Книга “Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”
Точка неповернення
Накопичувальний міст, напрямні та гальмівний пристрій
Двошаровий гофрокартон, виходячи з гофропресу, надходить на накопичувальний міст по похилому транспортеру, який працює зі швидкістю трохи більше швидкості руху картону. Це дозволяє забезпечити акуратне захоплення картону, щоб не деформувати гофрований профіль, щойно приклеєний до лайнера.
Двошаровий гофрокартон — це гнучкий матеріал у машинному напрямку, але жорсткий у поперечному. Після того як картон виходить з похилого транспортера, його направляють вниз на горизонтальний мостовий транспортер, контролюючи процес таким чином, щоб на транспортері, який працює на низькій швидкості, були лише петлі або хвилі.
Швидкість транспортера зазвичай становить 1/10 або 1/7 лінійної швидкості. Накопичувальний міст використовують як буферний склад для полотна двошарового гофрокартону, щоб регулювати випадкові зміни швидкості між гофропресом та пресом для виробництва тришарового гофрокартону.
Буферний склад на накопичувальному мосту намагаються, як правило, підтримувати на постійному та мінімальному рівні, оскільки повітря на накопичувальному мосту має бути теплим та вологим, причому вологість має бути вищою з боку приводу на машині, якщо вона примикає до стіни, оскільки там природна циркуляція повітря менша.
Сирий картон досить чутливий до вологості, тому що менше часу він перебуває в цьому середовищі, то краще.
Більшість машин оснащено електронною системою управління Контроль рівня на накопичувальному мосту, яку також можна скоригувати таким чином, щоб періодично збільшувати об’єм накопичувального складу, наприклад, перед сплайсуванням, коли швидкість на гофропресі знижують.
Загалом система дозволяє регулювати швидкості на гофропресі та пресі для виробництва тришарового гофрованого картону, щоб підтримувати об’єм буферного складу на накопичувальному мосту в межах заданих максимальних та мінімальних значень.
Перед тим як картон з накопичувального мосту надійде в зону попереднього нагріву та на клеїльний вузол, його виводять з накопичувача, проводять по машині та позиціонують відповідно до полотна нижнього лайнера з точністю до кількох міліметрів.
Прості бічні напрямні мають форму півмісяця, вони можуть пошкодити та пошкоджують краї паперу. Використовуючи такі напрямні, неможливо досягти бажаної точності позиціонування. Також вони генерують високий рівень шуму.
Більшість сучасних машин оснащено одним або двома м’якими напрямними валиками з високим коефіцієнтом тертя, які обертаються над лайнером, і їх можна зміщувати під кутом, щоб керувати картоном у потрібному напрямку без безпосереднього контакту та без пошкодження краю паперу.
Після вирівнювання полотно двошарового гофрокартону проходить над фрикційною поверхнею та надходить на гальмівний барабан, де розгладжують усі нерівності, утворені на накопичувачі, та натягують полотно для послідовного проходження над підігрівачами та через вузол склеювання.
Якщо різниця між натягом полотна двошарового гофрокартону та нижнього лайнера занадто велика, то в результаті отримуємо короблення у напрямку руху полотна (так зване короблення за довжиною), тому цей гальмівний пристрій та гальмівний пристрій на розкаті лайнера є ефективним способом управління та регулювання.
Зона попереднього нагріву
Загалом тут можна сказати те саме, про що вже йшлося під час розповіді про лайнер на гофропресі. На гофроагрегаті для виробництва тришарового гофрокартону (один гофропрес) зазвичай використовують дуплексний, або подвійний, нагрівач, а на гофроагрегаті для виробництва п’ятишарового гофрокартону (два гофропреси) — три підігрівачі, або триплексну систему нагріву.
Триплексну систему також можна застосовувати при виробництві тришарового гофрокартону, де використовують важкі крафтлайнери (350 г і більше) і працюють на високих швидкостях.
Гофроагрегати, на яких випускають семишаровий і важкий картон, можуть бути оснащені п’ятьма підігрівачами, пропонуючи широкий вибір конфігурацій охоплення. Деякі марки паперу, які деформуються при склеюванні, іноді краще охоплювати в такий спосіб, щоб нагріти другу сторону і направити вологість у протилежний бік.
Вузол склеювання
Сьогодні для нанесення клею на верхівки гофр на полотно двошарового гофрокартону використовують таку ж систему з двома валами, як і на гофропресі, з наносним пристроєм і шаберним валом.
