纸卷水分和涂层测量
纸张是我们最环保的产品之一,其中 ½ 被回收利用,剩余的大部分原材料来自可再生资源:树木。从便条纸到纸杯、标签、胶带、标签等,纸张是世界上使用最广泛的包装、书写、印刷和包装材料。
纸张加工是将工厂生产的纸张转化为可用制成品的过程。转换是指将连续的材料(织物)薄片处理(转换)为另一种形式。例如:为了制作一本书,可以对纸张进行涂层、印刷、切割、粘合和装订,所有这些都是在连续的过程中进行的。
生产高质量纸张的加工公司必须实现平整和水平的纸张。如果纸张的顶部和底部处于不同的湿度水平,则两侧会膨胀或收缩,从而导致边缘卷曲。然后,卷曲会在随后的印刷、分切和包装操作中造成故障(卡住),从而延迟生产,增加废品并降低效率。在整个过程中,监测和控制水分含量以保持平整度并消除边缘卷曲至关重要。
纸张转换过程
再保湿霜
纸张在运输或储存时会根据周围的湿度获得或失去水分。许多加工商还会在对纸张进行涂层之前测量流入的纸张。正确的湿度水平可确保涂层正确地涂覆在纸张基材上,并且可以校正水分含量以优化转换过程。如果纸张水分过低,则可以使用再保湿剂,它们可以是卷装、蒸汽剂、盘状保湿剂、喷雾剂或其他实施技术。通过调整涂抹器的滚轮速度、间隙和倾斜度,可以对卷状保湿霜进行优化。通过增加施加到纸张上的蒸汽量来调整蒸汽再保湿剂。圆盘再保湿剂可以通过水量或磁盘旋转速度进行调整。喷雾保湿剂由水量或每秒喷洒的微喷次数控制。无论使用哪种技术,该过程中的关键步骤都是监测和测量水分含量。
干衣机控制
干燥机是带走水分的加热气缸,可以采用对流、辐射、红外线或其他技术。纸张湿度可以通过调整纸张通过干燥机时的纸张速度或调整干燥机的温度来控制。通常,由于干燥机温度控制的响应速度可能较慢,因此调整纸张速度是首选方法。
水性涂料
加工商根据需求为水性涂料使用不同的涂抹器。这些涂抹器可以采用滚涂、喷雾、刮刀、浸泡、气刀和其他技术。根据产品的不同,这些涂层将具有固定的液体/固体比例。湿端水性涂层可以根据光谱近红外(NIR)区域的吸湿量来测量。该测量值将提供干燥后沉积在纸张上的干端涂层量,测量值以 #/ream、GSM、mils 等工程单位进行。
质量参数和测量点
过程传感器公司 (PSC) 近红外传感器 和 Guardian 跨向 Web 配置文件系统 可用于控制加工过程,包括表征进料原料、再保湿站、涂层或干燥,最终降低成本并优化工艺效率。纸张是纤维素基的,具有吸湿性(吸湿性)。纸张在成品状态下的水分通常在3%至6%之间,具体取决于周围的湿度。在加工过程中添加或去除水分的成本很高,因此测量和控制越准确,获得的效率就越高。纸上涂层厚度的测量和控制可减少浪费并提高涂层均匀性。
为了实现终极的过程监控,Guardian Cross Direction Web Profile System 为系统运行提供了横向 (CD) 分区网络配置文件和机器方向趋势。采用颜色编码的 CD 配置文件可视化地将符合规格的产品显示为绿色区域,以黄色和红色警报显示警报。它通常连接到带有报警器的彩色编码堆栈灯,当产品处于警报状态时提醒操作员。机器方向趋势允许诊断和纠正故障区域。
在固定安装中,独立的 PSC 湿度传感器通常安装在卷材的中央,或者串联安装在卷材的左侧、右侧和中央。这对转换器来说非常有价值,但确实会使网络的某些区域不受监控,这可能会导致未被发现的问题。
价值和质量
采用 PSC 在线湿度传感器和用于湿度测量的 Guardian Web 分析系统可加快启动速度、提高产量、减少废品率,并允许按卷或生产运行进行数据存档以实现可追溯性。通过以太网进行数据存档允许将生产批次与单位操作、设置、操作员或工作班次的修改相关联,以实现质量控制目的。
如果没有在线测量系统,则必须启动生产线,收集样品并将其送到工厂实验室进行分析,然后才能进行系统调整。然后重复此手动过程,直到生产线高效运行。使用在线系统,此过程可以实时完成,从而提高效率并节省成本。