Как устранить коробление гофрокартона

Зйомка на весь екран 09.10.2015 170443.bmpБорис Кац, директор департамента технической поддержки

Зйомка на весь екран 02.03.2016 101140.bmp

Производство гофрокартона — сложный термодинамический процесс.  Одновременно работают нагревающие, увлажняющие, осушающие устройства. Нанесение клея и склейка происходят при скоростях выше
300 метров в минуту. Когда полотно гофрокартона несётся по сушильному столу, незначительные колебания влажности и температуры по ходу и ширине полотна в итоге дают коробление и расслоение

IMG_8605Коробленые листы труднее транспортировать, запечатывать, высекать, фальцевать и штабелировать в стопу. Непроклей, расслоение гофрокартона приводят к непредвиденному ухудшению механических свойств ящика и предвиденным рекламациям клиентов. Коробление — это результат различных факторов, связанных с концентрациями сил на гофрокартоне.

Что происходит в гофроагрегате, который работает на нестабильном сырье? В гофропресс с двух рулонов заходит флютинг и лайнер. Перед склейкой оба полотна подогреваются и, по теории, должны хорошо склеиться в гофропрессе. Как мы знаем, более влажная часть полотна заберет больше тепла. В результате эта часть полотна не достаточно прогреется, из-за чего клей плохо проникнет в поры, будь то целлюлозное сырье или тест-лайнер из вторичного волокна.

Так как мы хотим добиться максимальной линейной скорости гофроагрегата, склейка должна выполняться с минимальным расходом клея на максимальной скорости. Если кондиция флютинга и лайнера не соответствует требованиям, качественная склейка не произойдет.

Для того, чтобы подстраховать себя от производства расклеенного гофрокартона, оператор гофроагрегата добавляет излишнее количество клея, которое впоследствии необходимо будет высушить на сушильном столе. Естественно, верхний и нижний слои на сушильном столе высыхают неравномерно.

Чтобы подстраховать себя, оператор добавляет излишнее количество клея, которое впоследствии необходимо высушить. Естественно, верхний и нижний слои на сушильном столе высыхают неравномерно

На выходе из гофроагрегата мы можем наблюдать две картины под названием “коробление”. Картина №1 — это когда верхние листы в стопе (стопа может быть высотой до двух метров) начинают коробиться прямо на выходе из укладчика — загибаются вверх, вниз или пропеллером.

Картина №2 (второй вид коробления) — это когда стопа стоит на отстое, будучи внутри горячей и влажной, поскольку мы устраняли непроклей, “заливая” картон клеем. Происходит вторичное коробление.

Если первый вид коробления оператор может увидеть и попытаться принять меры по его уменьшению, то второй вид ведет к большому количеству брака. Он называется “поезд ушел”.

Коробленый картон — это проблемы на линиях переработки. Сильно коробленый картон — макулатура. Эта проблема, к сожалению, известна всем гофропроизводителям. Много предпринималось попыток её решить. Долгие годы мы, как и все, твердили производителям: берите качественную бумагу и лайнер. Качественное сырье стоит больших денег, а наш заказчик за это платить не хочет. Стоимость же лайнера и флютинга составляет 65-75% стоимости гофрокартона.

Пять лет назад мы стали внедрять Infusion Technology в Европе

17 или 18 лет назад мы начали работать над проблемой коробления, связанного с нестабильным качеством сырья. Мы понимали,  что должны помочь нашим клиентам решить эту проблему. И нам удалось это сделать, создав устройство, которое позволяет нивелировать дефекты рулона по влажности.

Многим из нас доводилось гладить рубашку современным утюгом, который одновременно внедряет пар в полотно и разглаживает его. Пар размягчил, утюг подогрел — складка ушла.

Фото 1
ФОТО 1 и 2. Изогнутая нагревательная плита InfusionTM для подготовки бумаги для гофрирования на входе в гофропресс для лучшего формирования гофры и улучшения склейки со снижением напряжения внутри бумаги. Данная плита имеет два режима интенсивности подачи пара Infusion в зависимости от свойств бумаги.

1

Соль идеи: через прямую или изогнутую подогреваемую паром плиту под очень малым давлением через отверстия в этой плите подается пар, который размягчает полотно и готовит его к приему клея. Внедрение малого количества пара с одновременным подогревом раскрывает поры полотна (лайнера и флютинга). Волокна размягчены и готовы к эффективному впитыванию клея.