Перевага вузла склеювання порівняно з гофропресом у тому, що технологічна зона не оточена гарячими валами.
Полотно двошарового гофрокартону, що надходить, підтримують у горизонтальному положенні настільки рівно, наскільки це можливо перед входом у зону нанесення клею.
Полотно контактує з валом для нанесення клею, при цьому використовують притискний вал або контактну планку.
Контактна планка дешевша і потребує менше технічного обслуговування. Її використовують частіше, але під час випуску особливих видів продукції, наприклад, мікрогофрокартону, краще використовувати односторонній тиск притискного вала, оскільки в цьому випадку контакт вала для нанесення клею з верхівками гофрованого профілю менше, якщо порівняти його з контактною планкою.
Поверхню вала для нанесення клею піддають піскоструминній обробці або гравірують, часто хромують або роблять з нержавіючої сталі.
Необхідно ще раз зауважити, що важливо наносити рівномірний шар клею на верхівки гофр. На них шар клею знаходиться довше, ніж на гофропресі, оскільки відстань між точкою склеювання і точкою зчеплення більша.
Багато гофроагрегатів оснащені подвійним контуром подачі клею: на вузлі склеювання наносять клей з вищим вмістом абсолютно сухої речовини, ніж на гофропресі.
Швидкість вузла склеювання десь на 3% нижча швидкості паперу, щоб можна було наносити клей на верхівки гофрованого профілю.
Шаберний вал має хромоване або керамічне покриття. На вузлі склеювання здебільшого використовують систему з лотком для клею, оскільки це проста і доступна система, причому зона, де вона встановлена, прохолодніша, ніж на гофропресі, отже, клей у лотку не клейстеризуватиметься.
На вузлі склеювання, як і на гофропресі, ставлять автоматично регульовані обмежувачі. Їх калібрують так, щоб регулювати за позиціями близько 3-4 мм по внутрішньому краю нижнього лайнера.
Обмежувачі використовують, щоб клей не витікав на нагрівальні плити. Клей, швидко застигаючи, формує обрізну кромку, що пошкоджує краї ширшого картону, який випускатиметься пізніше, або дороге полотно, якщо будуть випускати полотно вужчого формату.
Багато полотен свідчать про очевидну необхідність використання обмежувачів клею.
Удосконалення системи нанесення клею
Поступово було введено кілька новинок для вдосконалення системи управління та послідовності нанесення клею, зокрема, для мікрогофрокартону та легких марок картону.
Одна з таких систем дозволяє розділяти плівку клею на валу для нанесення перед тим, як він контактуватиме з верхівками гофрованого профілю.
Тут можна використовувати клей з високим вмістом абсолютно сухої речовини та мінімізувати товщину плівки, що наноситься, та гідродинамічний клиновий ефект, який призводить до того, що зазор між валами по центру машини ширший, ніж по краях.
На системі, оснащеній двома валами, вдалося практично досягти мінімальної товщини плівки близько 0,04 мм (0,0016″), і це завжди більше, ніж у центральній зоні. Система з трьома валами дозволила контролювати налаштування за товщиною плівки до 0,018 мм (0,0007″).
Добре налагоджений і відрегульований кут шабера може дозволити досягти плівки товщиною до 0,002 мм (0,00008″), але на практиці його не можна налаштувати на особливі параметри.
Що стосується рівномірності нанесення, то для машини шириною 2,5 м (98″) з системою, оснащеною двома валами, задана товщина плівки 0,07 мм (0,0028″) змінюватиметься по ширині машини від 0,07 мм по краях до 0,092 мм (0,0036″) по центру.
Для порівняння, система, оснащена трьома валами на машині з такою ж шириною, має розходження від 0,07 мм до 0,078 мм (0,0031″), що дозволяє покращити концентрацію втричі.
Вал для нанесення клею може мати гравіювання для ефективного нанесення клею на поверхню паперу. Система оснащена високочутливою системою управління тиском притискного вала на вузлі склеювання (або вала для нанесення клею на гофропресі) для того, щоб підтримувати постійний і контрольований рівень тиску в точці нанесення клею.
Всі ці заходи спрямовані на те, щоб наносити на полотно клей мінімальної товщини з високим вмістом абсолютно сухої речовини рівномірно у продольному та поперечному напрямках.
