Крохмальний клей та клейові добавки (Розділ 8)

Книга “Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”

Приклеїмо до лайнера

Основою розділу є звіт робочої групи СРА про крохмальний клей у картонно-паперовій промисловості. Автори: П. Круазьє (Р. Crozier), Р. Боаден (R. Boaden), М. Джорджсон (М. Georgeson), С. Гріббен (S. Gribben), Р. Лоун (R. Lown), Р. Пімблі (R. Pimbley), P. Pобінсон (R. Robinson).

Крохмальний клей для гофроагрегата

Ступінь впливу крохмального клею на продуктивність гофроагрегата та якість гофрокартону часто недооцінена і практично завжди недостатньо зрозуміла.

Традиційно всі великі компанії проводили власну експертизу крохмального клею або на заводі, або на рівні групи. На цей час цих людей частково скоротили, і їх функції виконують консультанти великих постачальників крохмального клею.

Завдання цього розділу — дати рекомендації щодо оцінки технічних та історичних причин приготування клею, який використовують сьогодні.

Важливо використовувати правильний крохмаль, мати можливість виробляти партії клею відповідного складу та в потрібний час і, що важливо для будь-якого паперового виробництва, отримати відповідну якість.

У розділі використовуються наступні терміни, що вимагають пояснення:

• Реологія — наука про характеристики в’язких рідин або пасти; у нашій галузі це крохмальні клеї та друкарські фарби. У гофроіндустрії використовують такі характеристики, як текучість, клейкість, липкість та переносимість.

• pH — показник рівня кислотності. Сім — нейтральний, нижче за шкалою — кислотний, а вище — лужний, максимум до 14.

• Закріплення — ми завжди маємо на увазі клейкість у вологому стані, яка вимірюється здатністю клеючої речовини тримати дві поверхні разом. Ви можете перевірити її за допомогою пальців. Це слово постійно використовують у гофроіндустрії, хоча правильно було б говорити текстура. Але позаяк ми знаємо, що маємо на увазі, то закріплення теж підходить.

• Текстура — це опис склеювальної здатності або властивість клеючої речовини прилипати до себе. Клейкі речовини мають довгу текстуру. Якщо розділити дві поверхні з клеючою речовиною між ними, то можна побачити, як тягнеться речовина.

Клей з довгою текстурою може створювати проблеми, пов’язані з тягучістю при нанесенні за допомогою валика, розбризкуванням клею на папері, і залишати нитки, що тягнуться, на сусідньому обладнанні. В ідеалі використовувати клей з короткою текстурою, адже він добре переноситиметься з валу на папір.

Крохмаль

Це природний вуглевод, виявлений у рослинах, що містять хлорофіл, у вигляді крихітних щільних гранул. Багато крохмалю міститься в зернових, таких як кукурудза та пшениця, але його можна отримувати і з інших джерел, наприклад, картоплі, гранули якої крупніші.

У гранулах міститься суміш двох вуглеводних полімерів: амілози, лінійної молекули та амілопектину, який має розгалужену структуру.

Крохмаль вважають за краще використовувати у багатьох галузях як клей, оскільки це відносно недорогий біологічно розкладаний матеріал, який отримують з відновлюваних джерел.

Використання крохмалю не впливає на процес вторинної переробки гофрокартону, що є однією з найсильніших переваг цієї галузі.

Типи крохмалю

Крохмаль можна отримувати з багатьох рослин (кукурудза, пшениця, рис, картопля, тапіока, саго, горох і навіть банани).

Традиційно для приготування клею в паперовій промисловості частіше використовують кукурудзяний крохмаль. Однак, останнім часом дедалі популярнішими стають склади на основі пшениці — головним чином, через комерційні міркування, які переважають деякі недоліки цього типу крохмалю.

За прогнозами використання пшениці суттєво збільшиться, зокрема, серед великих споживачів, які готові вкладати кошти в обладнання і технології, щоб спростити перехід на нову систему.

