(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプスラリーから紙を製造する製紙工程における内添薬品の添加量制御方法であって、
所定の操業条件において前記製紙工程にて生成する白水を採取するステップと、
前記採取された白水の濁度を不溶性懸濁物相当濁度として攪拌時に測定するステップと、
前記採取された白水の濁度を灰分相当濁度として静止時に測定するステップと、
測定された前記不溶性懸濁物相当濁度及び灰分相当濁度に基づき、前記内添薬品の添加量を調節するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記採取された白水において測定された前記不溶性懸濁物相当濁度に基づき前記採取された白水の不溶性懸濁物濃度を算出するステップと、
前記採取された白水において測定された前記灰分相当濁度に基づき前記採取された白水の灰分濃度を算出するステップと、を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
算出された前記不溶性懸濁物濃度及び前記灰分濃度に基づき、前記製紙工程における不溶性懸濁物歩留り及び灰分歩留りを調整できる内添薬品の薬注制御を行うステップを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
算出された前記不溶性懸濁物濃度が目標不溶性懸濁物濃度になり、かつ前記灰分濃度が目標灰分濃度になるように、前記内添薬品の添加量をフィードバック的に調節するステップを更に含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
パルプスラリーから紙を製造する製紙工程における懸濁性物質の濃度測定方法であって、
前記製紙工程にて生成する白水を採取するステップと、
前記採取された白水の濁度を不溶性懸濁物相当濁度として攪拌時に測定するステップと、
前記測定された不溶性懸濁物相当濁度に基づき前記採取された白水の不溶性懸濁物濃度を算出するステップと、
前記採取された白水の濁度を灰分相当濁度として静止時に測定するステップと、
前記測定された灰分相当濁度に基づき前記採取された白水の灰分濃度を算出するステップと、を含む懸濁性物質の濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプスラリーから紙を製造する製紙工程における内添薬品の添加量制御方法及び懸濁性物質の濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、抄紙に際して、パルプは漂白、叩解、混合、稀釈等の工程を経て、最終的にパルプスラリーの状態に調製された後、抄紙機のワイヤパートに送り込まれ脱水される。パルプスラリーがワイヤ上で脱水される際、ワイヤ下へ濾過された水を通常白水と呼んでいる。この白水は抄紙系、原料系を循環し、回収原料として或いは稀釈水として再利用されるが、白水中にはワイヤで捕捉されなかった微細繊維や填料、パルプからの溶出物、漂白工程の際使用された薬品の残存物等が含まれている。
【０００３】
抄紙機のワイヤパートにおける原料の歩留りが低下すると、ワイヤで捕捉されずに通過した白水を回収する白水ピット中の白水の濁度が上昇する。ここで、白水の濁度は、主として不溶性懸濁物（ＳＳ）、すなわち長さ２０μｍ以上のパルプ繊維の分散量に依存する。白水の濁度が上昇すると、白水の流れる配管で流動性が低下しスライム粕が発生し易くなる。これが成長して白水サイロや配管内部に付着して剥離したときに製品欠陥や粕穴欠点を発生させる。
【０００４】
この点に関して、不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留りを一定にするために、抄紙機のワイヤパートにて生成する白水の濃度を検出し、検出された白水の濃度が所定の操業条件での操業を開始してから所定時間経過後に安定状態にあると判断した場合、安定状態にある白水の濃度を目標濃度として設定し、その後に検出される白水の濃度が目標濃度になるように歩留り向上剤の添加量を調整する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
一方、パルプスラリー中に含まれる懸濁性物質としては、不溶性懸濁物（ＳＳ）の他に、填料として加えられている炭酸カルシウムやタルクなどの微細な灰分（長さ２０μｍ未満の懸濁性物質）も存在する。この灰分の歩留りが上昇し過ぎる場合、製品中に灰分が多量に抄き込まれる事となり、次工程のドライヤーパートで紙面より灰分がドライヤーシリンダの表面に付着する割合が増加する。その結果、ドライヤーシリンダ表面汚れが短時間で発生し、製品の汚れや乾燥度合いの不均一を発生させる。また、ドライヤーシリンダ清掃による抄紙機停止によって稼働率が低下することもある。従って、灰分に関しても不溶性懸濁物（ＳＳ）同様に歩留りを一定にする必要があるが、従来、灰分に関してはそれを測定する方法がなく、制御は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３２５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の通り、原料中に含まれる懸濁性物質としては、不溶性懸濁物（ＳＳ）の他に、灰分も存在するため、白水の濃度、すなわち不溶性懸濁物（ＳＳ）の濃度に応じて歩留り向上剤等の内添薬品添加量を調整する方法では灰分の歩留りを制御することができないという問題がある。