Pomiar wilgotności i powłok papierowych

Papier jest jednym z naszych najbardziej przyjaznych dla środowiska produktów, gdzie ⅔ podlega recyklingowi, a większość pozostałego surowca pochodzi z odnawialnych źródeł: drzew. Od papieru do notatek po papierowe kubki, metki, taśmy, etykiety i nie tylko, papier jest najczęściej używanym materiałem do pakowania, pisania, drukowania i pakowania na świecie.

Przetwarzanie papieru to proces, który przekształca papier produkowany w fabryce w użyteczne produkty wytwarzane. Konwersja to miejsce, w którym ciągły cienki arkusz materiału (wstęga) jest przetwarzany (przekształcany) w inną formę. Na przykład: aby zrobić książkę, papier może być powlekany, drukowany, cięty, klejony i wiązany w sposób ciągły.

Firmy konwertujące produkujące papier wysokiej jakości muszą uzyskać płaskie i równe arkusze. Jeśli górna i dół arkusza papieru mają różne poziomy wilgotności, boki rozszerzają się lub kurczą, powodując zwijanie się krawędzi. Następnie zwijanie powoduje nieprawidłowe działanie (zakleszczenie) w kolejnych operacjach drukowania, cięcia wzdłużnego i pakowania, co opóźnia produkcję, zwiększa złom i zmniejsza wydajność. Monitorowanie i kontrolowanie zawartości wilgoci w celu utrzymania płaskości i wyeliminowania zwijania się krawędzi ma kluczowe znaczenie w całym tym procesie.

Proces konwersji papieru

Nawilżacze

Papier może zyskać lub tracić wilgoć w zależności od otaczającej wilgotności podczas transportu lub przechowywania. Wiele konwerterów mierzy również przychodzący zapas papieru przed pokryciem papieru. Prawidłowe poziomy wilgotności zapewniają prawidłowe nałożenie powłoki na podłoże papierowe, a poziomy wilgotności można wprowadzić korekty w celu optymalizacji procesu konwersji. Nawilżacze mogą być stosowane, jeśli wilgotność papieru jest zbyt niska i mogą to być rolka, para, dysk, spray lub inna technika wdrażania. Nawilżacze w rolkach można zoptymalizować, dostosowując prędkość rolowania aplikatora, szczelinę i pochylenie. Nawilżacze pary reguluje się poprzez zwiększenie objętości pary nałożonej na papier. Nawilżacze dysków można regulować za pomocą objętości wody lub prędkości obrotowej dysku. Nawilżacze w sprayu są kontrolowane przez objętość wody lub liczbę mikrosprayów nakładanych na sekundę. Bez względu na to, która technika jest używana, kluczowym krokiem w procesie jest monitorowanie i pomiar poziomu wilgotności.

Sterowanie suszarką

Suszarki to podgrzewane cylindry, które odprowadzają wilgoć i mogą być konwekcyjne, promieniujące, podczerwone lub inne techniki. Wilgotność papieru można kontrolować, dostosowując prędkość wstęgi podczas przechodzenia przez suszarkę lub regulując temperaturę suszarki. Zazwyczaj preferowaną metodą jest regulacja prędkości wstęgi, ponieważ kontrola temperatury suszarki może reagować wolniej.

Powłoki na bazie wody

Konwertery wykorzystują różne aplikatory do powłok na bazie wody w zależności od ich potrzeb. Aplikatory te mogą być rolkami, sprayem, ostrzami lekarskimi, nożami do zanurzania, nożami pneumatycznymi i innymi technikami. Powłoki te będą miały stały stosunek cieczy do ciał stałych w zależności od produktu. Powłokę na bazie wody mokrej można zmierzyć na podstawie absorpcji wilgoci w obszarze bliskiej podczerwieni (NIR) widma światła. Pomiar ten zapewni ilość suchej powłoki końcowej osadzonej na papierze po suszarce, a pomiary są wykonywane w jednostkach inżynieryjnych takich jak #/ream, GSM, mils lub inne.

Parametry jakości i punkty pomiarowe

Procesy Sensors Corporation (PSC) Czujniki NIR a Systemy profili internetowych Guardian Cross Direction może być stosowany do sterowania procesem konwersji, w tym charakteryzowania przychodzącego surowca, stacji nawilżania, powlekania lub suszenia, ostatecznie obniżając koszty i optymalizując wydajność procesu. Papier jest na bazie celulozy i jest hydroskopijny (pochłaniający wilgoć). Wilgotność papieru wynosi zwykle od 3 do 6% wilgotności w stanie gotowym, w zależności od wilgotności otoczenia. Dodawanie lub usuwanie wilgoci w procesie konwersji jest kosztowne, więc im dokładniejsze pomiary i kontrole, tym większa wydajność. Pomiar i kontrola grubości powłoki na papierze zmniejsza ilość odpadów i poprawia jednorodność powłoki.

System profili sieciowych Guardian Cross Direction Web Profile System zapewnia profil sieciowy z przekrojem (CD) i trend kierunku maszyny dla działania systemu. Kolorowy profil CD wyświetla wizualnie produkt w specyfikacji jako zielone strefy, alarmy w żółtych i czerwonych alarmach. Jest to często podłączone do oznaczonego kolorami światła stosu z ogłaszaczem, aby ostrzegać operatorów, gdy produkt jest w stanie alarmowym. Trendy kierunków maszyn umożliwiają diagnozowanie i korygowanie kłopotliwych stref.

W instalacji stałej samodzielne czujniki wilgoci PSC są zwykle montowane na środku wstęgi lub szeregowo po lewej, prawej i środkowej stronie wstęgi. Ma to wielką wartość dla konwertera, ale pozostawia niektóre obszary sieci bez monitorowania, co może spowodować niewykryte problemy.

Wartość i jakość

Wdrożenie on-line czujników wilgoci PSC i systemu profilowania sieci Guardian do szybkości pomiaru wilgoci uruchamia się, zwiększa wydajność produkcji, zmniejsza ilość odpadów i umożliwia archiwizację danych w rolkach lub cyklu produkcyjnym w celu identyfikowalności. Archiwizacja danych przez sieć Ethernet umożliwia kojarzenie partii produkcyjnych z modyfikacjami operacji jednostek, konfiguracji, operatorów lub zmian roboczych w celach kontroli jakości.

Bez systemu pomiarowego on-line linia musi zostać uruchomiona, pobrana próbka i wysłana do laboratorium fabrycznego w celu analizy, a następnie można dokonać regulacji systemu. Ten ręczny proces jest następnie powtarzany, aż linia działa wydajnie. Dzięki systemowi on-line proces ten odbywa się w czasie rzeczywistym, co powoduje zwiększoną wydajność i oszczędność kosztów.