Зниження рівня зайвої вологи допомагає позбутися хвилястості та зморшкуватості, створює гарну поверхню для друку та дозволяє працювати на вищій швидкості, що важливо для широких машин, легких марок паперу та дрібного гофрування.
Рівний шар клею на всій ширині полотна дозволяє уникнути деформації легких марок картону та мікрогофрокартону. На досить нещодавно розроблених точних системах нанесення клею використовують автоматичну систему промивання із вбудованими розпилювачами.
Прес для виробництва тришарового гофрокартону
Функція преса для виробництва тришарового гофрокартону полягає в приклеюванні та витримці нижнього лайнера та отриманні готового картону. Це останній вузол у вологій частині гофроагрегату.
Переважно картон пропускають над кількома нагрітими плоскими поверхнями. Є дві секції: сушильний стіл та секція транспортування. Продукція з преса для виробництва тришарового гофрокартону — це жорсткий картон у поздовжному та поперечному напрямках, матеріал, з якого роблять ящики.
Сушильний стіл
Вхід на сушильний стіл має бути якомога ближчий до вузла склеювання (без доступу для оператора) з кількох причин:
• щоб мінімізувати втрати тепла на папері;
• уникнути надмірного набухання клею на верхівках гофрованого профілю перед зчепленням;
• зменшити вібрацію паперового полотна.
Оскільки між підігрівачем та входом на прес для виробництва тришарового гофрокартону є невелика відстань, проходячи яку, полотно втрачає температуру, деякі сучасні преси для виробництва тришарового гофрокартону оснащені вбудованим підігрівачем для нижнього лайнера на вході.
Це гарна ідея. Альтернативне рішення — встановити підігрівальний барабан під вузол склеювання, але додаткове тепло небажане для цього вузла, крім того, залишається ще якась відстань від точки зчеплення.
Технологічний процес
Точка захоплення має бути першою точкою, де шар клею, нанесений на верхівки гофрованого профілю, з’єднують з нижнім лайнером. Вони міцно тримаються разом з мінімальним зсувом або усадкою з моменту зчеплення на пресі для виробництва тришарового гофрокартону.
Спочатку розглянемо тришаровий гофрокартон, який займає більше 80% випущеної продукції. Тепло надходить з верхньої поверхні нагрівальних плит через нижній лайнер на нове клейове з’єднання для витримки.
Воду видаляють трьома способами:
• частина вбирається в папір;
• частина потрібна для набухання та приготування крохмального клею під дією тепла;
• пар та випаровування під дією температури.
Оскільки тепло на картон подають знизу, пар випаровується через верхній шар лайнера та через сукно преса для виробництва тришарового гофрокартону або в боки, вздовж каналів гофри, до краю картону.
Отже, тут не лише знижується температура картону, але й підвищується рівень вологості. Іншими словами, процес побудований на дисбалансі.
Пам’ятайте, що коли папір стає вологим, він тягнеться, причому полотно паперу тягнеться більше в поперечному, ніж у поздовжному напрямку, — це пов’язано з розташуванням волокон.
При технологічному процесі на пресі для виробництва тришарового гофрокартону спостерігаємо тенденцію до висушування нижнього лайнера та витіснення вологи у напрямку до верхнього лайнера, коли фізично картон знаходиться у плоскому стані в процесі з’єднання.
Коли з преса для виробництва тришарового гофрокартону виходить плоский картон, спостерігається тенденція до короблення (згинання країв вгору) при укладанні картону в стопу, оскільки вологість мігрує з верхнього лайнера до сухого нижнього лайнера верхнього аркуша, в такий спосіб подовжуючи нижній лайнер та усаджуючи верхній лайнер.
Тому важливо, щоб сукно преса для виробництва тришарового гофрокартону мало хорошу пропускну здатність та гігроскопічність, щоб випаровуваний пар вільно проходив крізь нього та збирав конденсовану вологу та вологу з верхнього лайнера. Про сукно детальніше поговоримо пізніше.
Під час виробництва п’ятишарового гофрокартону нижній шар клеять так само, як і на тришаровому гофрокартоні. Середній шар піддають термічній обробці під дією пари, що виробляється при приклеюванні нижнього шару.
Необхідно підтримувати тиск на сушильному столі на відповідному рівні, щоб з’єднання були стабільними та міцними.
Нагрівальні плити
Традиційні нагрівальні плити мають тенденцію деформуватися вгору, якщо тільки вони правильно не спроектовані, щоб уникнути цього.