しかも製紙工場では複数銘柄の製品を短時間で切り替えて製造しており、最適な灰分の歩留りも製品銘柄毎に異なるため、その品質管理が容易でない上、製造する銘柄の変更に対して速やかに追従させることができないと言う問題がある。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、不溶性懸濁物（ＳＳ）及び灰分それぞれの濃度を把握し、それぞれの歩留りを各製品銘柄に応じて適正に調整し、製品の品質安定化及び生産性向上を図ることのできる内添薬品の添加量制御方法及び懸濁性物質の濃度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、攪拌時における白水の濁度が不溶性懸濁物の濃度に相関し、静止時における白水の濁度が灰分の濃度に相関することを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下を提供する。
【００１０】
（１）  パルプスラリーから紙を製造する製紙工程における内添薬品の添加量制御方法であって、所定の操業条件において前記製紙工程にて生成する白水を採取するステップと、前記採取された白水の濁度を不溶性懸濁物相当濁度として攪拌時に測定するステップと、前記採取された白水の濁度を灰分相当濁度として静止時に測定するステップと、測定された前記不溶性懸濁物相当濁度及び灰分相当濁度に基づき、前記内添薬品の添加量を調節するステップと、を含む方法。
【００１１】
（２）  前記採取された白水において測定された前記不溶性懸濁物相当濁度に基づき前記採取された白水の不溶性懸濁物濃度を算出するステップと、前記採取された白水において測定された前記灰分相当濁度に基づき前記採取された白水の灰分濃度を算出するステップと、を更に含む（１）に記載の方法。
【００１２】
（３）  算出された前記不溶性懸濁物濃度及び前記灰分濃度に基づき、前記製紙工程における不溶性懸濁物歩留り及び灰分歩留りを調整できる内添薬品の薬注制御を行うステップを更に含む（２）に記載の方法。
【００１３】
（４）  算出された前記不溶性懸濁物濃度が目標不溶性懸濁物濃度になり、かつ前記灰分濃度が目標灰分濃度になるように、前記内添薬品の添加量をフィードバック的に調節するステップを更に含む（３）に記載の方法。
【００１４】
（５）  パルプスラリーから紙を製造する製紙工程における懸濁性物質の濃度測定方法であって、前記製紙工程にて生成する白水を採取するステップと、前記採取された白水の濁度を不溶性懸濁物相当濁度として攪拌時に測定するステップと、前記測定された不溶性懸濁物相当濁度に基づき前記採取された白水の不溶性懸濁物濃度を算出するステップと、前記採取された白水の濁度を灰分相当濁度として静止時に測定するステップと、前記測定された灰分相当濁度に基づき前記採取された白水の灰分濃度を算出するステップと、を含む懸濁性物質の濃度測定方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度をそれぞれ把握し、不溶性懸濁物（ＳＳ）及び灰分のそれぞれの歩留りを各製品銘柄に応じて適正に調整し、製品の品質安定化及び薬液コスト低減を行うことができる。しかも１つの濁度ユニットを有効に用いて、採取した白水の濁度を攪拌時及び静止時と異なる条件で測定することも可能であり、この場合には、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度をそれぞれ適切に把握することができ、その測定系の構成の簡素化を図ることができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法が適用される製紙工程の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示す製紙工程に組み込まれた薬注系の概要を示す概要図である。
【図３】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法の概略的な処理手順を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による攪拌時濁度と分析機器を用いた不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度の相関関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による静止時濁度と分析機器を用いた灰分濃度の相関関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による不溶性懸濁物（ＳＳ）相当濁度と不溶性懸濁物（ＳＳ）歩留率の相関関係、及び灰分相当濁度と灰分歩留率の相関関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による各製品銘柄における灰分相当濁度と灰分濃度の相関関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに特に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明に係る方法が実施される一例に係る製紙工程１０の模式図である。製紙工程１０は、原料系４０、調成・抄紙系５０、回収系６０、薬注系２０を備える。
