СПОСОБ ОЦЕНКИ ГИДРОФОБНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ ПУЛЬПЕ ИЛИ В БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ Российский патент 2023 года по МПК D21H21/02 D21H23/04 D21H23/78 G06T7/62 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

В данной заявке испрашивается приоритет в связи с заявкой на выдачу патента США №62/589261, поданной 21 ноября 2017 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание в качестве ссылки.

Область изобретения

Настоящее изобретение в основном относится к способу оценки гидрофобных примесей в целлюлозной массе (пульпе) или в бумагоделательной системе. Более подробно настоящее изобретение относится к получению изображения частиц в фильтрате, анализу частиц для определения размера и морфологии частиц, и к идентификации и количественной оценке сферических частиц с размером от приблизительно 1 мкм до приблизительно 20 мкм.

Предпосылки создания настоящего изобретения

Обнаружение, количественная оценка и мониторинг смолянистых веществ являются чрезвычайно важными при варке целлюлозы и получении бумаги. При отсутствии эффективного контроля количество смолянистых веществ может значительно увеличиться в процессе получения бумаги и вызвать значительное потребление химических добавок, формирование отложений на поверхностях бумагоделательного оборудования, а также образование отверстий и других дефектов в конечной бумаге.

Гидрофобные загрязнения в процессах варки целлюлозы и получения бумаги можно разделить на две категории: природного происхождения, такие как смолянистые вещества, и синтетического происхождения, которые называют липкими загрязнениями. Смолянистые вещества и липкие загрязнения могут вызвать проблемы с отложениями и сматываемостью. Однако эти виды загрязнений значительно различаются.

Смолянистые вещества представляют собой липкий материал, образующийся в древесине. Смолянистые вещества содержат омыляемые сложные эфиры жирных кислот и смоляной кислоты и неомыляемые вещества, такие как белутин, β-ситостерол, другие стеролы и жирные спирты. Липкие загрязнения представляют собой липкие гидрофобные вещества, образующиеся в основном в процессах рециркуляции. Липкие загрязнения включают гидрофобные вещества из связующих веществ в составе покрытий, латекса, восков, термоплавких клеев, пластиков, чернил и т.д. Смолянистые вещества и липкие загрязнения различаются не только по источнику, но и по размеру частиц. Липкие загрязнения обычно крупнее и размер их частиц составляет вплоть до 100 мкм.

Частицы смолянистых веществ значительно меньше по сравнению с частицами липких загрязнений и их размер может составлять до 0,1 мкм (коллоидные смолянистые вещества) (см., например, табл. 1 в статье G. Murray, K. Stack, D.S. McLean, W. Shen и G. Garnier: " Mechanism of pitch absorption on carboxymethyl dextran surfaces", Appita journal, т. 62, №1, cc. 64-69 (2009)). Растворимые или коллоидные смолянистые вещества относительно стабильны в водной среде. Однако после агрегации размер частиц смолы может увеличиться от 0,1 до 1,0-10 мкм и даже до 20 мкм. В то время как коллоидные смолянистые вещества, размер частиц которых составляет от 0,1 мкм до 1,0 мкм, являются стабильными, при увеличении размера частиц до 1,0-10,0 мкм агрегированные частицы смолянистых веществ при отсутствии соответствующего контроля, могут отлагаться на волокнах целлюлозы. Следовательно, представляется важным детектировать и количественно оценивать гидрофобные частицы, размер которых составляет от 1 до 10 мкм.

Для оценки гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе и бумаге был разработан ряд способов. В патенте США №7067244 Jiang и др. описано применение ферментов, прежде всего липазы, для количественного определения содержания свободной жирной кислоты в пульпе или оборотной воде целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК). Содержание жирных кислот измеряют при гидролизе триглицеридов ферментом, при взаимодействии продуктов гидролиза со специфическими реагентами, при этом образуются измеряемые соединения, и наконец проводят количественную оценку образовавшихся соединений спектрофотометрически.

В патенте США №7842165 Shevchenko и др. описан способ мониторинга отложений органических материалов, диспергированных в водной среде, в бумагоделательном процессе при измерении скорости отложения органических материалов из водной среды на кварцевых микровесах (QCM), верхняя сторона которых контактирует с водной средой, а вторая нижняя сторона изолирована от водной среды. Данный способ позволяет детектировать массоотложение в течение времени и определять отклонение скорости отложения при дополнительной обработке, например, при добавлении ПАВ.

В патенте США №6474354 Garver и др. описан способ, который можно использовать для оценки способности коллоидов к отложению, к адсорбции веществ из раствора или к агрегации. Коллоидные частицы характеризуют при проведении последующих измерений ослабления или излучения света коллоидной смесью при двух или более температурах и при одной или более длин волн. Различие или соотношение измерений при двух или более температурах обеспечивает оценку коллоидной стабильности при изменении температуры.

В патенте США №8160305 Laurint и др. описано устройство, которое можно использовать для оценки способности к отложению загрязнений дисперсными частицами с использованием полимерной пленки с адгезивным покрытием. При помещении пленки с покрытием в жидкий поток пульпы или бумаги эта пленка может собирать загрязнения и их можно оценить количественно при получении сканирующих изображений и анализе таких изображений с использованием анализатора изображений.

В патенте США №5512137 Yasubumi и др. описана пульпа, проходящая через плоскосеточную секцию с формированием влажного мата, который затем прессуют на плоской прозрачной пластине и получают изображение с использованием камеры CCD, при этом определяют загрязнения на единицу площади влажного мата.

