[发明专利]卷纸纸张的卷内厚度的监测方法及监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种卷纸纸张的卷内厚度的监测方法及监测系统。 

背景技术

纸张的生产过程是本领域内人士所熟知的，配制好的浆料经过成型、压榨、干燥、起皱等工艺后卷取即得到原纸纸卷，原纸纸卷根据生产、加工设备的配置参数以及客户的需求等要求经过复卷工段或不经过复卷工段，再经过加工工序得到最终的产品。无论什么纸品，厚度是其品质的最重要的体现之一，而保持厚度的均一性也成了纸张生产过程中一个很重要的控制指标。实际生产过程中原纸在纸卷中的受压力状态下的纸张厚度一般称为“卷内厚度”或“在卷厚度”(in-wound caliper，简称IWC)。在相同的生产和成卷过程条件下，纸张的卷内厚度从靠近卷轴部分到纸卷外侧部分有明显的差异，通常是靠近纸卷卷轴部分的纸张卷内厚度低于接近纸卷外侧的纸张卷内厚度。这一差异会对制品的后续加工和处理过程带来很大困扰。轻度的差异会造成最终产品性能的波动过大，比如包装的时候对于一定容量的包装盒，就会出现大纸卷外部的纸品包不下，而大纸卷内部的纸又包不满的情况，直接影响到消费者对产品的取向；严重的时候，在大纸卷的内部更会有很大一部分纸会因为厚度不够而只能作为废品处理，造成生产成本升高和资源的浪费。 

目前，业内已经研究出各种办法来提高纸张的卷内厚度的均匀性，例如可以通过控制原纸成卷过程中的纸张水分或者实时调整压光滚压力来配合卷曲过程，以增加大纸卷内层的厚度并降低其外层的厚度，从而使得纸张的卷内厚度趋于均匀。 

然而，无论采取何种方式来提高纸张的卷内厚度的均匀性，其前提都是要实时的监测纸张的卷内厚度，以根据纸张卷内厚度的变化情况来做出及时调整以保证纸张卷内厚度的均一性。在现有技术中，其监测纸张卷内厚度的方法是通过测量纸张卷曲的总长度L和该总长度L所对应的大纸卷的直径 D，然后通过公式IWC＝[π*(D^2-d^2)/4]/L计算得到整个大卷里纸张卷内厚度的总平均值，其中d为纸芯管的直径。而在实际的生产过程中，比如卫生生活用纸，其大纸卷可以涉及几万米长的纸，直径也达几米以上，随着纸卷直径的增大，上述大纸卷内部总的卷内厚度的监测方法就很难看到实际过程中的变化，从而可能会贻误解决问题的机会。例如，假设纸张在纸卷的前90000米内其卷内厚度稳定，平均为150um，但是在90000m至90500m范围内的500m发生了生产过程的异动，即使在这500米内的卷内厚度忽然增加100％，到了300um，其整个大纸卷内的总平均卷内厚度才不过变为：(90000*150+500*300)/90500＝150.83um。若依据现有技术中的卷内厚度总平均的计算和监测方法，就监测不到这个生产过程异动及其造成的厚度突变，也就不可能去解决造成这个异动的问题。 

发明内容

有鉴于此，提供一种能够克服上述问题的卷纸纸张的卷内厚度的监测方法及监测系统实为必要。 

一种卷纸纸张的卷内厚度的监测方法，其包括如下步骤：在纸张收卷过程中，选定第一时间点t1，测量截止到t1时刻总共收卷的纸张的总长度L1以及t1时刻所形成的卷纸的直径D1；在该第一时间点t1之后选定第二时间点t2，测量截止到t2时刻总共收卷的纸张的总长度L2以及t2时刻所形成的卷纸的直径D2；利用在第一时间点t1及第二时间点t2所获取的收卷的纸张的总长度L1、L2以及该两个时刻分别形成的卷纸的直径D1、D2，并依据公式：卷内厚度＝[π*(D1^2-D2^2)/4]/(L1-L2)来测算出在t1～t2时间区间内的卷纸纸张的卷内厚度。 

一种卷纸纸张的卷内厚度的监测系统，其包括：直径测量模块，其用于在纸张收卷过程中测量t时刻所形成的卷纸的直径D(即t1、t2......时刻所形成的纸卷的直径D1、D2......)；长度测量模块，其用于测量截止到t时刻为止所收卷的纸张的总长度L(即分别截止到t1、t2......时刻为止，所收卷的纸张的总长度L1、L2......)；分析测算模块，其用于接收该直径测量模块以及长度测量模块在t时刻所测量的卷纸的直径D以及收卷的纸张的总长度L，并且按照预定的时间区间来分别截取该预定时间区间的两个端点所对应的卷纸的 直径D1、D2以及收卷的纸张的总长度L1、L2，并依据公式卷内厚度＝[π*(D1^2-D2^2)/4]/(L1-L2)来计算该预定时间区间内的卷纸纸张的卷内厚度。