【００１９】
原料系４０は、製紙原料を貯留するタンク４１、４２、４３及び４４と、ミキシングチェスト４７と、マシンチェスト４８と、種箱４９と、を含んで構成される。一方、調成・抄紙系５０は、原料系４０から供給されたパルプスラリーを送出するファンポンプ５１と、スクリーン５２と、クリーナ５３と、インレット５４と、ワイヤパート５５と、プレスパート５６と、を含んで構成される。また、調成・抄紙系５０には後述する白水を貯留する白水サイロ５８が設けられている。また、回収系６０は、シールピット６１と、回収装置６２と、回収水タンク６３と、離解水ポンプ６４と、濃調水ポンプ６５と、を含んで構成される。
【００２０】
また、薬注系２０は、白水の濁度を測定する濁度測定ユニット３０と、パルプスラリーへの内添薬品の添加量を制御する演算処理部２１と、内添薬品タンク２２ａ、２２ｂと、薬注ポンプ２３ａ、２３ｂと、を含んで構成される。
【００２１】
原料系４０は、化学パルプタンク４１、再生パルプタンク４２、ブロークタンク４３及び回収原料タンク４４を有し、化学パルプタンク４１には針葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）などの化学パルプ、再生パルプタンク４２には脱墨系から移送された脱墨パルプ（ＤＩＰ）や段ボール古紙などの古紙を古紙パルパ４５によりスラリーとした再生パルプ、ブロークタンク４３にはブロークパルパ４６によりスラリーとしたパルプ、回収原料タンク４４は白水を回収装置６２で固液分離したパルプがそれぞれ紙原料として収容されている。
【００２２】
化学パルプタンク４１の上流には、紙原料を製造し供給する装置が設けられていてもよい。すなわち、化学パルプタンク４１の上流には、木材チップを蒸解する蒸解釜、パルプを漂白する装置、異物を除去するスクリーンなどが設けられてよい。なお、ブロークタンク４３には、プレスパート５６以降で生じたブロークパルプが供給される。
【００２３】
古紙パルパ４５及びブロークパルパ４６には、古紙及びブロークを離解するための離解水が離解水ポンプ６４から供給される。パルパ４５，４６で離解された後の再生パルプ及びブロークパルプ、化学パルプ及び回収原料は、濃調水ポンプ６５からの、濃度を調整する濃調水と合流し、各タンクに貯留される。離解水及び濃調水としては、本実施形態では、濾過白水の回収水を用いているが、無処理の濾過白水、清水、原料系４０のスラリーを脱水した濾液や絞水、他工程の余剰水を用いてもよい。
【００２４】
化学パルプタンク４１、再生パルプタンク４２、ブロークタンク４３及び回収原料タンク４４に収容されたパルプは、製造しようとする銘柄に応じて適切な比率でミキシングチェスト４７へと供給され、このミキシングチェスト４７で混合される。混合されたパルプはマシンチェスト４８で抄紙薬品が添加された後、種箱４９へと移送される。
【００２５】
種箱４９に収容されたパルプは、後述の白水サイロ５８からの濾過白水と共に、調成・抄紙系５０のファンポンプ５１によってスクリーン５２、クリーナ５３へと順次供給され、ここで異物を除去された後、インレット５４へと供給される。インレット５４は、ワイヤパート５５のワイヤに、パルプを適正な濃度、速度、角度で供給する。供給されたパルプは、ワイヤパート５５、プレスパート５６で水を脱水され、図示しないリール・ワインダーを経て、紙へと製造される。
【００２６】
ワイヤパート５５及びプレスパート５６でパルプから脱水された水は、白水としてワイヤパート５５及びプレスパート５６の下部に配置された白水ピット５７に受容される。白水ピット５７に受容された白水は、導管５９を介して白水サイロ５８に導入され、そこで貯留される。白水サイロ５８に貯留された白水は、その一部がファンポンプ５１へと供給され、残りがシールピット６１へと供給される。ファンポンプ５１に供給された白水は、調成・抄紙系５０においてパルプスラリーを希釈する。シールピット６１に供給された白水は、回収装置６２へと移送され、回収装置６２で濾過されて固液分離され、濾液が回収水タンク６３へと回収される。
【００２７】
ここで、インレット５４よりワイヤパート５５に供給されるパルプスラリーは、懸濁性物質として、不溶性懸濁物（ＳＳ）、すなわち長さ２０μｍ以上のパルプ繊維の他、填料として加えられている炭酸カルシウムやタルクなどの微細な灰分（長さ２０μｍ未満の懸濁性物質）を含む。これらの不溶性懸濁物（ＳＳ）及び灰分は、それぞれワイヤパート５５によって捕捉されて、それぞれ残りがワイヤ下へ濾過され白水中に分散する。従って、白水は、懸濁性物質として、不溶性懸濁物（ＳＳ）、すなわち長さ２０μｍ以上のパルプ繊維の他、填料として加えられている炭酸カルシウムやタルクなどの微細な灰分（長さ２０μｍ未満の懸濁性物質）を含む。
【００２８】
以下、薬注系２０について説明する。
【００２９】
ファンポンプ５１の下流には、内添薬品Ａを収容した内添薬品タンク２２ａが薬注ポンプ２３ａを介して、内添薬品Ｂを収容した内添薬品タンク２２ｂが薬注ポンプ２３ｂを介して、それぞれ接続されている。薬注ポンプ２３ａ、２３ｂは、後述する制御部をなす演算処理部２１の出力側に電気的に接続されており、演算処理部２１の入力側には濁度測定ユニット３０が電気的に接続されている。