Существует множество способов, описанных в данной области техники, предназначенных для измерения размера и числа частиц. Большая часть этих способов основана на детектировании гидрофобных частиц с использованием светорассеяния и флуоресценции. Исходные образцы сначала обрабатывают флуоресцентным зондом, который присоединяется к гидрофобным частицам, таким как древесная пульпа и липкие загрязнения. Затем окрашенные частицы пропускают через проточную ячейку и облучают лазером. Затем детектируют рассеянный свет, что позволяет получить информацию о размере и количестве частиц. См., например, заявку WO 2016208225 и патенты США №№9562861, 7909963, 2010012284, в которых описано использование флуоресценции для анализа.

Несмотря на существование ряда способов для детектирования и количественного определения смолянистых веществ и других гидрофобных частиц, прямой и простой способ отсутствует. Способ может зависеть от ряда параметров, включающих температуру, рН, качество волокна, качество воды, присутствие в системе других загрязнений и т.п.

Для детектирования и количественного определения гидрофобных загрязнений было использовано несколько способов и технологий. Некоторые из этих способов могут быть достаточно эффективными при детектировании и количественном определении липких загрязнений, однако недостаточными для определения агрегированных частиц смолянистых веществ. Это можно отнести к ограничению способа определения размера частиц загрязнений. Для детектирования и количественного определения агрегированных смолянистых веществ способ должен обеспечивать детектирование частиц размером менее 20 мкм, обычно менее 10 мкм.

Следовательно, существует необходимость в разработке способа, позволяющего эффективно детектировать смолянистые вещества, количественно определять и выбирать эффективные агенты для контроля смолянистых веществ. Кроме того, другие требуемые признаки и характеристики по настоящему изобретению будут представляться очевидными из последующего подробного описания настоящего изобретения и прилагаемой формулы изобретения, которые сопровождаются прилагаемыми фигурами и указанными предпосылками создания настоящего изобретения.

Краткое описание настоящего изобретения

В настоящем изобретении предлагается способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательной системе, включающий стадии обеспечения водного образца бумаги целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК), фильтрования водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий частицы, и получения изображения частиц в измеренном объеме фильтрата. Способ также включает стадии анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата и оценки числа сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата.

В настоящем изобретении предлагается также способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательной системе, включающий стадии обеспечения водного образца бумаги ЦБК, фильтрования водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий сферические частицы с округлостью приблизительно 0,66 или более или с соотношением сторон приблизительно 0,9 или более и также с размером от приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, и получения изображения сферических частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм в измеренном объеме фильтрата и оценки числа сферических частиц с размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм в измеренном объеме фильтрата.

В настоящем изобретении кроме того предлагается способ контроля гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в технологической воде бумагоделательной системы, включающий стадии обеспечения водного образца бумаги ЦБК, фильтрования водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий частицы, и получения изображения частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата и оценки числа сферических частиц в измеренном объеме фильтрата и добавлении по меньшей мере одного агента для контроля загрязнений в бумагоделательную систему в расчете на число сферических частиц в единице объема фильтрата.

Краткое описание фигур

Настоящее изобретение в дальнейшем будет описано в сочетании с прилагаемыми фигурами, где одинаковые цифры обозначают одинаковые элементы.

На фиг. 1 представлен линейный график общего числа частиц, числа сферических части и числа палочкообразных частиц в виде функции от добавленных растворимых синтетических смолянистых веществ (част/млн), добавленных в целлюлозную пульпу.

На фиг. 2 представлена диаграмма числа сферических частиц смолянистых веществ небольшого размера в напорном ящике и поддоне ЦБК с использованием гидрофобно модифицированного полиэтиленгликоля или талька для контроля уровней смолянистых веществ в оборотной воде ЦБК.

На фиг. 3 представлена дополнительная диаграмма числа сферических частиц смолянистых веществ большого размера в напорном ящике и поддоне ЦБК с использованием гидрофобно модифицированного полиэтиленгликоля или талька для контроля уровней смолянистых веществ в оборотной воде ЦБК.

На фиг. 4 представлена другая диаграмма концентрации всех частиц большого размера в напорном ящике и поддоне ЦБК с использованием гидрофобно модифицированного полиэтиленгликоля или талька для контроля уровней смолянистых веществ в оборотной воде ЦБК.

На фиг. 5 представлена диаграмма числа дефектов бумаги (небольших отверстий) в виде зависимости от продукта для контроля смолянистых веществ и от дозировки.

На фиг. 6 приведен график корреляции числа MVP и числа сферических гидрофобных частиц в оборотной воде из напорного ящика ЦБК.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения Приведенное ниже подробное описание в основном содержит примеры и не предназначено для ограничения способа определения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательном процессе. Кроме того, нет намерения ограничиваться какой-либо теорией, описанной в предшествующем уровне техники или в приведенном ниже подробном описании настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения в основном относятся к способу определения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательном процессе. Для краткости стандартные технологии, относящиеся к указанным способам, не описаны подробно в данном контексте. Более того, различные задачи и стадии способов, описанные в данном контексте, могут быть включены в более полную процедуру или процесс, содержащий дополнительные стадии или функциональности, подробно не описанные в данном контексте. Прежде всего различные стадии получения целлюлозной пульпы или бумаги хорошо известны и поэтому для краткости многие стандартные стадии будут лишь кратко упомянуты или полностью исключены без описания хорошо известных деталей процесса.

В данном описании, в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, указано, что неожиданно и удивительно было установлено, что гидрофобные загрязнения, такие как частицы смолянистых веществ и липкие микрочастицы, обычно являются сферическими по форме и их можно детектировать и оценивать количественно при детектировании сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм. Были получены результаты, превышающие ожидания. Способ по настоящему изобретению является пригодным для производителей бумаги и предназначен для диагностики и предотвращения отложений и для оптимизации обработки для контроля загрязнений.