Спеціалізовані продукти, такі як картопля, використовуватимуть в тих галузях, де випускають важкий гофрований картон.

Порівняльні характеристики типів крохмалю

Найчастіше використовувані типи крохмалю в гофроіндустрії — кукурудзяний та пшеничний. Властивості, які впливають на придатність крохмалю для використання як клею: механізм та швидкість клейстеризації, текстура клею та стабільність застосування, властивості натуральних клейких складів — описані нижче, включаючи крохмаль, використання якого зазвичай обмежене верхніми зв’язками на семишаровому гофрокартоні.

Ідеальний клей для високошвидкісного гофроагрегата повинен мати високий показник стабільності у поєднанні з низькою температурою клейстеризації та короткою текстурою. Це дозволить досягти високої швидкості при низькому рівні споживання енергії та низькому рівні витрат при нанесенні та розбризкуванні.

Складові клею

Нижче представлені типи та характеристики натуральних крохмалів. Щоб отримати з крохмалю клей, який можна буде використовувати в технологічному процесі, потрібно поєднувати певні складові за певних умов.

Контролюючи технологічний процес, вдосконалюють склади клею відповідно до вимог виробників гофрокартону для випуску окремих видів продукції, досягають міцніших зв’язків при склеюванні, підвищують робочу швидкість або оптимізують витрати.

Щоб досягти цього, потрібно розуміти, яку роль відіграє кожен компонент у приготуванні клею.

Вода

Вода в клеї має дві основні функції. По-перше, вона є середовищем для транспортування клею, яка дозволяє йому спочатку фізично переміститися на поверхню, а потім проникнути всередину змінюваного середовища.

По-друге, вода потрібна для набухання гранул крохмалю, завдяки чому склад набуває своїх клейких характеристик. Будь-яка надлишкова кількість води повинна бути видалена шляхом поглинання або випаровування при зчепленні.

Частину води, яка випаровується, потрібно безперервно видаляти або через картон та пористу тканину на пресі для виробництва тришарового гофрокартону, або вздовж гофр до краю, де тканина повинна бути достатньо щільною, щоб не пропускати випаровану воду всередину.

Тепло

Тепло використовують у процесі варіння клею при змішуванні первинної пропорції в системі Stein Hall або при активізації процесу набухання крохмалю в системі No Carrier. Опис цих процесів наведений нижче.

Тепло також використовують для активізації клейстеризації крохмалю в процесі зчеплення, а пізніше — для видалення надлишкової кількості води при застиганні клею.

Каустична сода

Її додають, щоб знизити температуру клейстеризації крохмалю, при цьому зв’язки утворюються при нижчих температурах. У процесі приготування стійкішого клею каустична сода виступає як зволожувач і в такий спосіб сприяє проникненню клею в середовище, де утворюються зв’язки.

У системі Stein Hall каустична сода впливає на клейстеризацію крохмалю та сприяє його в’язкості. У системі No Carrier каустичну соду використовують у процесі набухання крохмалю, вона також сприяє його в’язкості.

Процес змішування

На підготовчому етапі у процесі змішування стабілізується в’язкість, що дозволяє уникнути різких перепадів, які можуть виникнути у процесі циркуляції клею за допомогою насоса до точок споживання або по ланцюгу.

Бура та борна кислота

У процесі клейстеризації крохмалю бура сприяє утворенню поперечних зв’язків між молекулами крохмалю, що збільшує в’язкість клею та сприяє швидшій адгезії.

Вона також вступає у реакцію зі звареним крохмальним клеєм та модифікує текстуру, що позначається на його текучості та проникненні. Буру зазвичай використовують у системі Stein Hall.

Борну кислоту використовують у процесі приготування клею у системі No Сarrier, щоб зупинити реакцію на фазі набухання, коли досягнуто необхідного рівня в’язкості. Також її поєднують з каустичною содою, щоб отримати буру, яка покращить первинне схоплювання та поперечну стійкість.