【００３０】
濁度測定ユニット３０は、白水ピット５７に接続された導管５９から白水を採取して白水の濁度を測定し、その測定結果を演算処理部２１に伝達する。演算処理部２１は、伝達された測定結果に応じて薬注ポンプ２３ａ、２３ｂを作動させることによって、パルプスラリーへの、内添薬品タンク２２ａ内の内添薬品Ａの注入量及び内添薬品タンク２２ｂ内の内添薬品Ｂの注入量を、それぞれ制御する。
【００３１】
製紙工程では、歩留向上剤、凝結剤、紙力剤等が内添薬品として用いられている。これらの添加量を変化させるとワイヤパート５５における懸濁性物質の歩留りが変化する。すなわち、例えば、歩留向上剤の添加量を増加させると、不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留りは向上し、灰分の歩留りはやや向上する。一方、凝結剤の添加量を増加させると、不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留り及び灰分の歩留りはともに向上する。（ただし、凝結剤の過度の使用は製品の地合いを悪化させる。）また、紙力剤の添加量を増加させると、不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留り及び灰分の歩留りはともにやや向上する。
内添薬品Ａは、内添薬品Ａの注入量を調整することによってワイヤパート５５における不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留りを調整できる薬剤の中から適宜選択され、歩留向上剤であってよい。内添薬品Ｂは、内添薬品Ｂの注入量を調整することによってワイヤパート５５における灰分の歩留りを調整できる薬剤の中から適宜選択され、凝結剤であってよい。
【００３２】
尚、ここでは内添薬品Ａ、Ｂをパルプスラリーに添加する際、ファンポンプ５１の下流の調成・抄紙系５０に注入するものとして示してあるが、これらの内添薬品を原料系４０（例えばマシンチェスト４８）に注入することも、原料系４０から調成・抄紙系５０の何れかの箇所に注入することも、これらの複数個所に注入することも可能である。
【００３３】
図２は、図１に示す製紙工程１０に組み込まれた薬注系２０の概要を示す概要図である。
【００３４】
濁度測定ユニット３０は、白水を導管５９から所定の手順で採取して測定容器３１に貯留し、その濁度を測定するように構成されている。具体的には、濁度測定ユニット３０は、導管５９を流れる白水を汲み上げて測定容器３１に供給するためのサンプリングポンプ３３を備えた供給系３７と、測定容器３１の容量以上の白水を測定容器３１から流出させ導管５９に戻す循環系３８とを備える。これらの供給系３７及び循環系３８には、演算処理部２１によりそれぞれ選択的に開閉制御される供給バルブ３４及び循環バルブ３５が設けられており、濁度測定ユニット３０は、これらの供給バルブ３４及び循環バルブ３５の開閉制御とサンプリングポンプ３３の運転制御とを行うことで、導管５９を流れる白水を測定容器３１に採取できる。
【００３５】
サンプリングポンプ３３が容積式のものである場合には供給バルブ３４は不要であり、また測定容器３１を開放系のものとして採取液をオーバーフローさせる構造のものとすれば、循環バルブ３５も不要となる。また、ここでは白水を導管５９から採取するとしているが、白水を白水ピット５７から直接採取する構成としてもよい。
【００３６】
濁度測定ユニットは、本実施形態のように１つであることがシステム構成の簡素化の点で好ましいが、複数であってもよい。複数の濁度測定ユニットを採用する場合、攪拌時の濁度と、静止時の濁度とが別々の容器で測定されるため、静止までの時間を待たずに、両濁度を並行して測定することができる。
【００３７】
測定容器３１は、例えば０.３〜１.５ｍ程度の深さを有して白水を２０〜１０００Ｌ、好ましくは３０〜５０Ｌ程度貯留する容積を有するもので、その底部に排水系をなす排水バルブ３６を備えている。また測定容器３１の内壁面の上部であって、例えば水面から５０〜２００ｍｍ下がった位置には測定容器３１に貯留された白水の上部における濁度を測定する濁度センサ３２が設けられている。濁度センサ３２は、例えば吸光度センサ、反射光センサ、透過光センサなどを用いることができる。また、測定容器３１の内壁面の満水位置に、白水の水面が満水位置に達したことを検知するための水面センサ（図示せず）が設けられていてもよい。
【００３８】
濁度センサ３２の近傍には、濁度センサ３２の周囲やそのセンサ面を洗浄する水ジェットノズルやワイパー（図示せず）等を備えた洗浄機構３９が設けられている。この洗浄機構３９は、測定容器３１に採取した白水の濁度を濁度センサ３２によって測定し、その後、排水バルブ３６を開けて白水を排水した後に選択的に作動して、濁度センサ３２のセンサ面やその周囲を洗浄し、測定容器３１の内部を清浄に保つ役割を担う。
【００３９】
ここで、供給系３７の供給速度（及び循環系３８の排出速度）［Ｌ／ｓｅｃ］及び  測定容器３１の容量［Ｌ］は、測定容器３１内の白水が供給系３７から流入する白水の水流によって十分攪拌されるように設定されている。
【００４０】