В данном раскрытии предлагается способ определения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательной системе. Целлюлозная пульпа или бумагоделательная система могут представлять собой любые, известные в данной области техники материалы и устройства, и они являются практически неограниченными. Целлюлозной пульпой может являться, например, пульпа на основе целлюлозы из первичного сырья, облагороженной макулатурной массы (DIP), неотбеленной крафт-целлюлозы (UBK), механических целлюлоз, таких как термомеханическая целлюлоза (ТМР), механических полуцеллюлоз, таких как сульфитная полуцеллюлоза (NSSC), отработанная картонная тара (ОСС), регенерированные газеты или ткани или пульпа из других волокнистых источников.

В одном варианте способ обеспечивает оптимизацию обработки для удаления смолянистых веществ, предназначенной для снижения количества и удаления смолянистых веществ или других отложений, связанных с гидрофобными загрязнениями, в пульпе или в бумагоделательной системе. Мониторинг смолянистых веществ и их эффективное удаление является важным для бумагоделательных процессов. При отсутствии удаления из процесса гидрофобные загрязнения, такие как смолянистые вещества, могут образовывать отложения на поверхностях бумагоделательных машин и приводить к образованию отверстий и других дефектов в бумаге с отделкой.

Как было указано выше в первый раз, загрязнения могут представлять собой различные типы веществ, включающие смолянистые вещества и липкие частицы. Источником происхождения смолянистых веществ обычно является древесина, в то время как липкие частицы происходят из других источников, включая процессы рециркуляции. Обычно при детектировании частиц смолянистых веществ возникают проблемы по сравнению с детектированием липких частиц, поскольку размер смолянистых веществ обычно меньше, например, менее 20 мкм, приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм, а размер липких загрязнений составляет более 20 мкм. Соответственно, данное описание в основном направлено на детектирование и минимизацию частиц смолянистых веществ. Однако, предметом данного раскрытия могут также являться липкие микрочастицы размером менее приблизительно 20 мкм. Другими словами, настоящее изобретение можно также использовать для детектирования и минимизации присутствия липких микрочастиц. Интервал приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм является важным, поскольку частицы смолянистых веществ могут существовать в коллоидных формах с размерами приблизительно от 100 нм до приблизительно 400 нм. При таких размерах частицы смолянистых веществ обычно стабильны и не оказывают отрицательного воздействия на бумагоделательный процесс. Однако, при агрегации частиц смолянистых веществ и образовании частиц большего размера, например, размером приблизительно от 1 до приблизительно 10 или приблизительно 20 мкм, они могут вызывать проблемы, как первый раз было описано выше. Например, такие частицы могут приклеиваться к поверхности бумагоделательных машин или образовывать отверстия в бумаге с отделкой. Частицы смолянистых веществ и липкие микрочастицы обычно являются сферическими, как подробно описано ниже.

В другом варианте настоящего изобретения предлагается способ детектирования и количественного определения гидрофобных загрязнений в процессах варки целлюлозы и бумагоделательном процессе, включающий стадии сбора водных образцов, таких как целлюлозная пульпа, технологическая вода из бумагоделательного процесса, сточные воды или частично очищенные сточные воды из бумагоделательного процесса, фильтрование образца через фильтр для удаления целлюлозного волокна и других крупных частиц (например, с размером приблизительно 20 мкм или более), сбора фильтрата, получения изображений частиц в фиксированном объеме фильтрата, идентификации сферической формы таких частиц и определении числа сферических частиц в фильтрате (частиц гидрофобного загрязнения).

В другом варианте способ позволяет детектировать и количественно определять гидрофобные загрязнения, такие как смолянистые вещества, при идентификации и измерения числа сферических частиц размером приблизительно от 1 до приблизительно 10 мкм в водном образце из бумагоделательного процесса. Способ является прежде всего пригодным для производителей бумаги и предназначен для диагностики и предотвращения отложений смолянистых веществ, выбора и оптимизации условий обработки для контроля смолянистых веществ.

В другом варианте в описании предлагается способ контроля смолянистых веществ и других мелких гидрофобных загрязнений, включающий стадии сбора водных образцов ЦБК, таких как целлюлозная пульпа, технологическая вода из процесса получения бумаги, сточные воды или частично очищенные сточные воды из бумагоделательного процесса, фильтрования образца через фильтр для удаления целлюлозного волокна и других крупных частиц (например, размером приблизительно 20 мкм или более), сбора фильтрата, получения изображений частиц в фиксированном объеме фильтрата, идентификации у таких частиц сферической формы и определения числа сферических частиц в фильтрате (частиц гидрофобного загрязнения) и определения дозы контролирующих агентов, добавляемых в бумагоделательную систему в расчете на число сферических частиц в единице объема фильтрата.

В еще одном варианте в описании предлагается способ детектирования гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе и бумагоделательной системе, включающий стадии обеспечения водного образца ЦБК, фильтрования водного образца ЦБК с целью получения фильтрата, получения изображений частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображений для идентификации размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата, и определении числа сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата.

В настоящем изобретении также предлагается способ контроля гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или технологической воде бумагоделательной системы, включающий стадии получения водных образцов ЦБК, фильтрования водного образца ЦБК с целью получения фильтрата, получения изображений частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображений с целью определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата, определении числа сферических частиц с размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата и добавление по меньшей мере одного агента для контроля загрязнений в систему бумагоделательной машины в расчете на число сферических частиц, приходящееся на единицу объема фильтрата.

В различных вариантах способ включает стадию получения водного образца ЦБК. Водным образцом ЦБК может являться любой, известный в данной области техники материал и его можно получить из любой секции ЦБК, такой как напорный ящик или поддон или пульпа высокой концентрации, или поток частично очищенных сточных вод или процесс варки целлюлозы. Водный образец ЦБК может представлять собой целлюлозную суспензию из технологических вод, собранных после варки целлюлозы или из бумагоделательной системы, сточных вод бумагоделательной системы, сточных вод или частично очищенных сточных вод.

