Como reduzir a duplicidade do papel no processo de fabricação de papel
A duplicidade do papel deriva, em grande parte, das condições físicas criadas durante a formação e a desaguada da teia húmida.Quando as duas superfícies de uma folha desenvolvem estruturas de fibras diferentes ou distribuições diferentes de finas e preenchimentos, estas diferenças podem permanecer visíveis no papel acabado.
Para uma fábrica de papel, o controlo da duplicidade não é, portanto, apenas uma questão de realização de um ajuste final da superfície.A secagem e a calandragem devem ser tidas em conta.
O objectivo básico é construir uma folha com uma estrutura mais uniforme através da sua espessura e evitar diferenças excessivas entre o lado do fio e o lado superior.
1Por que ocorre duplicidade de papel?
A duplicidade está particularmente associada à formação convencional de Fourdrinier, em que a água é removida predominantemente através de um lado da folha em desenvolvimento.
Dois mecanismos são especialmente importantes: a distribuição desigual das fibras finas e dos enchimentos e as diferenças de orientação das fibras.
Distribuição desigual das multas e dos elementos de preenchimento
Em uma máquina Fourdrinier convencional, a suspensão de estoque é drenada principalmente em direção ao tecido de formação.
À medida que a água passa pelas aberturas do fio, parte da fibra fina e da fração de preenchimento podem migrar para o lado do fio ou deixar a folha com a água branca.
Enquanto isso, o tapete de fibra que já se formou no fio cria uma camada de filtragem. Esta camada retém mais das finas e preenchimentos que chegam mais tarde no processo de formação,resultando em uma composição diferente em direção ao topo, ou ar, lado.
Consequentemente, as duas superfícies podem desenvolver estruturas microscópicas diferentes.
Essas diferenças podem influenciar propriedades importantes do papel, tais como:
A emissão, portanto, começa durante a formação da chapa, em vez de apenas aparecer durante o acabamento.
Orientação da fibra e estrutura da folha
A orientação da fibra é outro fator que contribui para a duplicidade.
À medida que o material se desloca rapidamente pela secção de formação e a água é removida, muitas fibras tendem a alinhar-se preferencialmente na direção da máquina.
Quando esta orientação interage com uma drenagem predominantemente unilateral, pode desenvolver-se uma estrutura não uniforme através da espessura da folha.
Durante a secagem, os dois lados podem então experimentar diferentes tensões de encolhimento.
Um resultado visível pode ser o enrolamento do papel, refletindo diferenças na estrutura da folha e na resposta de secagem entre as duas superfícies.
2Desaguamento equilibrado: abordar a duplicidade na origem
A abordagem mais fundamental para reduzir a duplicidade é melhorar a simetria do processo de formação e drenagem.
Em vez de depender fortemente da drenagem para um lado, a seção de formação pode ser projetada ou atualizada para remover a água de ambos os lados da teia molhada.
Gap Former
Um Gap Former introduz o jato de estoque entre dois tecidos formadores.
A teia molhada é apoiada entre esses tecidos enquanto a água é removida em ambos os lados.
Em comparação com a drenagem predominantemente unilateral numa máquina Fourdrinier convencional,Esta disposição proporciona um ambiente de formação mais equilibrado e pode reduzir as diferenças estruturais entre as duas superfícies da chapa.
Para os tipos de papel em que a formação e a simetria das folhas são importantes, a drenagem bilateral pode, portanto, proporcionar uma vantagem significativa no processo.
Ex-cabeçalhão
Para as máquinas de papel Fourdrinier existentes, a substituição da secção de moldagem completa pode nem sempre ser necessária.
Uma formação de fio superior adiciona um segundo tecido de formação acima da mesa de formação original.
Este arranjo pode ajudar:
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Reduzir a floculação de fibras
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Melhorar a formação das folhas
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Melhorar a uniformidade da espessura
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Reduzir a duplicidade do papel
Um primeiro fio superior pode, portanto, ser considerado quando se moderniza uma máquina Fourdrinier existente para obter uma drenagem mais equilibrada.