演算処理部２１は、前述の通り、測定容器３１に採取され濁度センサ３２によって測定される白水の濁度に基づきパルプスラリーに対する内添薬品Ａ、Ｂの注入量を求めている。そして、演算処理部２１は、内添薬品タンク２２ａ内の内添薬品Ａの注入量及び内添薬品タンク２２ｂ内の内添薬品Ｂの注入量を、それぞれ最適化制御するものとなっている。
【００４１】
図３は、本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法の概略的な処理手順を示す図である。以下、図３に基づき、演算処理部２１による内添薬品の注入量制御について説明する。
【００４２】
このような内添薬品の注入量制御のための処理は、測定容器３１、供給バルブ３４及び循環バルブ３５、及び排水バルブ３６が「測定容器３１：空、排水バルブ３６：開、供給バルブ３４及び循環バルブ３５：閉」であるときを初期状態として、先ず、排水バルブ３６を閉じ、供給バルブ３４及び循環バルブ３５を開き［ステップＳ１］、サンプリングポンプ３３を作動させ［ステップＳ２］、白水を供給系３７を介して導管５９から汲み上げ、測定容器３１に供給することから開始される。同時に測定容器３１への白水の供給開始に伴い、演算処理部２１が備える図示しないタイマーを起動してその供給時間を計測する。
【００４３】
白水を供給することによって測定容器３１内における白水の貯留量は増加し、測定容器３１内に貯留された白水が満水に達すると測定容器３１の容量以上の白水は循環系３８を介して導管５９に流出する。この状態になると、測定容器３１に供給される白水の供給量と測定容器３１から流出する白水の流出量とが等しくなり、測定容器３１内における白水の水面位置は満水位置に保たれる。このとき、測定容器３１内に貯留された白水は、白水が連続的に測定容器３１に供給されることによって攪拌状態にある。
【００４４】
そして上記供給時間が、予め設定した所定時間ｔ１に達したとき、つまり白水が時間ｔ１に亘って供給され、測定容器３１内の白水が満水になったとき［ステップＳ３］、濁度センサ３２を用いて白水の濁度（好ましくは、白水の吸光度）を測定する［ステップＳ４］。
前述の通り、このとき測定容器３１内に貯留された白水は白水の連続的な供給によって攪拌状態にあるので、測定される濁度は、白水の「攪拌時濁度」であり、後述の通り、不溶性懸濁物（ＳＳ）相当濁度として白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度との相関関係を有する。
【００４５】
ここで、所定時間ｔ１は、測定容器３１の容積と白水の供給速度に基づき、測定容器３１内における白水の水面位置が所定の満水高さに達するまでに要する時間に予め設定されている。また、ここでは白水の供給開始と共にタイマーを起動し所定の時間ｔ１が経過することによって白水の水面位置が満水高さに達したことを検知しているが、タイマーに代えて、又はタイマーと併用して、測定容器３１の満水位置に設けられた水面センサ（図示せず）によって白水の水面位置が満水高さに達したことを検知してもよい。
【００４６】
白水の「攪拌時濁度」の測定が終了すると、次に、サンプリングポンプ３３を停止させ［ステップＳ５］、排水バルブ３６を閉じた状態で供給バルブ３４及び循環バルブ３５を閉じ［ステップＳ６］、これによって、白水の測定容器３１への供給と測定容器３１からの流出を停止させる。そして白水の供給と流出の停止によって、測定容器３１に貯留された白水を静置させる。
【００４７】
測定容器３１に貯留された白水の静置開始と同時に、前述の通り、測定容器３１に貯留された白水の上部における濁度を測定する位置に配置されている濁度センサ３２を用いて白水の濁度（好ましくは、白水の吸光度）の連続的な測定を開始する［ステップＳ７］。この白水の濁度の連続的な測定は、濁度センサ３２の計測値を所定のサンプリング周波数（例えば、サンプリング周波数＝０．１〜５Ｈｚ）でサンプリングすることによって行うものであってよい。
【００４８】
そして測定を開始した後十分な時間が経過して白水の濁度の連続的な測定値が安定した場合（例えば連続的な測定値の変化率が所定値以下になった場合）に終点とし［ステップＳ８］、当該安定した測定値を、白水の「静止時濁度」とする［ステップＳ９］。後述の通り、白水の「静止時濁度」は、灰分相当濁度として白水の灰分濃度との相関関係を有する。なお、静止時を画定する変化率の所定値は、低い方が灰分濃度とより高く相関した濁度が得られやすいが、過剰に低くても、相関性の上昇は飽和する一方で、静止時濁度を測定するまでの待機時間が長期化する。このため、具体的な所定値は、求められる制御の正確性と効率とのバランスに基づき適宜設定されてよいが、例えば１ＮＴＵ／分以下の低下率になった時点を終点としてよい。
【００４９】
その後排水バルブ３６を開けて測定容器３１に貯留させた白水の全てを排水し［ステップＳ１０］、更に洗浄機構３９を作動させて濁度センサ３２のセンサ面やその周囲を洗浄し、測定容器３１の内部を清浄化することによって［ステップＳ１１］、前述の初期状態に戻すことができる。
【００５０】
その後、以上説明したステップをバッチ連続的に繰り返すことによって、白水の「攪拌時濁度」及び「静止時濁度」を連続的に測定する制御としてよい。すなわち、薬注系２０は、ワイヤパート５５、プレスパート５６で生成する白水の「攪拌時濁度」及び「静止時濁度」を連続的にリアルタイムに測定することができる。
【００５１】