Біоциди

Зварений крохмальний клей та набряклі гранули крохмалю схильні до бактеріального розкладання. Біоциди часто використовують як захист від зараження шкідливими речовинами та для того, щоб не допустити зниження рівня в’язкості через присутність бактерій у складі суміші.

Як біоциди традиційно використовували формальдегіди. Однак останнім часом ці досить небезпечні речовини замінили на безпечніші.

Приготування крохмального клею

Найпростіший спосіб — змішати гранули крохмалю з водою (відомий з дитинства мучний клейстер). На практиці цей клей мало використовували в промисловості, оскільки крохмаль осідав у суспензії, якщо його постійно не перемішували.

Більше того, було важко досягти певної в’язкості такого клею, процес клейстеризації був дуже повільним, через що фабрики працювали на низьких швидкостях, а для отримання зв’язків потрібно було велику кількість теплової енергії.

Протягом багатьох років працювали над поліпшенням характеристик клейового складу. У паперовій промисловості використовують різні системи приготування клею, але найчастіше — наступні дві.

Система Stein Hall

Розроблена у 1936 р. двокомпонентна система, що складається з носія, яким є зварений крохмальний клей, та вторинного невареного крохмалю. У системі Stein Hall клей готують наступним чином:

• крохмальну суспензію нагрівають у процесі змішування до заданої температури;
• при цій же температурі у крохмаль, який почав готуватися, додають каустичну соду;
• суспензію постійно перемішують, щоб отримати стійкий рівень в’язкості;
• перед тим, як ввести вторинний (неварений) крохмаль, первинний розчин розбавляють водою;
• буру додають, щоб покращити клейкі властивості та забезпечити опір зсуву;
• біоциди додають, щоб захистити клей від шкідливого впливу бактерій;
• деформацію зсуву використовують, щоб знизити рівень в’язкості суміші до встановленого рівня.

У системі Stein Hall первинний крохмаль або носій використовують для зберігання невареного або сирого крохмалю у розчині.

Він надає клею в’язкості, утримує воду для клейстеризації вторинного крохмалю, що впливає на змочуваність або проникнення у поверхню паперу та сприяє підвищенню клейких характеристик.

Носій зазвичай становить 15-20% від загального об’єму суміші. Функція вторинного крохмалю — клейстеризація, оскільки клей наносять на верхівки гофр під впливом тепла і тиску, при цьому швидко підвищується рівень в’язкості та покращуються клейкі характеристики.

Існує багато способів приготування клею в системі Stein Hall, включаючи one-bag mix та інші способи, розроблені для приготування клею для випуску особливих видів продукції у цій галузі.

Спосіб No Сarrier

Цим способом клей готують в один етап, використовують частково набряклі гранули крохмалю, які забезпечують достатню в’язкість суміші та перешкоджають осадженню. У системі No Сarrier клей готують наступним чином:

• у системі є бак для розчину каустичної соди, де 3-5-процентний каустик розбавляють у воді, а потім нагрівають до заданої температури;
• крохмальну суспензію готують у змішувальному баку з мішалкою та знову нагрівають до заданої температури;
• розчин каустичної соди додають до крохмальної суспензії у змішувальний бак, щоб гранули крохмалю набрякли, але не варять їх;
• коли досягнуто необхідного рівня в’язкості, додають борну кислоту, щоб призупинити процес набрякання. Борна кислота вступає у реакцію з каустичною содою. Отримуємо буру, яка покращує клейкі властивості та поперечну стійкість;
• щоб захистити клей від шкідливого впливу бактерій, можна додавати біоциди;
• деформацію зсуву використовують, щоб знизити рівень в’язкості суміші до встановленого рівня.

Систему No Сarrier частіше використовують у континентальній Європі, у Великобританії — Stein Hall. Ця система популярна також серед виробників, які отримують крохмаль у великих мішках (big bags), оскільки тут крохмаль додають лише один раз.