Причина досить проста. Картон постійно виділяє тепло з верхньої поверхні, тоді як нижня поверхня залишається відносно стабільною.
Таким чином, верхня поверхня хоче вступити в контакт з нижньою, і це призводить до короблення (деформації вгору), отже краї деформуватимуть картон, який знаходиться над ними, як показано вище.
Коефіцієнт лінійного розширення сталі не лінійний, але для нас достатнім наближенням буде 1х10-5. Диференціальна довжина за різниці температур 10°С і робочій ширині понад 2,5 м становить 0,25 мм.
Для того, щоб запобігти або обмежити ефект деформації нагрівальних плит вгору, використовували різні методи, наприклад, фіксацію середньої частини та країв нагрівальних плит. При цьому використовували значний тиск.
Сучасні нагрівальні плити зроблені з цільних сталевих пластин, просвердлені по ширині так само, як і поверхнево нагрівані гофровали.
Вони мають наступні переваги:
• низька теплова інерція, тобто швидке нагрівання та охолодження;
• теплова деформація, як уже зазначено, менша, що дозволяє отримати рівнішу поверхню;
• їх не кваліфікують як посудини під тиском, тому сертифікація не потрібна.
Потрібно регулярно перевіряти абсолютний та відносний рівень нагрівальних плит та самі плити на наявність темних або не відполірованих поверхонь.
Бруд та пил від смол, що містяться в папері, або надмірна кількість клею можуть запікатися на нагрівальних плитах. Їх видаляють металевими скребками або абразивними щітками, які є на ринку та які можна кріпити до сукна для чищення. Для цього просто проганяйте сукно без картону зі швидкістю 50 м/хв протягом 10-20 хвилин на остиглих нагрівальних плитах.
Притискна система
Традиційно для притискання картону використовують важкі сталеві вали, створюючи лінійний тиск, який поширюється на товщину сукна на пресі для виробництва тришарового гофрокартону (дивіться малюнок нижче).
І сьогодні ці системи вважають ефективним способом притискання, особливо для важкого, п’яти- та семишарового гофрокартону та часто для мікрогофрокартону через відносно високе та щільне лінійне навантаження, яке несуть вали, а також через великий дихаючий простір сукна.
Однак використання прижимних валів висуває високі вимоги до обслуговування.
Існують системи, де використовують тиск повітря. Завдяки загальному підвищеному тиску вони дозволяють рівномірно розподіляти навантаження на картон, що дає відмінні результати в ході випуску традиційних марок картону зі звичайним гофрованим профілем, особливо це стосується тришарового гофрокартону.
Щоб утримати картон на нагрівальних плитах, використовують додаткове навантаження, причому рівень притискання не повинен пошкодити картон.
Ці системи вимагають навіть вищого рівня обслуговування порівняно з валами. Причому вони можуть перешкоджати верхньому потоку пари та випаровуванню через картон і сукно, якщо переробляють більш вологий картон (профілю Е та нижче або п’ятишаровий гофрований картон).
Наприкінці двадцятого століття популярними стали статична планка та притискні пластини, при цьому було доведено, що за більшого ефекту витрати на обслуговування менші.
Потім почали широко використовувати ланцюгові знімні пластини, які дозволяють миттєво регулювати рівень притискання.
Раніше виникали проблеми, пов’язані зі зносом сукна при терті та затримкою вологи, що випаровується з сукна. Їх вирішили, удосконаливши конструкцію башмачного преса та сукна.
Попри все, оператор машини повинен наполягати на використанні системи, яка дозволить проводити налаштування по ширині відповідно до робочої ширини полотна гофрокартону так, щоб сукно не опускалося до нагрівальних плит за межами ширини полотна, адже це перешкоджає виходу вологи вздовж гофр та призводить до зносу країв сукна.
Існує великий вибір систем, і потрібно вибрати найоптимальніший спосіб притискання, який підходитиме для всіх марок картону, що випускається.
Яку б систему притискання не використовували, на вході на нагрівальні плити рекомендують використовувати два або три вали, щоб забезпечити гарне зчеплення і уникнути утворення бульбашок.
Нагрівальні плити зазвичай поділяють на три групи. На кожній можна контролювати температуру, регулювати тиск і об’єм подаваного пару.
