Praktische Erfahrungen mit einem neuen Online-Meßgerät zur Bestimmung von Luft und Kohlendioxid in verschiedenen Stoffsystemen

摘要

High air contents in stocks and circuits are well known to cause production problems and quality losses. Specifically, they tend to affect retention and dewatering levels, porosity, smoothness, opacity and print-ability quite apart from giving rise to foaming and web breaks. Originating from increased circuit closures and PM speeds in combination with the use of calcium carbonate fillers and coating pigments, excessive gas contents in stock systems and circuit waters have become a dominant source of trouble recently. CO_2 is produced as a result of aluminium sulfate dosages which cause pH's to drop temporarily to the acid range as calcium carbonate is de-composed. Comparatively high amounts of CO_2 are released in the process, partly as bubbles or in a solute state. Generally speaking, CO_2 is dissolved far more easily in water than in air. Underthe influence of increasing shares of hydrophobic material in a stock system the contents of free and dissolved gases tend to increase, too. On high-speed paper machines in particular, this phenomenon leads to runnability problems in terms of web breaks or to quality problems such as specks, pinholes, sheet defects etc.%Produktionsprobleme und Qualitätseinbußen bedingt durch hohe Luftgehalte sind seit langem bekannt Sie äußern sich z.B. in Retentionsund Entwässerungsproblemen, Schaumbildung und Abrissen, wie auch durch Beeinträchtigung der Porosität, Glätte, Opazität und Be-druckbarkeit Durch zunehmende Kreislaufschließung, gesteigerte Papiermaschinengeschwindigkeiten und die Verwendung von Calciumcarbonat als Füllstoff und Streichpigment treten verstärkt Probleme mit hohen Gasgehalten im Stoffsystem bzw. Kreislaufwasser auf. Die Entstehung von CO_2 steht in Verbindung mit dem Einsatz von Aluminiumsulfat und der dadurch kurzzeitigen pH-Absenkung in den sauren Bereich, welche die Zersetzung von Calciumcarbonat mit sich bringt Es können dabei relativ große Mengen CO_2 freigesetzt werden, das sowohl als freies Gas in Blasenform, wie auch in gelöstem Zustand auftritt. CO_2 hat dabei eine wesentlich höhere Löslichkeit in Wasser als Luft. Mitzunehmenden Anteil an hydrophoben Stoffen im Stoffsystem kommt es zu einer verstärkten Anreicherung von freien und gelösten Gasen. Besonders bei schnellaufenden Papiermaschinen wird beobachtet, daß sich dies in Laufschwierigkeiten, wie z. B. Abrissen und in Qualitätsproblemen wie Flecken, Pinholes, Löchern etc. äußert. Es werden Meßergebnisse eines neuen Online-Gerätes vorgestellt mit welchem der Gehalt an freiem Gas und der Gehalt an freisetzbarem gelösten Gas an allen Stellen des Stoffkreislaufes bestimmt werden kann. Die selektive Erfassung von CO_2 trägt dazu bei, Gasverursacher besser zu identifizieren und somit die Voraussetzungen zur Vermeidung von Störungen durch zu hohe Luft- bzw. Kohlendioxidgehalte in Papiermaschinenkreisläufen zu schaffen. Während der Untersuchungen zeigte sich, daß eine Minimierung von Produktionsstörungen und Qualitätseinbußen nur durch eine kontinuierliche Erfassung von freiem Gas und freigesetztem gelösten Gas im Siebwasserkreislauf zu realisieren ist. Die zusätzliche Kontrolle des Kohlendioxidgehaltes in carbonathaltigen Systemen trägt zusätzlich zum Erreichen dieses Zieles bei.