Спеціальні склади в системі No Сarrier були розроблені у зв’язку з необхідністю працювати на високих швидкостях та з важким картоном. Йдеться про склади з високим вмістом твердих частин, низькою температурою клейстеризації та про інші інноваційні склади з коротшою текстурою та специфічними реологічними профілями, що дозволяє покращити клейкі характеристики.

У крупних постачальників клею є всі склади.

Розуміння змінних величин

Чотири основні параметри впливають на рівень адгезії клею, приготованого на основі крохмалю. Параметри описані нижче.

Вміст абсолютно сухої речовини

Зазвичай становить 18-32% у промисловому масштабі або 16-28% на основі абсолютно сухої речовини. У промисловому масштабі крохмаль зазвичай містить 11-13% води, тобто вміст абсолютно сухої речовини становитиме близько 88%.

На практиці важко розрахувати вміст абсолютно сухої речовини при вимірюванні фізичних параметрів. Тому дані за вагою можна зчитувати на автоматичних системах або перевіряючи вміст сухої речовини методом випаровування (дві години), або використовуючи ареометр Боме (відповідно до стандартів).

В’язкість

Якщо казати простими словами, то в’язкість речовини можна визначити як його опір потоку. В’язкість можна виміряти за допомогою чашки віскозиметра (найчастіше використовують Stein Hall).

Це металева чашка з вертикальною ручкою і точно просвердленими отворами в основі. Повну чашку виймають з крохмального клею в баку; після того як клей пройшов через перший хрест, включають секундомір, поки крохмаль не пройде через другий хрест.

Об’єм між двома точками становить 10 секунд. В’язкість вимірюється в секундах. Значення даних змінюватиметься в межах 30-80 секунд для Stein Hall. Зверніть увагу, що на деяких автоматичних системах є вбудовані віскозиметри.

Рівень в’язкості змінюється залежно від температури, як і в’язкість олії. Вимірювання в’язкості завжди перевіряють залежно від температури, при якій знімають показання, особливо після тривалих зупинок або вихідних.

В’язкість — це основний показник рівня клейкості, і зв’язки будуть поганими, якщо показник в’язкості буде занадто низьким.

Температура клейстеризації

Це температура, за якої гранули крохмалю починають набухати і значно збільшуватися в розмірах. Зазвичай температура досягає 54-64°С, і ці показники вимірюють, нагріваючи зразки клею, поки він не почне набухати.

За стійкого підвищення температури, як правило, виникає пауза в певній точці, і цю температуру можна вважати температурою клейстеризації.

Якщо температура клейстеризації дуже висока, то виникнуть проблеми зі склеюванням і внаслідок цього знизиться робоча швидкість.

Якщо температура занадто низька, може відбутися передчасне набухання крохмалю, що призводить до поганого зчеплення і часто супроводжується клейстеризацією в баках, лотках і розподільних системах, що, звичайно, не піднімає настрою працівникам.

Зберігання, або температура циркуляції

Цей показник легко контролювати, але часто на нього не звертають уваги. Постійної якості зчеплення можна досягти тільки за відповідного контролю температури.

Вибір температури зберігання залежить від типу і складу використовуваного клею і від температури клейстеризації.

Таблиця виявлення і усунення дефектів

У таблиці нижче наведені можливі дефекти та заходи, які повинні бути вжиті для коригування формули клею.

Важливо пам’ятати, що у разі виявлення будь-якої проблеми з клеєм потрібно перевірити вміст абсолютно сухої речовини, в’язкість і температуру клейстеризації та порівняти показники з відповідною специфікацією.

Процес зчеплення

Справжнім тестуванням приготованого та застосовуваного крохмального клею є зчеплення. Потрібно розуміти основу механізму зчеплення, якщо ви хочете отримати клей відповідно до заданих характеристик.

На функціонування механізму зчеплення впливають складові, описані нижче.

Нанесення клею

Перший етап процесу зчеплення — нанесення клею на верхівки гофри. Якість нанесення клею залежить від рівномірності плівки клею та постійного підтримання її рівномірної товщини.