Зазвичай пар подають каскадом з передньої секції на задню, тому пар під високим тиском (більш гарячий) подають на першу секцію, де відбувається остаточна фаза зчеплення нижнього шару.
Пар з першої групи відокремлюють від конденсату, а потім подають на другу групу і так далі. Тому температура нагрівальних плит знижується у міру проходження картону по машині.
Цю систему використовують при виробництві більшості стандартних марок картону, працюючи на достатньо високих швидкостях.
Однак якщо картон використовуватимуть для нанесення високоякісного друку, наприклад, крейдований картон або лайнер з попередньо нанесеним друком, особливо лакований, то потрібно зменшити рівень первинного теплового шоку.
Теоретично на гофропресі, де як систему притискання використовують сукно, зовнішній лайнер можна пропускати через гофроагрегат зверху, і це було б добре для картону цього типу, але не дуже багато хто робить це на практиці.
Традиційно як зовнішню поверхню коробки використовують нижній лайнер. Це поверхня, яка проходить над сталевими нагрівальними плитами.
В процесі роботи поверхня нагрівальних плит добре полірується папером, але якщо, наприклад, краї плит не на одному рівні або на них застиг клей з попереднього замовлення, то це може призвести до пошкодження поверхні тонкого або крейдованого паперу, що неприпустимо для готової коробки.
Перед роботою з таким матеріалом потрібно перевіряти і чистити нагрівальні плити. Ще потрібно видаляти органічні залишки, які зазвичай накопичуються на вершині планок і можуть падати на проклеєну поверхню, тому перевірте, щоб планка була розташована нижче поверхні нагрівальних плит.
Якщо високоякісний картон випускають часто, то перші кілька нагрівальних плит оснащують окремою паровою системою, яку налаштовують на температурний режим, нижчий за той, що використовують на решті частини преса для виробництва тришарового гофрокартону.
На деяких машинах пішли далі — підвищили температуру нагрівальних плит у міру проходження картону через сушильний стіл.
Іншими словами, гострий пар подають на останню групу і каскадом повертають проти напрямку руху картону. Це відповідає теорії Білла Ніккеля (Bill Nikkel), який був членом групи CID, що вивчала короблення картону.
Суть теорії полягала в тому, що ми повинні прагнути максимально зберегти майже постійну різницю температур між температурою нагрівальної плити і температурою нижнього лайнера, мінімізуючи навантаження на картон і, як наслідок, його тенденцію до деформації.
Важко поєднувати теорію з практикою під час випуску тришарового гофрокартону. Ще складніше це реалізувати для п’ятишарового та семишарового картону.
На щастя, п’ятишаровий та семишаровий гофрокартон менш схильний до деформації. Однак папір та повітря — чудові ізолятори, і тому просто неможливо швидко передати тепло у верхні точки склеювання за такої складної структури.
Для передачі тепла вгору на пресі для виробництва тришарового гофрокартону ми здебільшого розраховуємо на пар, що піднімається, та приховану теплоту, що виходить з картону, плюс невеликий об’єм конвекційного тепла.
При передачі прихованої теплоти пар конденсується та перетворюється на воду в зоні склеювання, яка просочується у папір, а пізніше висихає.
Добре, що більший профіль зазвичай знаходиться у верхньому шарі картону на пресі для виробництва тришарового гофрокартону, у цьому випадку маємо подвійну перевагу в тому, що тут використовують менше клею та вентиляційні канали є більшими.
Тому важливо використовувати підігрівач під час подачі максимального об’єму тепла у верхні шари паперового сендвіча та під час підняття температури до максимального рівня на вході на прес для виробництва тришарового гофрокартону.
Важкий гофрований картон та мікрогофрокартон детально описані у наступній частині.
Зона транспортування
Так званий основний привід гофроагрегату розташований в кінці преса для виробництва тришарового гофрокартону, який приводять у дію за допомогою головного ремінного шківа. Функція зони транспортування полягає у протягуванні картону через сушильний стіл.
Картон протягують проти опору:
• гальмівного пристрою на рулонній установці для нижнього лайнера;
• гальмівних пристроїв на накопичувальному мосту на полотні двошарового гофрокартону;
• тертя при підігріві;
• тертя між нагрівальними плитами та завантаженим картоном.
Значне навантаження виправдовує використання приводу у 150-200 к.с.
Транспортування або протягування здебільшого можливе завдяки використанню верхнього та нижнього сукна із застосуванням лінійного тиску, що працює на синхронізованих швидкостях.