演算処理部２１は、濁度センサ３２を用いて白水の「攪拌時濁度」を測定したとき、その測定値Ｍ１を白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度を把握する情報として求めているが、これは以下の理由に基づくものである。
【００５２】
すなわち、測定容器３１内で白水を十分に攪拌すると、不溶性懸濁物（ＳＳ）及び灰分は、共に、沈降することなく白水中に分散する。不溶性懸濁物（ＳＳ）の粒子サイズは灰分の粒子サイズより大きいため、攪拌状態で白水の濁度を測定すると、測定された濁度に対して、不溶性懸濁物（ＳＳ）の分散量（濃度）の影響が支配的であり、灰分の分散量（濃度）の影響は小さい。従って、白水の「攪拌時濁度」は、その不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度との相関関係を有するので、濁度センサ３２を用いて測定した白水の「攪拌時濁度」の測定値Ｍ１を、「不溶性懸濁物（ＳＳ）相当濁度」として白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度を把握する情報として求めることが可能である。
【００５３】
ここで、白水の「攪拌時濁度」［ＮＴＵ］は、後述する通り、白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度［ｍｇ／Ｌ］との正の相関関係を有する。そこで、演算処理部２１では、濁度センサ３２を用いて測定した白水の「攪拌時濁度」の測定値Ｍ１［ＮＴＵ］に基づき、演算処理部２１の図示しないメモリに記憶されている検量線に従って、対応する不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度Ｄ１［ｍｇ／Ｌ］を算出する。更に、算出された不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度Ｄ１［ｍｇ／Ｌ］に従い、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度Ｄ１［ｍｇ／Ｌ］が所定の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度目標値Ｔ１［ＮＴＵ］となるように、その注入量を調整することによって不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留りを調整できる内添薬品Ａの最適注入量をフィードバック的に求めている［ステップＳ１２］。ここで、所定の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度目標値Ｔ１［ＮＴＵ］は、所定の数値であるとしたが、所定の数値範囲であってもよい。そしてこの最適注入量に従って、薬注ポンプ２３ａを制御することでパルプスラリーに注入する内添薬品Ａの注入量を調整している［ステップＳ１３］。
【００５４】
一方、演算処理部２１は、濁度センサ３２を用いて白水の「静止時濁度」を測定したとき、その測定値Ｍ２を白水の灰分濃度を把握する情報として求めているが、これは以下の理由に基づくものである。
【００５５】
すなわち、白水を静置すると、白水中に分散している粒子サイズの比較的大きい不溶性懸濁物（ＳＳ）は急速に沈降するが、一方、粒子サイズの比較的小さい灰分は殆ど沈降せず、白水は、徐々に固液分離する。従って、前述の通り、測定容器３１に貯留された白水を静置しながら濁度センサ３２によって白水（上澄み液部分）の濁度を連続的に測定すると、不溶性懸濁物（ＳＳ）の沈降によって濁度の測定値は減少して行く。そして、測定を開始した後十分な時間が経過して濁度の測定値が安定した場合（例えば連続的な測定値の変化率が所定値以下になった場合）を終点として、当該安定した測定値を、白水の「静止時濁度」とする。従って、白水の「静止時濁度」は、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度の影響を殆ど受けず、その灰分濃度との相関関係を有するので、濁度センサ３２を用いて測定した白水の「静止時濁度」の測定値Ｍ２を、「灰分相当濁度」として白水の灰分濃度を把握する情報として求めることが可能である。
【００５６】
ここで、白水の「静止時濁度」［ＮＴＵ］は、後述する通り、白水の灰分濃度［ｍｇ／Ｌ］との正の相関関係を有する。そこで、演算処理部２１では、濁度センサ３２を用いて測定した白水の「静止時濁度」の測定値Ｍ２［ＮＴＵ］に基づき、演算処理部２１の図示しないメモリに記憶されている検量線に従って、対応する灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］を算出する。更に、算出された灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］に従い、灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］が所定の灰分濃度目標値Ｔ２［ＮＴＵ］となるように、その注入量を調整することによって灰分の歩留りを調整できる内添薬品Ｂの最適注入量をフィードバック的に求めている［ステップＳ１４］。ここで、所定の灰分濃度目標値Ｔ２［ＮＴＵ］は、所定の数値であるとしたが、所定の数値範囲であってもよい。そしてこの最適注入量に従って、薬注ポンプ２３ｂを制御することでパルプスラリーに注入する内添薬品Ｂの注入量を調整している［ステップＳ１５］。