На верхівки гофри потрібно наносити певну кількість клею. Кількість та якість клею повинна залишатися постійною за будь-якої швидкості гофроагрегату. Що коротша текстура клею, то він менш тягучий при нанесенні. Для візуальної перевірки рекомендують використовувати стробоскопічну лампу.

Просочення клеєм

Важливо, щоб при зчепленні клей проникав у папір на певну глибину: недостатнє або надмірне просочення погано впливає на якість. На ступінь проникнення клею впливають різні фактори, такі як pH, вологість паперу та пористість. У процесі приготування клею можна змінити ступінь просочення, контролюючи кількість хімікатів, наприклад, додавши каустик, що дозволить збільшити ступінь проникнення, але знизить рівень клейстеризації.

Бура також сприяє пенетрації, але сильно впливає на рівень адгезії, стимулюючи швидке набухання крохмалю під час клейстеризації, тому проконсультуйтеся, перш ніж змінювати склад формули.

Найпростіший спосіб контролю рівня просочення — використання системи попереднього кондиціонування середнього шару на машині, щоб на папері відкрилися пори, він став сприйнятливішим до вологи.

Клейстеризація

Це швидке набухання гранул крохмалю у процесі поглинання води, що критично для хорошого рівня адгезії та клейкої здатності. Процес клейстеризації крохмалю впливає на адгезійні властивості клею. Точка клейстеризації залежить від об’єму каустичної соди, додаваної у розчин. Додаючи каустичну соду, можна довести точку клейстеризації до температури навколишнього середовища.

Первинне та остаточне зчеплення

Первинне зчеплення формується після клейстеризації і є достатньо міцним, але невитриманим з’єднанням. Картон не повинен піддаватися надмірному руйнівному впливу на цьому етапі, оскільки з’єднання ще недостатньо міцне і потрібно зачекати, поки картон висохне і будуть сформовані міцні зв’язки.

Типові дефекти зчеплення

Якщо написати перелік можливих причин дефектів зчеплення, то цей документ буде набагато довше за цю главу, і все одно для того, щоб вирішити те чи інше питання, потрібно буде викликати спеціаліста. Тому в цьому розділі обмежимося дефектами, які пов’язані або з формулою клею, або із зовнішніми факторами, які впливають на процес зчеплення.

Увагу потрібно звернути на наступні основні проблеми:

• розшарування типу «зіп» — це загальна ознака того, що клей погано просочує поверхню картону, і причин може бути багато. Основна проблема в тому, що клей недостатньо рідкий, щоб проникнути крізь папір, тому остаточне зчеплення відбувається не з паперовим волокном і, відповідно, картон трохи підтягується або стає ламким. Розшарування типу «зіп» може виникнути через перегрів паперу, неправильний об’єм каустичної соди або бури в клеї (перевірте в’язкість і точку клейстеризації) або недостатній об’єм нанесеного клею;

• пробіли при зчепленні характеризуються розшаруванням і появою білих клейових ліній при розділенні картону. Проблема викликана тим, що клей недоварений. Зазвичай вода, яка міститься в клеї, проходить у папір, і лише невеликий об’єм води залишається для завершення процесу клейстеризації гранул крохмалю. Причиною поганого зчеплення може бути низький рівень передачі тепла (зокрема на пресі для виробництва тришарового гофрованого картону), низький рівень в’язкості і занадто високі показники вологості паперу;

• кристалізовані зв’язки утворюються в результаті поганої клейкої здатності, утворення бульбашок або кристалізації клейового з’єднання. Це відбувається через поганий контакт між листами паперу в точці склеювання. Клейовий шов виглядає як скло. Зазвичай це проблеми на пресі для виробництва тришарового гофрованого картону, і виникають вони через механічні несправності на машині; швидше за все, це система притиску на пресі для виробництва тришарового гофрованого картону. Кристалізовані зв’язки нехарактерні для гофропресу;

• порушення зв’язків викликано вібрацією або коливаннями полотен на пресі для виробництва тришарового гофрокартону. Якщо верхівки гофри один або кілька разів контактують з лайнером перед тим, як остаточно зійдуться разом на пресі (процес, відомий під назвою «легке або часткове дотикання»), у клейовому складі залишається мало вологи, що може призвести до поганого зчеплення при остаточному контакті. Знову ж таки, ця проблема виникає виключно на пресі для виробництва тришарового гофрокартону при збільшенні натягу паперового полотна або при встановленні напрямних планок або роликів між клеїльною секцією і пресом.