Коефіцієнт тертя між сукном та лайнерами важливий для того, щоб забезпечити рівне переміщення зверху та знизу картону.
Якщо верхня поверхня переміщується швидше за нижню, то це обов’язково позначиться на профілі гофри. В результаті отримаємо нижчий показник площинного стиснення або м’якший картон.
Якщо нижнє сукно переміщується швидше, то це не сильно впливає на результат, адже більше тягове зусилля не передається через профілі.
Статична електрика виникає під час тертя між синтетичним сукном та папером, який може прилипати до нагрівальних плит.
Можна вжити заходів, щоб мінімізувати це, наприклад, заземливши провідник у контакт з картоном, сукном або нагрівальними плитами або використовуючи розпилюваний пар на сукні або антистатичні системи-розпилювачі, такі як описані нижче.
Добре, якщо на пресі для виробництва тришарового гофрокартону є амперметр, який показує рівень виробленого струму. У процесі роботи преса для виробництва тришарового гофрокартону проводяться вимірювання, що дозволяє подолати опір.
Якщо рівень опору занадто високий, перевірте натяг гальмівного пристрою для нижнього лайнера. Зазвичай між нагрівальними плитами та лайнером створюється тертя.
Щоб зняти статику, багато машин оснащені антистатичними планками або планками, покритими воском, або, що ще краще, автоматичною системою зі сприсками, які розпилюють безпечну для харчових продуктів емульсію на нижній бік нижнього шару лайнера на вході на прес для виробництва тришарового гофрокартону, якщо сила струму перевищує заданий рівень.
Simon, попередник SHS, представив секцію вакуумного транспортування, де полотно переміщали за допомогою вакууму через перфороване гумове сукно тільки на нижньому лайнері.
Це давало переваги, які полягали у значному скороченні розмірів сушильної частини, що вимагалося для її автоматизації. Система працювала добре, але її час тоді не настав.
У деяких звітах вказували, що випущений картон був недостатньо висушений для поздовжного різання або особливо для бігування і система з вакуумним сукном іноді давала збої і не нагрівала картон так, як традиційне сукно, роблячи складним профілактичне обслуговування.
Покращену версію почали використовувати на пресах для виробництва тришарового гофрокартону без сукна, але набагато пізніше.
На традиційному пресі для виробництва тришарового гофрокартону, де використовують верхнє та нижнє сукно, можна забезпечити синхронну швидкість руху сукна, якщо поверхневі швидкості головного верхнього та нижнього привідних циліндрів однакові і якщо немає ковзання між поверхнею циліндра та рухомим сукном.
Тому важливо, щоб була підібрана відповідна товщина зносостійкої обшивки з високим коефіцієнтом тертя та проводилося регулярне обслуговування цих циліндрів. Якщо одне сукно ковзає, то знову виникає небезпека отримання нахилу профілю.
Чи використовувати сукно на пресі для виробництва тришарового гофрокартону або працювати без сукна?
Незважаючи на те, що протягом багатьох років пропонували преси для виробництва тришарового гофрокартону без сукна, більшість пресів оснащені сукнами.
Кожен завод сам приймає рішення, але мета цієї глави — описати основні функції та відповідні властивості традиційного сукна, те, як працюють машини без сукна, відзначити головні переваги та недоліки обох систем та висунути припущення, яку систему використовуватимуть у майбутньому.
Сукно
Сьогодні на більшості гофроагрегатів у всьому світі використовують верхнє та нижнє сукно на пресах для виробництва тришарового гофрокартону.
До 1960-х рр. здебільшого використовували плетену тканину з бавовни. Поява відповідних синтетичних матеріалів дозволила збільшити термін служби тканини та забезпечити постійність розмірів.
Вони стали популярними у 1970-х рр., оскільки вартість матеріалу стала більш конкурентоспроможною порівняно з бавовною. Використовують два види сукна — плетене і повстяне.
З початку 1970-х рр. на гофроагрегатах використовують голкопрошивне, або повстяне, сукно. Як правило, його роблять із синтетичних матеріалів. Тканина складається з багатошарової плетеної основи, або сітки, на яку з одного або обох боків механічним способом кріплять волокнисті тканини або полотна.