【００５７】
ところで、前述の通り、ワイヤパート５５における原料の歩留りを一定に制御して製造される紙の品質を所望の値に維持することが望まれている。このワイヤパート５５における原料の歩留率Ｒ（％）は、以下の式により近似的に表される。
＜式１＞  Ｒ＝［１−（白水濃度／インレット原料濃度）］×１００
この式から、インレット５４におけるインレット原料濃度が一定に制御されていると仮定した場合、白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度をそれぞれ調整することで、ワイヤパート５５における不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留率Ｒ１（％）、及び灰分の歩留率Ｒ２（％）をそれぞれ一定に制御することができる。つまり、白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度の変動幅を小さくして安定化することにより、ワイヤ上に抄き上げられるパルプ及び灰分が一定量に保たれる結果、製造される紙の坪量やパルプ繊維及び灰分の構成が安定化し、製造される紙の品質のばらつきを小さくすることが期待できる。
【００５８】
従って、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度目標値Ｔ１［ＮＴＵ］及び灰分濃度目標値Ｔ２［ＮＴＵ］は、ワイヤパート５５における不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留率Ｒ１（％）及び灰分の歩留率Ｒ２（％）の適正値に基づきそれぞれ設定されていることが好ましい。また、製造しようとする製品銘柄を含めた操業条件によってワイヤパート５５における不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留率Ｒ１（％）及び灰分の歩留率Ｒ２（％）の適正値は異なるので、製造しようとする製品銘柄を含めた操業条件の変更に応じて、不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度目標値Ｔ１［ＮＴＵ］及び灰分濃度目標値Ｔ２［ＮＴＵ］を適宜修正することが好ましい。
【００５９】
尚、インレット５４におけるインレット原料濃度や流量が変動する場合、その濃度や流量の変動に合わせて不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度目標値Ｔ１［ＮＴＵ］を変えたり、或いは求めた最適注入量に補正係数を乗じたりすることで、算出された不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度Ｄ１［ｍｇ／Ｌ］に基づく薬注ポンプ２３ａの作動制御の条件を補正するようにすればよい。
【００６０】
また、同様に、インレット５４におけるインレット原料濃度や流量の変動に合わせて灰分濃度目標値Ｔ２［ＮＴＵ］を変えたり、或いは求めた最適注入量に補正係数を乗じたりすることで、算出された灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］に基づく薬注ポンプ２３ｂの作動制御の条件を補正するようにすればよい。
【００６１】
内添薬品Ａを過剰に注入してもその効果が飽和する場合があるので、例えば内添薬品Ａの注入量に上限値を設定しておくことが望ましい。また、同様に、内添薬品Ｂを過剰に注入してもその効果が飽和する場合があるので、例えば内添薬品Ｂの注入量に上限値を設定しておくことが望ましい。
【実施例】
【００６２】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００６３】
＜実施例１＞
本実施形態に基づく濁度測定ユニット３０を用いて、白水濃度をバッチ連続的に計測し、白水の「攪拌時濁度」及び「静止時濁度」を測定した。それと同時に、分析機器を用いて、その白水の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度を測定した。
【００６４】
図４は、本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による「攪拌時濁度」と分析機器を用いた不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度の相関関係を示す図である。
【００６５】
この結果によって、本発明の実施形態に基づき白水を攪拌状態で測定した「攪拌時濁度」は、実際の不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度との正の相関関係を有することが確認できた。また、図４に示す線形を検量線として用いて、「攪拌時濁度」に基づき不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度を算出できることが確認できた。従って、この検量線をデータ化して演算処理部２１の図示しないメモリに記憶しておけば、当該検量線を用いて、測定した「攪拌時濁度」の測定値Ｍ１［ＮＴＵ］から不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度Ｄ１［ｍｇ／Ｌ］を算出できる。