Способ также обычно включает стадию фильтрования водного образца ЦБК для получения фильтрата, содержащего частицы. Стадию фильтрования также особо не ограничивают и далее можно описывать фильтрование через фильтр, например, через фильтр с порами, диаметр которых составляет 25 мкм. Цель стадии фильтрования заключается в удалении более крупных частиц таким образом, чтобы с использованием данного способа можно было более продуктивно и эффективно идентифицировать и количественно определять исследуемые частицы. Например, образец фильтруют для удаления всех или большинства целлюлозных волокон перед анализом. Эта стадия предотвращает засорение капилляров в измеряющем устройстве. В результате стадии фильтрования получают фильтрат, который обычно включает тонкодисперсные частицы (такие как волокна целлюлозы небольшого размера), наполнители (например, кристаллы карбоната кальция, или бентонит, или тальк, или минеральные добавки), частицы смолянистых веществ, липкие микрочастицы и т.п. Частицы смолянистых веществ и липкие микрочастицы обычно рассматриваются как загрязнения. Различные типы частиц описаны ниже.

Фильтраты водных образцов ЦБК содержат частицы различной формы: сферической или элипсоидальной, палочкообразной или волокнистой форм, аморфного и кристаллического типа. Гидрофобные загрязнения, описанные в данном контексте, включают смолянистые вещества. Согласно способу по настоящему изобретению частицы смолянистых веществ и липкие микрочастицы находятся в сферической форме. Аналогичным образом, согласно способу также было установлено, что целлюлозные волокна и тонкодисперсные частицы имеют палочкообразную форму, а частицы наполнителя - кристаллическую форму.

Было также установлено, что содержание смолянистых веществ в фильтратах сточных вод ЦБК коррелирует с общим числом сферических частиц размером в интервале от приблизительно 1 мкм до приблизительно 20 мкм, обычно приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм или приблизительно от 2 мкм до 5 мкм. При подсчете числа сферических частиц в особом интервале размеров (например, приблизительно от 1 до приблизительно 20 мкм или обычно приблизительно от 1 до приблизительно 10 мкм или приблизительно от 2 до приблизительно 5 мкм) можно оценить количество смолянистых веществ или других небольших гидрофобных загрязнений в водном образце ЦБК и выполнить соответствующие изменения уровней добавок для контролируемой обработки загрязнений или смолянистых веществ. Другими словами, способ по данному описанию позволяет измерять и наилучшим образом осуществлять обработку/контроль уровней загрязнения в различных процессах. В различных неограничивающих осуществление вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

В данном описании предполагается, что размер сферических частиц может составлять приблизительно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 мкм или любой их интервал. В различных неограничивающих осуществление вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

Способ, кроме того, включает стадию получения изображения частиц в измеренном объеме фильтрата. Изображение можно получать с использованием любого способа, известного в данной области техники. Например, можно использовать камеру или систему для получения изображений любого типа, включая использующие микроскоп.

Способ также включает стадию анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата. Несмотря на то, что в фильтрате присутствуют частицы различной формы, именно сферические частицы коррелируют с количеством смолянистых веществ в образце. Стадию анализа можно также определить как дифференциацию сферических частиц от несферических частиц. Существуют различные способы дифференциации сферических частиц от несферических частиц. Один пример включает подсчет частиц с определенным соотношением сторон, где соотношение сторон идеальной сферической частицы равно или близко к 1. Для настоящего раскрытия частицы с соотношением сторон, составляющим приблизительно более 0,7, рассматриваются как шарообразные или сферические, обычно с соотношением сторон приблизительно более 0,9. Соотношение сторон означает соотношение ширины изображения к его высоте. В другом варианте можно использовать коэффициент округлости, где коэффициент округлости сферических частиц равен или близок к 1,0. Частицы с округлостью 0,5 или более, обычно 0,66 и более считаются округлыми по настоящему изобретению. Один из способов определения округлости заключается в расчете периметра и площади измеряемой частицы, где округлость обратно пропорциональна компактности, а формула представляет собой следующее уравнение (4 х π х площадь)/периметр (определение параметра по рекомендациям Flowcam Imaging Technology). Приведенные ниже примеры свидетельствуют о применимости способа в лаборатории и в испытаниях на ЦБК. Гидрофобные загрязнения могут также включать липкие микрозагрязнения, размер которых составляет от 1 до 10 мкм. В различных неограничивающих осуществление вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

Кроме того, способ обычно включает стадию идентификации сферических частиц размером от приблизительно 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата. В способах, описанных выше, измеренный размер сферических частиц может составлять приблизительно от 1 мкм до 10 мкм или приблизительно от 2 мкм до 5 мкм. Стадию идентификации можно также определить как идентификацию на основе округлости и/или соотношения сторон. Стадию идентификации можно завершить с использованием средств программного обеспечения для анализа изображения. Данное программное обеспечение может быть снабжено технологией для обработки изображений или устройством для получения изображений и может являться известным в данной области техники. Например, программное обеспечение можно использовать для анализа изображения и определения частиц сферической формы, размера частиц, округлости частиц, соотношения сторон частиц и т.д. В различных неограничивающих объем изобретения вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

В одном варианте сферические частицы характеризуются округлостью приблизительно 0,5 или более. В другом варианте сферические частицы характеризуются округлостью приблизительно 0,66 или более. В еще одном варианте сферические частицы характеризуются округлостью приблизительно 0,7 или более. В другом варианте сферические частицы характеризуются округлостью приблизительно 0,9 или более. В еще одном варианте размер сферических частиц составляет приблизительно от 1 до приблизительно 10 мкм. В другом варианте размер сферических частиц составляет приблизительно от 2 до приблизительно 5 мкм. В различных неограничивающих объем изобретения вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

Способ также включает стадию количественного определения числа сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм в измеренном объеме фильтрата. Обычно содержание смолянистых веществ или мелких гидрофобных загрязнений количественно определяют при измерении числа частиц, размер которых находится в определенном интервале размеров, и с определенной морфологией в водном образце ЦБК. Стадию количественного определения можно также определить как стадию количественного определения на основе округлости и/или соотношения сторон.