Сукно заданої товщини і ваги отримують, використовуючи певну кількість шарів в основі і кількість полотен, пришитих на основу. Потім його обробляють хімікатами для того, щоб волокна стали більш міцними і сукно було більш зносостійким.
Завдяки своїм поверхневим характеристикам сукно поглинає вологу з картону в секції з нагрівальними плитами і вбирає її при поверненому прогоні.
Профіль сукна рівномірної товщини дозволяє забезпечити рівномірне притискання по всій ширині картону для гарної передачі тепла для сушіння клею.
Важлива характеристика будь-якої тканини для гофроагрегата — це шов, який не маркує картон. Гачки на шві на голкопрошивному сукні закриті спеціальною стрічкою, щоб шов не маркував картон.
На плетеному сукні волокна розміщені горизонтально, що перешкоджає прилипанню клею на поверхню; таке сукно має високу стійкість до пошкоджень в процесі чищення та експлуатації.
Сьогодні сукно роблять із високогігроскопічних синтетичних матеріалів, які у змозі вбирати зайву вологи. Матеріали, які використовують при виготовленні сукна, стійкі до тертя, тепла або зносу, особливо по краях, де вони труться об сталеві плити під час прогону вузького полотна.
Коли виробники сукна говорять про транспортування, вони посилаються на два аспекти:
• транспортування безпосередньо картону;
• транспортування вологи в процесі сушіння.
Оскільки машини працюють на підвищеній швидкості і постійно зростають вимоги до якості гофрокартону, сукно для гофроагрегату повинне максимально вбирати та видаляти вологу. Наприклад, розглянемо, як сукно поводиться за наступних технологічних умов:
- середня швидкість: 200 м/хв.;
- верхнє сукно: довжина 39 м, ширина 2,5 м (загалом 97,5 кв.м);
- час роботи: 2 зміни, 16 годин.
За цей період сукно повинне транспортувати близько 16 400 літрів води із картону (понад 16 тонн, приблизно стільки води міститься у 80 повних ваннах), збираючи вологу і викидаючи її в атмосферу у вигляді пари.
Ба більше, щоб допомогти картону пройти через прес для склеювання з мінімальним прослизуванням, на зовнішній поверхні сучасного сукна повинна залишатися невелика кількість залишкової вологи, щоб забезпечити максимальне зчеплення між сукном та папером (як при читанні газет ви притримуєте сторінку великим пальцем).
Залишкова волога створює корисний побічний ефект — запобігає накопиченню статичної електрики в машині. Не варто використовувати сукно з напиленням або іншими антистатичними покриттями, оскільки саме покриття може впливати на поглинання та видалення вологи з самого сукна.
Основний критерій в оцінці сукна — його економічний ефект. У зазначених вище пунктах обумовлено, що при ефективному поглинанні та видаленні вологи з витратами тієї ж кількості енергії на сушильному столі можна випускати картон гарної якості. Уникаючи статичної електрики, можна зберегти енергію.
Один із важливих моментів для гофроагрегатів — термін служби сукна. На нього впливають три основні фактори:
а) якість матеріалу, з якого воно виготовлено;
б) довжина та ширина;
в) технічне обслуговування.
Для виробників картону ширину та довжину замовлення диктує переважно ринок. Виробники дійсно можуть наполягати на проведенні техобслуговування високого рівня та використанні сукна найкращої якості.
Якісне сукно повинно мати пробіг 60-65 млн лінійних метрів, але фактично він може досягати 100 млн лінійних метрів.
Підбиваючи підсумки, варто сказати, що гарне сукно повинно виконувати наступні функції:
• прокладка для захоплення та протягування картону в секції транспортування;
• розширений ефект притискання при використанні традиційних притискних валів, що допомагає уникнути роздавлювання картону;
• забезпечує вихід певного обсягу випаровуваного пару крізь пори та поглинає решту вологи, що виділяється з картону на сушильному столі; викид залишку вологи в атмосферу на зворотному шляху;
• допомагає протягувати картон над нагрівальними плитами завдяки контакту з верхнім лайнером.
Сукно повинно мати наступні властивості:
• стійкість до прилипання клею;
• високу гігроскопічність;
• поверхню, яку можна ефективно чистити, не пошкоджуючи;
• жорсткість у поперечному напрямку, щоб уникнути склеювання країв гофрованого профілю при роботі з вузьким картоном;
• високий рівень опору абразивному зносу, особливо на краях, там, де вони вступають у контакт з нагрівальними плитами;
• постійність розмірів (не розтягується і не сідає) та рух точно в заданому напрямку (без бічних зміщень);
• довгий термін служби (мінімум 60 млн метрів / 200 млн футів);
• рівномірна вага квадратного метра, що забезпечує рівномірне навантаження на картон і менше навантаження на нагрівальні плити;
• з’єднувальні шви, які не маркують картон.