3- Melhoria de uma secção de formação de Fourdrinier existente
Quando a instalação de um novo antigo não é prática, modificações direcionadas à mesa de formação existente ainda podem ajudar a melhorar a estrutura da chapa.
Aplicação do Dandy Roll
A instalação de um Dandy Roll permite aplicar uma ação mecânica à superfície superior da teia molhada em desenvolvimento.
Quando escolhido e operado corretamente, o rolo dandy pode melhorar a formação e promover uma distribuição mais uniforme de fibras e preenchimentos.
O material de origem observa pesquisas que relatam uma melhoria de aproximadamente 30% na formação em condições operacionais adequadas.
No entanto, o desempenho real depende da configuração da máquina e das condições de funcionamento.
Use elementos de desaguamento mais controlados
Uma drenagem inicial muito agressiva pode aumentar o movimento de resíduos finos e preenchimentos para o lado do fio e para o sistema de água potável.
Um perfil de drenagem mais suave e progressivo pode reduzir este efeito.
Replacing conventional table-roll drainage with suitable dewatering foils or other controlled dewatering elements can reduce drainage shock and promote a more uniform distribution of sheet components through the thickness direction.
O objectivo não é simplesmente maximizar a quantidade de água removida no ponto mais precoce possível, mas gerir a drenagem de forma controlada enquanto a estrutura da folha se desenvolve.
4Optimização da secção de imprensa
A secção de formação estabelece grande parte da estrutura da chapa, mas a secção de prensagem pode reduzir ou reforçar as diferenças entre as duas superfícies.
A configuração da prensa influencia propriedades como a absorção e a resistência superficial.
Uma disposição apropriada da prensa ajuda a assegurar uma remoção mais uniforme da água, enquanto uma configuração inadequada pode aumentar as diferenças entre os dois lados.
Dependendo da qualidade do papel e da configuração da máquina, os equipamentos de secção de prensagem podem incluir:
O objectivo é conseguir uma desidratação eficaz, mantendo simultaneamente as propriedades equilibradas da chapa.
Por conseguinte, a otimização da prensa deve ser considerada em conjunto com as condições da secção de formação, em vez de ser tratada como um processo independente.
5Calendário e controlo de umidade
Após a formação e a prensagem, as operações de acabamento proporcionam oportunidades adicionais para corrigir as diferenças de superfície remanescentes.
Calandragem de rolos aquecidos
Os rolos aquecidos podem melhorar a suavidade do papel e ajudar a reduzir as diferenças entre as duas superfícies.
A operação bem sucedida requer um controlo adequado de:
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Temperatura do rolo
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Pressão no mamilo
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Umidade das folhas
Deve evitar-se a calandragem excessiva, uma vez que pode afectar o volume do papel e outras propriedades.
Perfil de umidade das caixas de vapor
Uma caixa de vapor usada ao redor da secção do secador ou do calandrante pode aplicar vapor em áreas selecionadas do papel.
A humidificação de uma superfície que tenha secado anteriormente pode reduzir as diferenças de tensão e tensão entre os dois lados.
Este método pode ser útil quando a curvatura e a duplicidade estão relacionadas com condições de secagem assimétricas, incluindo certos arranjos de secadores de camada única.
6. Papel A duplicidade requer uma solução a nível do sistema
A duplicidade do papel raramente é resultado de um único componente.
Uma avaliação prática deve considerar a sequência de produção completa:
Fluxo de estoque → Cabeçalho → Formação → Desaguagem → Prensagem → Secagem → Calendário
Por exemplo, se a duplicidade excessiva se originar de uma drenagem fortemente unilateral na seção de formação, simplesmente aplicar uma pressão de calendário maior não eliminará a causa original.
Da mesma forma, a instalação de um novo dispositivo de moldagem sem revisão das condições de prensagem e secagem pode deixar inalteradas outras fontes de assimetria da chapa.
Uma abordagem coordenada de moldagem, de desidratamento, prensagem e acabamento proporciona uma via mais eficaz para melhorar a folha final.
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Rolos de pressão jumbo
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Rolos de calendário
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