Любая одна или более из упомянутых выше стадий может включать использование/получение одного или более изображений. Обычно получают, анализируют и идентифицируют более одного изображения, которые затем используют для количественного определения частиц.

Любую одну из описанных выше стадий получения изображений, идентификации, количественного определения и т.д. можно осуществлять с использованием средств программного обеспечения. Такое программное обеспечение может быть снабжено технологией для обработки изображений или устройством для получения изображений и может являться известным в данной области техники. Например, программное обеспечение можно использовать для анализа изображения и определения частиц сферической формы, размера частиц, округлости частиц, соотношения сторон частиц и т.д.

Один пример технологии, используемой в данном изобретении, включает микроскопию с визуализацией потока, например, фирмы Fluid Imaging Technology. Используемый прибор можно описать как анализатор частиц с визуализацией потока. Такая технология объединяет преимущества цифрового представления изображений, проточную цитометрию и микроскопию в одном приборе для обеспечения быстрого и простого измерения размера и формы микрочастиц в жидкой среде. Анализатор частиц с визуализацией потока осуществляет три функции в одном приборе. Анализатор частиц с визуализацией потока анализирует поток под микроскопом, получает изображения увеличенных частиц в таком потоке и характеризует частицы с использованием различных методов измерения. Более конкретно в жидкостной системе используется шприцевой насос с компьютерным управлением высокой точности для проталкивания жидкого образца через проточную ячейку перпендикулярно оптическому пути. Оптическая система аналогична микроскопу и ее используют для получения изображений частиц в потоке в реальном времени при прохождении ими через проточную ячейку.

В данном изобретении можно использовать любой тип микроскопии с визуализацией потока или анализатора частиц с визуализацией потока. В различных неограничивающих вариантах осуществления используют анализаторы частиц фирмы Fluid Imaging Technology: настольную модель FlowCAM V-SB-1 и настольную портативную модель FlowCAM PV-100. Более того, можно использовать любое программное обеспечение, известное в данной области техники, включая, но не ограничиваясь только ими, программное обеспечение Integrated VisualSpreadsheet Analysis Software фирмы Fluid Imaging Technology.

Более того, в различных неограничивающих вариантах явным образом указано, что способ по настоящему изобретению может включать одну или более стадий способа, параметры процесса, компоненты или приборы, как описано в документе "The Ultimate Guide to Flow Imaging Microscopy" опубликованном фирмой Fluid Imaging Technologies, Inc. of Scarborough, Maine. Данный документ в явном виде полностью включен в настоящее описание в качестве ссылки в различных неограничивающих вариантах.

Способ по настоящему изобретению, например, с использованием микроскопии с визуализацией потока, позволяет эффективно детектировать и количественно определять небольшие частицы размером от 1 до 3000 мкм, предпочтительно от 1 до 20 мкм, более конкретно от 1 до 10 мкм. Способ основан на получении микроскопических изображений с высоким разрешением частиц в потоке, проходящем через капилляр с очень высокой скоростью, например, до 10000 изображений в минуту. С помощью микроскопии с визуализацией потока можно получить распределение частиц по размеру, а также изображение и данные по каждой измеренной частице. С использованием микроскопии с визуализацией потока можно получать информацию не только о размере частиц и числе частиц, но и о форме частиц. Данный метод позволяет дифференцировать частицы по форме, морфологии, кривизне, удлинению и соотношению длина/толщина и т.п., и тем самым идентифицировать сферическую частицу, которая коррелирует со смолянистыми веществами в системе. Микроскопия с визуализацией потока позволяет получать информацию не только о размере частиц, но и о форме/морфологии частиц. Определение формы/морфологии представляется важным, поскольку эти параметры определяют тенденцию смолянистых веществ и липких микрочастиц к формированию сферичной формы. Определение формы/морфологии позволяет количественно определить число и содержание смолянистых веществ и липких микрочастиц с последующим определением дополнительных стадий.

После определения количества присутствующих смолянистых веществ или других небольших гидрофобных загрязнений, можно добавить агент для контроля загрязнения или смолянистых веществ, для уменьшения количества или удаления загрязнений или смолянистых веществ из системы. Агентом для контроля загрязнений или смолянистых веществ является диспергирующий или закрепляющий агент. Можно использовать любой агент для контроля загрязнений или смолянистых веществ.

Закрепляющими агентами обычно являются катионные полимеры с высокой плотностью заряда, примеры которых включают, но не ограничиваясь только ими, полидиаллилдиметиламмоний хлорид (полиDАDМАС), полиамины, катионные полиакриламиды, диметиламинопропилакриламид, кватернизованный метилхлоридом (полиDIМАРА), полиэтиленимин или их комбинации. Диспергирующие агенты обычно включают гидрофобно модифицированные полимеры, примеры которых включают, но не ограчиваются только ими, гидрофобно модифицированные полиэтиленгликоли, гидрофобно модифицировнные аминоамины, гидрофобно модифицированный эфир гидроксиэтилцеллюлозы (НМНЕС) и их комбинации. Возможные агенты для контроля смолянистых веществ включают, но не ограничиваясь только ими, продукты Detac™ DC779F, Detac™ 786С, Detac™ DC7225, Detac™ DC7445E, и Perform™ PC8229 фирмы Solenis LLC (Wilmington, Delaware, USA). В одном варианте агент для контроля загрязнений или смолянистых веществ представляет собой гидрофобно модифицированный полиэтиленгликоль. В другом варианте агент для контроля загрязнений или смолянистых веществ представляет собой полидиаллилдиметиламмоний хлорид (полиDАDМАС).