Додатки

Вологостійкі добавки

Для деяких типів картону потрібні міцні водостійкі клейові зв’язки. До типових прикладів належить упаковка, яка зберігається в холодильниках або у замороженому вигляді. Зв’язки такого типу отримують, додаючи смолу до складу клею. Роль смол полягає в тому, щоб створити міцні зв’язки під час клейстеризації на папері. Міцність водостійких зв’язків оцінюють за результатами тесту № 9 FEFCO.

До відома варто прийняти деякі рекомендації щодо застосування вологостійких добавок:

• завжди готуйте свіжу партію клею і додавайте смолу безпосередньо перед застосуванням;
• уникайте надмірного попереднього нагрівання і попереднього кондиціонування паперу;
• на всіх станціях збільште об’єм нанесення клею;
• вологість картону на виході з гофроагрегату повинна бути більшою, ніж зазвичай, залишкова волога сприяє подальшому утворенню міцних зв’язків;
• підніміть рівень вмісту сухої речовини до 28-30%, якщо це можливо.

Додатки-фіксатори

Великі виробники клею пропонують широкий асортимент додатків-фіксаторів. Їх використовують, щоб покращити якість зв’язків, досягнутих при зчепленні. У звичайних умовах в додатках-фіксаторах немає необхідності і їх не рекомендують використовувати, поки повністю не буде зрозуміла причина поганого зв’язку, яка може бути пов’язана з несправностями машини або неправильним складом формули.

Додатки-фіксатори зазвичай використовують для випуску особливої продукції (семишаровий картон) або при роботі з певними марками паперу (наприклад, мелованими).

Відновлювачі

Їх можна використовувати, щоб скоригувати втрати в’язкості клею. Це може відбуватися через надмірну деформацію, подальше розбавлення або мікробіологічну атаку. За п’ять-десять хвилин після введення відновлювача в’язкість клею відновлюється і тримається на стабільному рівні до 24 годин.

Відновлювачі використовують не постійно, а тільки в особливих випадках, і справжні причини втрати в’язкості повинні бути обов’язково розслідувані.

Способи приготування клею

Ручний спосіб приготування

Система складається з бака для приготування, ваги та витратоміра, який встановлений на лінії подачі води. Оператор сам повинен додавати певну порцію кожного компонента в бак після ретельного зважування і вручну готувати клей відповідно до заданої формули.

Переваги системи — в її універсальності та низьких капіталовкладеннях. Однак відповідно до норм охорони праці, техніки безпеки та норм роботи з вантажами цей спосіб був визнаний небезпечним.

Напівавтоматична система

Щоб ручні системи відповідали всім необхідним вимогам, їх оснастили деякими автоматичними системами і в результаті отримали напівавтоматичну систему. Зазвичай до системи входить комп’ютер, який керує технологічним процесом, і автоматична система дозування деяких складових. Дозування крохмалю, біоцидів і додатків зазвичай виконують вручну.

Напівавтоматична система не вимагає великих капіталовкладень, але якість і концентрація приготовленого клею сильно залежать від людського фактора.

Автоматична система

В автоматичній системі використовують ємність для крохмалю і повністю комп’ютеризовану систему дозування та змішування. Капіталовкладення в систему такого типу значні, і доволі складно обґрунтувати економію трудовитрат, але вона має наступні додаткові переваги:

• постійна якість складу клею;
• просто вносити зміни в формулу клею;
• видалення ручної операції завантаження мішків з крохмалем;
• чистота на ділянці;
• облік і контроль рівня готового клею;
• звіти системи управління процесом;
• зворотній зв’язок.