【００６６】
図５は、本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による「静止時濁度」と分析機器を用いた灰分濃度の相関関係を示す図である。ここで、「静止時濁度」は、白水を静置して連続的に測定した濁度測定値の低下率が１ＮＴＵ／分以下になったときの濁度測定値である。
【００６７】
この結果によって、本発明の実施形態に基づき白水を十分な時間静置後に測定した「静止時濁度」は、実際の灰分濃度との正の相関関係を有することが確認できた。また、図５に示す線形を検量線として用いて、「静止時濁度」に基づいて灰分濃度を算出できることが確認できた。従って、この検量線をデータ化して演算処理部２１の図示しないメモリに記憶しておけば、当該検量線を用いて、測定した「静止時濁度」の測定値Ｍ２［ＮＴＵ］から灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］を算出できる。
【００６８】
図６は、図４及び図５に基づき、インレット濃度が一定に制御されている前提で作成した「攪拌時濁度」、すなわち不溶性懸濁物（ＳＳ）相当濁度と不溶性懸濁物（ＳＳ）歩留率の相関関係、及び「静止時濁度」、すなわち灰分相当濁度と灰分歩留率の相関関係を示す図である。
【００６９】
この結果によって、インレット濃度が一定に制御されている場合、「攪拌時濁度」、すなわち不溶性懸濁物（ＳＳ）相当濁度は、不溶性懸濁物（ＳＳ）歩留率と、「静止時濁度」、すなわち灰分相当濁度は、灰分歩留率とそれぞれ相関関係を有することが確認された。従って、「攪拌時濁度」（不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度）を調整することによって不溶性懸濁物（ＳＳ）歩留率を、また「静止時濁度」（灰分濃度）を調整することによって灰分歩留率を、それぞれ調整できることが分かる。
【００７０】
＜実施例２＞
本実施形態に基づく濁度測定ユニット３０を用いて、白水濃度をバッチ連続的に計測し、白水の「静止時濁度」を測定した。それと同時に、分析機器を用いて、白水の灰分濃度を測定した。
【００７１】
図７は、本発明の実施形態に係る内添薬品の添加量制御方法による各製品銘柄における灰分相当濁度と灰分濃度の相関関係を示す図である。
【００７２】
この結果によって、本発明の実施形態に基づき白水を十分な時間静置後に測定した「静止時濁度」、すなわち灰分相当濁度は、各製品銘柄において、実際の灰分濃度との正の相関関係を有することが確認できた。また、図７に示す各製品銘柄における線形をそれぞれ検量線として用いて、各製品銘柄において、「静止時濁度」に基づいて灰分濃度を算出できることが確認できた。従って、これらの各製品銘柄における検量線をデータ化して演算処理部２１の図示しないメモリに記憶しておけば、各製品銘柄において、対応する検量線を用いて、測定した「静止時濁度」の測定値Ｍ２［ＮＴＵ］から灰分濃度Ｄ２［ｍｇ／Ｌ］を算出できる。
【００７３】
このように、本実施形態に基づく薬注系２０によれば、白水を採取し、その白水を攪拌状態で測定した「攪拌時濁度」から不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度を求めて、その濃度に基づき、その注入量を調整することによって不溶性懸濁物（ＳＳ）の歩留りを調整できる内添薬品Ａの最適注入量をフィードバック的に求めている。また白水を十分な時間静置後に測定した「静止時濁度」から灰分濃度を求めて、その濃度に基づき、その注入量を調整することによって灰分の歩留りを調整できる内添薬品Ｂの最適注入量をフィードバック的に求めている。従って、これらの内添薬品の注入量をそれぞれ最適化してその薬液コストを必要最小限に抑えることが可能となる。
【００７４】
また、このように内添薬品Ａ及び内添薬品Ｂの最適注入量をそれぞれ求めるので、インレット５４におけるインレット原料濃度変動や流量変動に追従させることが容易であり、フィードバックのタイムラグのない（少ない）内添薬品の最適化注入制御を実現することができる。特に製造する製品銘柄の切り替え時など不溶性懸濁物（ＳＳ）濃度及び灰分濃度が共に大きく変動する状況における内添薬品の最適注入量制御に適した内添薬品注入制御系を構築することができる。
【００７５】
また、測定容器３１に組み込んだ１つの濁度センサ３２を有効に活用して、採取した白水を攪拌状態で測定した「攪拌時濁度」から性懸濁物（ＳＳ）濃度を求め、また同じ採取した白水を十分な時間静置後に測定した「静止時濁度」から灰分濃度を求めるので、その物理的構成が簡単であり、装置構成の簡素化を図り得る等の効果が奏される。また測定設備の維持管理工数を低減し、簡易にして効率的な運転を実現できる等の利点もある。
【符号の説明】
【００７６】
１０  製紙工程
３０  濁度測定ユニット
５５  ワイヤパート
Ｍ１  攪拌時濁度（不溶性懸濁物相当濁度）
Ｍ２  静止時濁度（灰分相当濁度）
Ｄ１  不溶性懸濁物濃度
Ｄ２  灰分濃度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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