Количество агента для контроля смолянистых веществ, который добавляют в бумагоделательную систему, подбирают на основании количества смолянистых веществ, которое определяют с использованием способа по настоящему изобретению. Агент для контроля смолянистых веществ обычно добавляют в любом количестве приблизительно от 0,5 до приблизительно 12 фунтов, приблизительно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 фунтов, или обычно приблизительно от 0,5 до приблизительно 7,0 фунтов, каждый в расчете на тонну сухой композиции бумаги или сухой целлюлозной пульпы. Агент для контроля загрязнений обычно добавляют в бумагоделательную систему в количестве приблизительно от 0,5 до приблизительно 12 фунтов, приблизительно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 фунтов, или обычно приблизительно от 0,5 до приблизительно 7,0 фунтов, каждый в расчете на тонну сухой композиции бумаги или сухой целлюлозной пульпы. Агент для контроля загрязнений может включать диспергирующий агент и/или закрепляющий агент. В различных неограничивающих вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

В различных вариантах способ можно использовать для оптимизации уровней агентов для контроля загрязнений, диспергирующего агента, закрепляющих агентов и т.п. В других вариантах способ можно использовать для оценки эффективности различных методов обработки для минимизации содержания смолянистых веществ, липких микрочастиц и/или других загрязнений, например, при использовании агентов для контроля загрязнений, диспергирующих агентов, закрепляющих агентов и т.п.

Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения

В данном изобретении также предлагается способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или бумагоделательной системе, где способ включает стадии получения водного образца ЦБК, фильтрования водного образца ЦБК для получения фильтрата, содержащего сферические частицы с округлостью 0,66 или более или с соотношением сторон приблизительно 0,9 или более и также размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, получения изображения сферических частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображения для определения размера и морфологии сферических частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм и определения числа сферических частиц размером приблизительно от 2 до приблизительно 5 мкм в измеренном объеме фильтрата. В различных неограничивающих вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

В данном способе также предлагается способ контроля гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в технологической воде бумагоделательной системы, где способ включает стадии получения водного образца сточных вод ЦБК, фильтрования водного образца ЦБК для получения фильтрата, содержащего частицы, получения изображения частиц в измеренном объеме фильтрата, анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц с размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 20 мкм и определения числа сферических частиц в измеренном объеме фильтрата, и добавления по меньшей мере одного агента для контроля загрязнений в бумагоделательную систему в расчете на число сферических частиц в единице объема фильтрата. В различных неограничивающих вариантах все величины и интервалы величин, включающие указанные выше и между ними, явным образом предусмотрены для применения в данном контексте.

Примеры

Образцы, описанные в разделе Примеры, оценивали с использованием микроскопии с визуализацией потока и анализатора частиц с визуализацией потока фирмы Fluid Imaging Technology. Более конкретно, использовали анализатор частиц с визуализацией потока FlowCAM V-SB-1 и/или FlowCAM PV-100. Данные анализировали с использованием программного обеспечения Integrated VisualSpreadsheet Analysis фирмы Fluid Imaging Technology. Для получения набора данных, представленных ниже и на фигурах, использовали часть упомянутого выше программного обеспечения фирмы Fluid Imaging Technology.

Пример 1

Несколько образцов получали с использованием отбеленной крафт-целлюлозы и синтетических смолянистых веществ. Синтетические смолянистые вещества получали смешением олеиновой кислоты, абеитиновой кислоты и смолы Pamak ТР. Отбеленную крафт-целлюлозу получали при концентрации 0,5%. Известное количество синтетических смолянистых веществ добавляли в суспензию и затем суспензию фильтровали через фильтр с размером пор 25 мкм.

Образцы включали контрольный образец (фильтрат пульпы крафт-целлюлозы без дополнительных смолянистых веществ), два образца с одинаковыми фильтратами, содержащими дополнительные 50 част./млн и 200 част./млн синтетических смолянистых веществ, соответственно, и два дополнительных образца фильтрата и 50 част./млн смолянистых веществ, дополнительно обработанные составом для обработки А (гидрофобно модифицированный полиэтиленгликоль) и составом для обработки В (полидиаллилдиметиламмоний хлорид, т.е. PolyDADMAC). Состав для обработки А представляет собой диспергирующий агент, в то время как составом для обработки В является закрепляющий полимер.

Оценка этих образцов указывает на то, что общее количество частиц увеличивается при добавлении смолянистых веществ (контрольный образец по сравнению с 50 и 200 част./млн смолянистых веществ). Добавление диспергирующего агента, такого как состав для обработки А (гидрофобно модифицированный полиэтиленгликоль), приводит к значительному снижению числа частиц, а также к снижению размера большой доли частиц ниже предела обнаружения 2 мкм. Добавление фиксирующего агента, такого как состав для обработки В (полидиаллилдиметиламмоний хлорид, т.е. PolyDADMAC), приводит к уменьшению числа частиц меньшего размера и увеличению числа частиц большего размера (10 мкм или более). Данные результаты представлены в табл. 1 ниже.

В табл. 1 приведено распределение частиц по размерам с добавлением растворимых смолянистых веществ и агентов для контроля смолянистых веществ.

Аналогичный набор образцов анализировали для определения числа "сферических" и "палочкообразных" частиц и свойств образцов с добавлением различных дополнительных количеств смолянистых веществ (0, 50 и 200 част./млн). В данных исследованиях частицы с соотношением сторон 0,9 и более считали "сферическими", а частицы с соотношением сторон менее 0,2 считали "палочкообразными" частицами. Анализ результатов (для интервала от 2 до 10 мкм) показал, что количество "сферических" частиц увеличивалось при возрастании содержания смолянистых веществ. Данные результаты приведены в табл. 1В ниже и также на фиг. 1. В табл. 1В приведены общее число частиц и числа сферических и палочкообразных частиц в интервале от 2 до 10 мкм.