Маленькі партії клею — підготовка

Останнім часом дедалі більше віддають перевагу невеликим свіже приготованим партіям клею. Це дозволяє більш універсально використовувати систему в технологічному процесі і підбирати склад клею для різних марок паперу і картону і для різних композицій.

Охорона праці та техніка безпеки в системах приготування

Враховуючи велике розмаїття систем, використання різних формул і сполук хімікатів при приготуванні крохмального клею, неможливо сформулювати всі правила з охорони праці та техніки безпеки, які задовольнили б усі потреби. Однак існують загальні керівництва, які допоможуть успішно організувати систему охорони праці та техніки безпеки при приготуванні клею:

• забезпечте відповідний рівень навчання всього персоналу (включаючи тимчасових працівників та обслуговуючий персонал);
• виявіть та проаналізуйте ризики, пов’язані з використанням небезпечних хімікатів у технологічному процесі (COSHH — контроль за речовинами, небезпечними для здоров’я);
• підготуйте інструкції з безпечної роботи системи, включаючи роботу в ручному режимі, чищення або технічне обслуговування обладнання;
• оцініть ризики (якщо такі є) при роботі з сипучими хімікатами, такими як бура, біоциди або добавки;
• забезпечте збір або видалення пилу, що утворюється у технологічному процесі.

Використання оборотної води під час приготування клею

Останнім часом сильно зросла вартість закупівлі води та її утилізації після використання, тому більше уваги стали приділяти повторному використанню та очищенню води. В ході приготування клею найчастіше використовують воду після промивання флексо. Однак під час використання цієї води виникають певні труднощі. Нижче наведені деякі рекомендації.

Якість оборотної води

Звичайна неочищена відпрацьована вода з ділянки переробки містить відносно високий відсоток зважених частинок, включаючи важкі метали, має суттєвий дисбаланс pH, можливе бактеріальне забруднення та високий рівень ХПК та БПК (хімічна потреба в кисні/біохімічна потреба в кисні).

На деяких заводах використовують системи очищення, щоб нейтралізувати рівень pH та знизити рівень зважених частинок. На окремих системах проводять повторне очищення, щоб додатково очистити воду та використовувати її повторно на заводі.

На кожному заводі діють свої особливі системи. В окремих випадках можна досягти помітної економії за рахунок використання систем додаткового очищення для повторного використання води, а не виконувати ряд вартісних заходів з утилізації стічних вод відповідно до вимог місцевих та державних органів управління.

Використання оборотної води в системі Stein Hall

Загалом для приготування клею даного типу не рекомендують використовувати неочищену відпрацьовану воду. Використовуючи воду різної якості, неможливо приготувати партії клею стабільної консистенції.

Автоматичні системи не оснащені пристроями, які могли б компенсувати (регулювати) змінювану якість води, те ж стосується і систем, керованих у ручному та напівавтоматичному режимах. Якість води відіграє значну роль в отриманні стабільних клейових характеристик.

Очищену воду за певних обставин можна використовувати при приготуванні клею в системі Stein Hall. Наполегливо рекомендують використовувати очищену воду тільки при додаванні другої порції.

При використанні очищеної води особливу увагу потрібно приділяти тому, щоб різні шкідливі бактерії не потрапили з водою в клейовий склад. При цьому рекомендують використовувати ефективні біоциди.

Використання оборотної води в системі No Сarrier

В’язкість клею, приготовленого в системі No Сarrier, контролюють у процесі змішування, тому оборотна вода не чинить такого впливу, як при способі Stein Hall.

Використання неочищеної відпрацьованої води може негативно вплинути на продуктивність та зовнішній вигляд клею. Очищена вода завдає менше проблем, але під час використання системи Stein Hall потрібно регулярно перевіряти воду на наявність у ній шкідливих бактерій.

За яким крохмалем майбутнє?

