任一配對(duì)之間的全部范圍,而無需考慮這些范圍是否被獨(dú)立地公開了。當(dāng)本文中引用到數(shù)值范圍時(shí),如果沒有另外說明,則這個(gè)范圍就包括其端點(diǎn)、范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。當(dāng)限定具體一個(gè)范圍時(shí),本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于所提到的具體數(shù)值。他實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。本發(fā)明的說明書和實(shí)施例只是本發(fā)明權(quán)利要求或其等同文件所要求保護(hù)的真實(shí)范圍和發(fā)明主旨內(nèi)的示例性解釋。權(quán)利要求1.檢測紙漿和纖維中的有機(jī)污染物的方法,包括取得紙漿和纖維的樣品,和使所述樣品與至少一種疏水染料接觸,其中所述疏水染料使所述樣品中存在的有機(jī)污染物染上色。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述疏水染料是熒光疏水染料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述疏水染料是Morplas藍(lán)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述疏水染料是發(fā)光疏水染料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述疏水染料是可激發(fā)的疏水染料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述紙漿和纖維未被所述疏水染料染上色。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述有機(jī)污染物的尺寸為100微米或更小。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括在使所述樣品染上色之前除去尺寸大于100微米的有機(jī)污染物。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括對(duì)所述樣品中已經(jīng)染上色的有機(jī)污染物的數(shù)量進(jìn)行測量。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,使用焚光光譜儀、GFP發(fā)光器、體視顯微鏡或顯微鏡用數(shù)位攝像機(jī)完成所述測量。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括通過使用電腦程序進(jìn)行數(shù)字化分析的方式對(duì)含有經(jīng)至少一種疏水染料染上色的有機(jī)污染物的樣品進(jìn)行分析。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,有機(jī)污染物包含兩種或多種不同的有機(jī)污染物,且所述疏水染料使兩種或多種不同的有^/L污染物染上色,由此每種有機(jī)污染物發(fā)出不同的色彩或色調(diào),從而將各種有機(jī)污染物彼此區(qū)別出來。13.紙漿和纖維樣品,包含紙漿和纖維和經(jīng)至少一種疏水染料染上色的至少一種有機(jī)污染物。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的紙漿和纖維樣品,其中,所述疏水性染料是熒光疏水染料。全文摘要本發(fā)明提供了使用疏水染料如熒光染料來檢測紙漿和纖維中的有機(jī)污染物的方法。文檔編號(hào)D21C9/08GK101680173SQ200880016268公開日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年5月15日優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日發(fā)明者克里斯托弗·D·佩里,斯圖爾特·約翰斯,羅伯特·A·庫珀申請(qǐng)人:巴科曼實(shí)驗(yàn)室國際公司
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