При сравнении добавленных 50 част./млн смолянистых веществ и 200 част./млн смолянистых веществ было обнаружено, что число сферических частиц увеличилось в 6 раз и затем резко уменьшилось после обработки химическими реагентами. И наоборот в отличии от сферических частиц число палочкообразных частиц практически не изменилось при повышении содержании смолянистых веществ. Сравнение добавленных 50 част./млн смолянистых веществ и 200 част./млн смолянистых веществ показало, что кривая для числа палочкообразных частиц остается плоской, например, как показано на фиг. 1. Сферическая и палочкообразная морфология формы может быть связана со смолянистыми веществами и волокном, соответственно. Следовательно, форму и число частиц можно использовать для мониторинга и количественного определения смолянистых веществ.

Пример 2

Существует несколько способов определения и подсчета числа сферических частиц в фильтратах целлюлозной пульпы. Образцы целлюлозы с различных ЦБК смешивали с синтетическими смолянистыми веществами. Полученные суспензии фильтровали через фильтр с диаметром пор 25 мкм и фильтраты анализировали для определения числа сферических частиц. В данном наборе образцов сферические частицы подсчитывали с использованием параметра округлости. Частицы с округлостью 0,66 и более считали сферическими. Результаты данного анализа приведены ниже в табл. 2. В табл. 2 приведены числа сферических частиц размером в интервале от 2 до 5 мкм с использованием параметра округлости 0,66 и более.

При повышении содержания синтетических смолянистых веществ число частиц возрастает приблизительно в 2 и в 4 раза, соответственно. Добавление химических составов для обработки приводит к резкому их уменьшению. Добавление диспергирующего агента приводит к уменьшению числа частиц за счет образования частиц меньшего размера, размер которых ниже предела обнаружения, так что возникает ощущение, что частицы "исчезают" из исследуемого фильтрата. В случае добавления закрепляющего полимерного продукта число частиц резко уменьшается за счет образования более крупных кластеров, обычно комплексов с волокнистыми частицами.

Пример 3

На ЦБК используют гидрофобно модифицированный политиленгликоль для контроля уровней смолянистых веществ в оборотных водах. Мелкие (2-5 мкм) и крупные (5-10 мкм) сферические частицы наблюдали в водах как из напорного ящика, так и из поддона. Частицы с округлостью 0,66 и более считали сферическими. Результаты приведены в табл. 3, 4 и 5, и на фиг. 2, 3 и 4.

Данные указывают на то, что постепенное снижение содержания гидрофобно модифицированного полиэтиленгликоля с 12 фунт/тонна до 4 фунт/тонна приводит к уменьшению числа как мелких, так и крупных сферических частиц до минимального уровня при добавлении состава для обработки приблизительно в количестве 5 фунт/тонна. В табл. 3 и на фиг. 2 указано число сферических мелких частиц смолянистых веществ (2-5 мкм) в фильтратах из напорного ящика и поддона.

В табл. 4 и на фиг. 3 приведены числа сферических крупных (5-10 мкм) частиц смолянистых веществ в фильтратах из напорного ящика и поддона.

В табл. 5 и на фиг. 4 приведена концентрация всех частиц в фильтратах из напорного ящика и поддона.

При мониторинге числа сферических частиц можно оптимизировать (уменьшать или увеличивать) дозу химического состава для обработки. Можно также сравнить эффективности различных составов для обработки (таких как тальк по сравнению с гидрофобно модифицированным полиэтиленгликолем) с использованием способа по настоящему изобретению.

Также были получены дополнительные данные по мелким отверстиям для каждого исследуемого интервала доз. Обобщенные данные по мелким отверстиям представлены в табл. 6 и на фиг. 5. Использование продукта для контроля смолянистых веществ приводит к снижению числа отверстий. Таким образом, методику определения числа сферических частиц можно использовать для оптимизации доз продуктов для контроля смолянистых веществ с целью минимизации числа отверстий и других дефектов в полученной бумаге. Теоретически было предположено, что при дозе 12 фунт/тонна гидрофобно модифицированного полиэтиленгликоля частицы уменьшаются в размере меньше предела обнаружения оборудования. В табл. 6 представлена взаимосвязь между числом дефектов бумаги (мелкие отверстия) и дозой продукта для контроля смолянистых веществ.

Концентрации сферических частиц размером от 2 до 5 мкм измеряли в водных образцах из напорного ящика бумагоделательной машины одновременно со значением счетчика печати MPV (число MPV). Частицы с округлостью 0,66 и более считали сферическими. Число MVP является мерой числа дефектов печати бумажного образца при использовании печатного станка MVP для печати на бумаге.

Более подробно, образцы бумаги пропускали через печатный станок MVP и через каждые 500 листов печатали 1 оттиск, что в общей сложности составляло 10 000 оттисков. Поверхностные загрязнения подсчитывали по мере сбора оттисков. Загрязнения можно классифицировать с использованием ленты для удаления загрязнений с офсетного полотна пресса. Это позволяет осуществлять микроскопическую идентификацию загрязнений, включая смолянистые вещества.

Данные свидетельствуют о положительной корреляции между числом MVP и числом сферических частиц с размером от 2 до 5 мкм. При снижении числа сферических частиц (в интервале от 2 до 5 мкм) число MVP также линейно снижается, см. результаты в табл. 7 и на фиг. 6. В табл. 7 представлена корреляция числа MVP и числа сферических частиц в оборотных водах из напорного ящика бумагоделательной машины.

При высоком числе MVP (например, 5 и более) концентрация сферических частиц является высокой (более 100000). При низком числе MVP (например, 3 или менее) число сферических частиц снижается в 5-10 раз.