Останнім часом у галузі дедалі частіше використовують пшеничний крохмаль. Одна з основних очевидних причин — комерційна. Пшениця займає краще положення на ринку, ніж кукурудза. Деякі споживачі перейшли на використання пшениці, оскільки вирішили, що отримають при цьому певну вигоду.

Нижче наведені рекомендації щодо вирішення найпоширеніших проблем, що виникають при переході з одного виду продукту на інший.

Обладнання

Природно, що 95% нових автоматизованих клейових кухонь можуть працювати як з кукурудзяним, так і з пшеничним крохмалем без внесення будь-яких змін, так само як і більша частина застарілого обладнання. Однак старе обладнання потрібно модернізувати, якщо його використовуватимуть для варіння клею з пшеничного крохмалю. Якщо виникають якісь сумніви щодо стабільної роботи обладнання, потрібно зв’язатися з постачальником, перш ніж намагатися щось приготувати.

Формула

Пшеничний крохмаль чутливіший до температури, ніж кукурудзяний, тому кількість хімічних добавок під час варіння кукурудзяного крохмалю потрібно скоротити в два рази або на дві третини. Через це при переході з одного продукту на другий потрібно скласти абсолютно нові формули. Також при зміні клейового складу потрібно перевірити, чи підходять для нього використовувані біоциди. Постачальники обладнання повинні давати подібного роду рекомендації.

Гофроагрегат

Як вже говорилося, пшеничний крохмаль чутливіший до температур, ніж кукурудзяний. На гофроагрегаті це означає, що пшеничний крохмаль клейстеризуватиметься при нижчих температурах, ніж кукурудзяний, і в цьому приховані його великі переваги та недоліки.

Низькі температури дозволяють розвинути вищі швидкості на машинах, особливо це стосується клейових складів з короткою текстурою (модифікований крохмаль). Однак на низьких швидкостях ми спостерігатимемо попередню клейстеризацію, що в результаті призведе до розшарування. Щоб вирішити це питання, на сучасних гофроагрегатах можна створити різні криві клею.

На старих машинах оператори повинні знати, як працювати з різними типами клейових складів. Також потрібно враховувати проблеми, які можуть виникнути через накопичення клею на основі пшеничного крохмалю на гребінках або інших частинах машини.

Важкий гофрований картон

Для приклеювання верхнього шару часто використовують картопляний крохмаль, особливо на семишаровому гофрокартоні. Цей клей простіше переробити, ніж клей ПВА. Картопляний крохмаль має великі гранули, і тому його потрібно постійно помішувати, щоб гранули не осідали в суспензії. З нього отримують дуже тягучий (довга текстура) клейкий склад, який стає дуже липким при клейстеризації. В ньому міститься багато води, і потрібно багато часу на сушіння. Його велика перевага — низька температура клейстеризації.

Мікрогофрокартон

Тут добре зарекомендував себе пшеничний крохмаль, особливо у його модифікованій формі з використанням добавок. Враховуючи високу щільність клейових ліній, обмежені шляхи виходу для пари та використання тонких марок паперу, важливо зменшити кількість вільної води, що утворюється при зчепленні. Тому тут видна тенденція використовувати склади з більшим вмістом твердих речовин, ніж при виробництві традиційних марок картону, де їх зазвичай 33-34%.

У 2003-2004 рр. проводили випробування при вмісті абсолютно сухої речовини до 40% і при цьому отримали хороші промислові показники. Однак дуже важко було підтримувати суспензію у стабільному стані без постійного контролю і при цьому спостерігали дивні реології, такі як нанесення подвійної плівки клею або прогалини при нанесенні. Збільшилася витрата клею, що позначилося на конкурентоспроможності. В результаті дійшли висновку, що вигідніше використовувати 33-34% твердих речовин.

З питань придбання книги «Гофроіндустрія. У пошуках досконалості» звертайтеся до:
Костянтина Шабуневича
Тел. моб: +38 093 246 21 21 (Viber, WhatsApp, Telegram)
[email protected]

If you find an error, please highlight a piece of text and clickCtrl+Enter.