Поэтому нужно меньше клея.

Поэтому нужно меньше усилий для его высушивания.

Поэтому можно увеличить скорость, не боясь расклеивания и коробления.

И это все действительно так!

— Нашу бумагу ваш “утюжок” не пробьет…

В Европе мы реализовали порядка сорока проектов Infusion Technology на гофроагрегатах всех возрастов, типов и происхождения (Langstone, Agnati, тайваньских, китайских, BHS, Mitsubishi и др.). Но российские производители нас спрашивали:

 — А в России у вас такое есть?

 — Еще нет…

 — А… Тогда не пойдет.

 — Почему?!!

 — Нашу бумагу ваш “утюжок” не пробьет…

Так сказал мне Роман Шибанов из «ГОТЭК»а, когда мы встретились на заводе в Испании, где он увидел Infusion в действии на гофроагрегате.

Только спустя много месяцев я понял, что он имел ввиду. В Испании основной причиной коробления была различная плотность слоев гофрокартона. Например, лайнер и флютинг 120, 90 и 180 гр. Соответственно, идет разное натяжение полотна, для каждого слоя нужны свои условия прекондиционирования. В России же мы столкнулись с вызовами, которых раньше не встречали.

Фото 6
Фото 3, 4, 5, 6.  Изогнутая нагревательная плита InfusionTM для подготовки бумаги и картона (лайнера) на входе в гофропресс для более равномерного распределения влажности, температуры и подготовки бумаги к приему клея. В конечном счете, для обеспечения хорошего качества склейки в гофропрессе. Данная плита имеет трехзонное распределение по пару Infusion. Дополнительно к этому интенсивность Infusion также регулируется. Эти меры направлены на уравновешивание разброса по влажности как по ширине рулона, так и по длине, что в свою очередь приводит к значительному снижению коробления гофрокартона и улучшает качество склейки.

Фото 5

Фото 4

На семинаре в Москве для технологов и начальников гофропроизводств, организованном Игорем Ткаленко (gofro.expert), специалисты «ГОТЭК»а спросили меня:

— Можете нам помочь с короблением?

—  У вас коробление? С вашим оборудованием и вашим опытом?

Так наш давний друг и партнер, компания “ГОТЭК”, решила испытать возможности Infusion TechnologyПроблема оказалась не в оборудовании или недостатке опыта: во время аудита одного из гофроагрегатов “ГОТЭК” наши специалисты обнаружили огромное расхождение влажности по ширине рулонов. Колебания составляли до 7-9%.

Если в Европе разбег по влажности на рулоне не превышает 3%, то разбег 7-9% представляет серьезную угрозу для эффективного производства. Увидев такой значительный диапазон колебания по влажности, наши инженеры предложили усовершенствовать конструкцию Infusion плиты, разбив ее на три зоны подогрева.

Наш специалист Олег Чернов присутствовал на запуске и помогал в освоении Infusion плит на «ГОТЭК». На следующий же день эффект от внедрения плит Infusion стал очевидным. Вы можете в этом убедиться, посмотрев видео, которое снял Олег:

И вот результаты после первого месяца эксплуатации Infusion на «ГОТЭК»е в январе 2016 года:

  1. Снижение расхода клея — 5-7%!
  2. Значительное улучшение качества склейки на разных видах сырья (см. диаграмму ниже). Показатель сопротивления расслаиванию в среднем увеличился на 25% (без изменения рецептуры клея)!Безимени-1
  3. Увеличении производительности гофроагрегата на 10%!
  4.  Значительное снижение коробления готового гофрокартона (снижение процента отхода).
  5. Операторы гофроагрегата получили дополнительный инструмент для корректировки коробления при большом разбросе влажности по ширине рулона.

Когда мы встретились с руководством «ГОТЭК» в начале февраля, я ощутил их теплые рукопожатия и благодарность. А что может быть лучшей наградой для инженера, чем решенная сложная задача!

На примере «ГОТЭК» мы поняли, что чем хуже бумага, тем лучший эффект дает Infusion. Если посмотреть на окупаемость Infusion плит — она составляет от 3 до 4,5 месяцев (в зависимости от загрузки гофроагрегата).

Еще раз хочу уточнить — месяцев!!! МЕСЯЦЕВ, господа!!!

Работа Infusion Technology в России показала, что мы можем эффективно кондиционировать бумагу с нестабильной влажностью, решая таким образом проблему коробления и непроклея.