Несмотря на то, что по меньшей мере один типичный вариант осуществления настоящего изобретения описан в приведенном выше подробном описании, следует понимать, что существует огромное количество его вариаций. Также следует понимать, что типичный вариант осуществления изобретения или типичные варианты осуществления изобретения являются только примерами и ни в каком в виде не ограничивают объем, применимость и конфигурацию изобретения. В приведенном выше подробном описании специалистам в данной области техники скорее предлагается удобная навигационная карта по осуществлению типичных вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что можно осуществлять различные изменения в функционировании и размещении элементов, описанных в типичном варианте осуществления настоящего изобретения, не выходя за пределы объема изобретения, как представлено в прилагаемых пунктах формулы изобретения.

В заявке описан способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательной системе, включающий следующие стадии: обеспечение водного образца бумаги целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК), фильтрование водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий частицы, получение изображения частиц в измеренном объеме фильтрата. Способ также включает стадии анализа изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата, идентификации сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм в измеренном объеме фильтрата, округлость которых составляет приблизительно 0,5 или более и соотношение сторон которых составляет приблизительно 0,7 или более в измеренном объеме фильтрата, и определения числа сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм в измеренном объеме фильтрата. Указанный способ является пригодным для специалистов в области изготовления бумаги для диагностики отложений, их предотвращения и оптимизации обработки агентами для контроля загрязнений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил., 7 табл.

1. Способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в бумагоделательной системе, где указанный способ включает следующие стадии:

обеспечение водного образца бумаги целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК),

фильтрование водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий частицы,

получение изображения частиц в измеренном объеме фильтрата,

анализ изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата,

идентификация сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм, округлость которых составляет приблизительно 0,5 или более и соотношение сторон которых составляет приблизительно 0,7 или более в измеренном объеме фильтрата и

определение числа сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм в измеренном объеме фильтрата.

2. Способ по п. 1, где гидрофобные загрязнения включают смолянистые вещества.

3. Способ по п. 1, где округлость сферических частиц составляет приблизительно 0,66 или более.

4. Способ по п. 1, где соотношение сторон сферических частиц составляет приблизительно 0,9 или более.

5. Способ по п. 1, где размер сферических частиц составляет от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм.

6. Способ измерения гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или бумагоделательной системе, где указанный способ включает следующие стадии:

обеспечение водного образца бумаги ЦБК,

фильтрование водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий сферические частицы, округлость которых составляет приблизительно 0,66 или более, или соотношение сторон составляет приблизительно 0,9 или более, а также размер составляет от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм,

получение изображения сферических частиц в измеренном объеме фильтрата,

анализ изображения для определения размера и морфологии сферических частиц в измеренном объеме фильтрата,

идентификация сферических частиц размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, и

определение числа сферических частиц размером приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм в измеренном объеме фильтрата,

причем окружность рассчитывается по следующей формуле: окружность=(4×π×площадь)/периметр.

7. Способ контроля гидрофобных загрязнений в целлюлозной пульпе или в технологической воде бумагоделательной системы, где указанный способ включает следующие стадии:

обеспечение водного образца бумаги ЦБК,

фильтрование водного образца бумаги ЦБК, при этом получают фильтрат, содержащий частицы,

получение изображения частиц в измеренном объеме фильтрата,

анализ изображения для определения размера и морфологии частиц в измеренном объеме фильтрата,

идентификация сферических частиц размером приблизительно от 1 мкм до приблизительно 10 мкм, округлость которых составляет приблизительно 0,5 или более и соотношение сторон которых составляет приблизительно 0,7 или более в измеренном объеме фильтрата, и

определение числа сферических частиц в измеренном объеме фильтрата и

добавление по меньшей мере одного агента для контроля загрязнений в бумагоделательную систему на основе числа сферических частиц в единице объема фильтрата,

причем окружность рассчитывается по следующей формуле: окружность=(4×π×площадь)/периметр.

8. Способ по п. 7, где агент для контроля загрязнений добавляют в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 12 фунтов на тонну сухой целлюлозной пульпы.

9. Способ по п. 7, где агент для контроля загрязнений добавляют в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 7,0 фунтов на тонну сухой целлюлозной пульпы.

10. Способ по п. 7, где агент для контроля загрязнений включает диспергирующий агент.

11. Способ по п. 7, где агент для контроля загрязнений включает фиксирующий агент.

12. Способ по п. 7, где гидрофобные загрязнения включают смолянистые вещества.

13. Способ по п. 7, где гидрофобные загрязнения включают смолянистые вещества, а округлость сферических частиц составляет приблизительно 0,66 или более.

14. Способ по п. 7, где соотношение сторон сферических частиц составляет приблизительно 0,9 или более.

15. Способ по п. 7, где размер сферических частиц составляет от приблизительно 2 мкм до приблизительно 5 мкм.

16. Способ по п. 1, где стадия получения изображения дополнительно определяется как получение изображения с использованием микроскопии с визуализацией потока.

17. Способ по п. 7, где стадия получения изображения дополнительно определяется как получение изображения с использованием микроскопии с визуализацией потока.

18. Способ по п. 1, где сферические частицы имеют размер приблизительно 1-9 мкм, округлость приблизительно 0,66 или более, соотношение сторон приблизительно 0,9 или более и размер составляет от приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, причем окружность рассчитывается по следующей формуле: окружность=(4×π×площадь)/периметр.

19. Способ по п. 7, где сферические частицы имеют округлость приблизительно 0,66 или более, соотношение сторон приблизительно 0,9 или более и размер от приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, причем окружность рассчитывается по следующей формуле: окружность=(4×π×площадь)/периметр.

20. Способ по п. 1, где гидрофобные загрязнения включают смолянистые вещества, при этом сферические частицы имеют округлость приблизительно 0,66 или более, соотношение сторон приблизительно 0,9 или более и размер от приблизительно от 2 мкм до приблизительно 5 мкм, и при этом стадия получения изображения дополнительно определяется как получение изображения с использованием микроскопии с визуализацией потока.