Як йшлося вище, плоску систему притискання ввели на гофроагрегатах з 1993 р. Використання таких систем дозволило збільшити температуру на працюючому сукні приблизно на 20-30 °С.
Частина сукна вступає в безпосередній контакт з нагрівальними плитами, що призводить до того, що температура на краях сукна піднімається на 40%.
Крім того, ці притискні системи більш абразивні і на практиці скорочують термін служби традиційного сукна. На ринку є спеціально розроблені види сукна із захистом країв, що дозволяє збільшити термін служби сукна на 25-50%.
Сукно іншого типу спеціально розроблено, щоб знизити енергоспоживання, підвищити зносостійкість відносно притискних пластин, використовуючи спеціальні матеріали, отже притискна система легко ковзає над верхньою поверхнею сукна і знижується споживання енергії.
Під час зміни ширини паперу виникає менше проблем, оскільки клей, який накопичується на краях сукна, можна легко видалити за допомогою скребка, якщо сукно захищене відповідним чином.
Враховуючи постійне збільшення швидкості почали застосовувати нові типи сукна, які зазвичай називають сукном з відкритою сіткою.
Сьогодні на ринку представлені декілька різних типів сукна, причому вони мають ті ж характеристики, що і сукно традиційного типу, такі як здатність до переміщення картону, бічна стійкість, постійність розмірів, довгий термін служби, захист країв, низький рівень відходів і т.п.
На ринку також є сукна-гібриди, тобто суміш традиційного сукна і сукна-сітки. Якщо розглядати сукно з відкритою сіткою з притискним пристроєм у вигляді валу на пресі для виробництва тришарового гофрокартону, постачальнику варто поставити питання щодо стабільності його застосування.
Без сукна
Впровадження нових систем, таких як повітряна система, башмачний прес або система пластинчатого типу на пресі для виробництва тришарового гофрокартону, які використовують для притискання, призвело до того, що замислилися над видаленням верхнього сукна з секції з нагрівальними плитами.
Marquip і SHS встановили декілька традиційних і нових пресів для виробництва тришарового гофрокартону, застосовуючи цей принцип. У Marquip використовували традиційне подвійне сукно в зоні транспортування, тоді як у SHS — вакуумну систему на нижньому лайнері.
Перші результати були змішаними, але час і подальше вдосконалення покаже майбутній потенціал або переваги систем без сукна або сукна з крупнокомірчатою сіткою.
Вимоги до обслуговування на гофроагрегаті
Типові встановлені потужності для гофроагрегата шириною 2,5 м (98″) з дуплексною різкою наведені нижче.
Електрика: 400 вольт, 3 фази — 1400 КВА (плюс кондиціонування повітря).
Стиснене повітря: трубопровід 2″ на 6-10 бар, зневоднені та очищені від оливи — 27,5 Нм >/год.
Видалення бічної кромки: необхідний потік повітря = 10 000 куб. м/год.
Вода: охолодження: 1050 л (235 галонів)/год — варто встановити установку для охолодження і рециркуляцію.
Чистка: 200 л (45 галонів)/зміну.
Крохмальний клей: вміст твердих речовин — 26-28%; температура клейстеризації — 54-60°С; в’язкість — 50-65 сек Stein-Hall; оборот — приблизно 50 л/хв для гофропреса і вузла склейки.
Пар: сухий насичений пар — 13 бар на машині; 5800 кг (2600 фунтів)/год.
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ І
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ІV
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ V
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ VІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ VІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ VІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ Х
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХІV
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХV
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХVІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХVІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХVІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХІХ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХІV
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХV
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХVІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХVІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХVІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХІХ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХХ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХХІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХХІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХХІІІ
“Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”. Розділ ХХХІV
 |
З питань придбання книги «Гофроіндустрія. У пошуках досконалості» звертайтеся до: Костянтина Шабуневича Тел. моб: +38 093 246 21 21 (Viber, WhatsApp, Telegram) [email protected] |
