Мокрая часть - узел склейки (Глава 9)

Книга «Гофроиндустрия. В поисках совершенства»

Точка невозврата

Накопительный мост, направляющие и тормозное устройство

Двухслойный гофрированный картон, выходя с гофропресса, поступает на накопительный мост по наклонному транспортеру, который работает со скоростью чуть больше скорости движения картона, что позволяет обеспечить аккуратный захват картона, чтобы не деформировать гофрированный профиль, только что приклеенный к лайнеру.

Двухслойный гофрированный картон – гибкий материал в машинном направлении, но жесткий в поперечном. После того как картон выходит с наклонного транспортера, его направляют вниз на горизонтальный мостовой транспортер, контролируя процесс таким образом, чтобы на транспортере, который работает на низкой скорости, были только петли или волны.

Скорость транспортера составляет обычно 1/10 или 1/7 часть линейной скорости. Накопительный мост используют как буферный склад для полотна двухслойного гофрированного картона, чтобы регулировать случайные изменения скорости между гофропрессом и прессом для производства трехслойного гофрированного картона.

Двухслойное полотно поступает по наклонному ленточному транспортеру на накопительный мост

Склад на накопительном мосту стараются, как правило, поддерживать на постоянном и минимальном уровне, так как воздух на накопительном мосту должен быть теплым и влажным, причем влажность должна быть выше со стороны привода на машине, если она примыкает к стене, поскольку там естественная циркуляция воздуха меньше.

Сырой картон достаточно чувствителен к влажности, поэтому чем меньше времени он находится в этой среде, тем лучше.

Большинство машин оснащено электронной системой управления Контроль уровня на накопительном мосту, который тоже можно скорректировать таким образом, чтобы периодически увеличивать объем накопительного склада, например, перед сплайсированием, когда скорость на гофропрессе сбрасывают.

В целом система позволяет регулировать скорости на гофропрессе и прессе для производства трехслойного гофрированного картона, чтобы поддерживать объем буферного склада на накопительном мосту в пределах заданных максимальных и минимальных значений.

Направляющий механизм на накопительном мосту центрирует полотно двухслойного гофрированного картона относительно центральной оси или края

Перед тем как картон с накопительного моста поступит в зону предварительного нагрева и на клеильный узел, его выводят из накопителя, проводят по машине и позиционируют в соответствии с полотном нижнего лайнера с точностью до нескольких миллиметров.

Простые боковые направляющие имеют форму полумесяца, они могут повредить и повреждают края бумаги; используя такие направляющие, невозможно достичь желаемой точности позиционирования.

Также они генерируют высокий уровень шума. Большинство современных машин оснащены одним или двумя мягкими направляющими валиками с высоким коэффициентом трения, которые вращаются над лайнером, и их можно смещать под углом, чтобы управлять картоном в нужном направлении без непосредственного контакта и без повреждения края бумаги.

После выравнивания полотно двухслойного гофрированного картона проходит над фрикционной поверхностью и поступает на тормозной барабан, где разглаживают все неровности, образованные на накопителе, и натягивают полотно для его последовательного прохождения над подогревателями и через узел склейки.

Если разница между натяжением полотна двухслойного гофрированного картона и нижнего лайнера слишком большая, то в результате получим коробление в направлении движения полотна (так называемое коробление по длине), поэтому это тормозное устройство и тормозное устройство на раскате лайнера являются эффективным способом управления и регулировки.

Зона предварительного нагрева

В целом здесь можно сказать то же, о чем уже шла речь при описании лайнера на гофропрессе. На гофроагрегате для производства трехслойного гофрированного картона (один гофропресс) обычно используют дуплексный, или двойной, нагреватель, а на гофроагрегате для производства пятислойного гофрированного картона (два гофропресса) используют три подогревателя, или триплексную систему нагрева.

Триплексную систему можно также применять при производстве трехслойного гофрированного картона, где используют тяжелые крафтлайнеры (350 г и более) и работают на высоких скоростях.

Гофроагрегаты, на которых выпускают семислойный гофрированный картон и тяжелый картон, могут быть оснащены пятью подогревателями, как показано ниже, предлагая широкий выбор конфигураций обхвата.

На рисунке вы видите стандартную конфигурацию обхвата, но некоторые марки бумаги, которые деформируются при склейке, иногда лучше охватывать другим способом, чтобы нагреть другую сторону и направить влажность в противоположную сторону.

Узел склейки

Обычная система нанесения клея с двумя валами

Сегодня для нанесения клея на верхушки гофр на полотно двухслойного гофрированного картона используют такую же систему с двумя валами, как и на гофропрессе, с наносным устройством и шаберным валом.

Преимущество узла склейки по сравнению с гофропрессом в том, что технологическая зона не окружена горячими валами.

Поступающее полотно двухслойного гофрированного картона поддерживают в горизонтальном положении настолько ровно, насколько это возможно перед входом в зону нанесения клея.

Полотно контактирует с валом для нанесения клея, при этом используют прижимной вал или контактную планку.

Контактная планка более дешевая и меньше нуждается в техническом обслуживании. Ее используют чаще, но при выпуске особых видов продукции, например, микрогофрокартона, лучше использовать одностороннее давление прижимного вала, так как в этом случае контакт вала для нанесения клея с верхушками гофрированного профиля меньше, если сравнить его с контактной планкой.

Пример триплексного подогревателя с широким выбором конфигураций обхвата, вытянутого специально для производства семислойного гофрированного картона или тяжелого гофрированного картона

Поверхность вала для нанесения клея подвергают пескоструйной обработке или гравируют, часто хромируют или делают из нержавеющей стали. Еще раз хотим обратить внимание на то, что важно наносить равномерную пленку клея на верхушки гофр.

На них слой клея находится дольше, чем на гофропрессе, так как расстояние между точкой склейки и точкой сцепления больше. Многие гофроагрегаты оснащены двойным контуром подачи клея: на узле склейки наносят клей с более высоким содержанием абсолютно сухого вещества, чем на гофропрессе.

Скорость узла склейки и сегодня где-то на 3% ниже скорости бумаги, чтобы можно было наносить клей на верхушки гофрированного профиля.

Саморегулируемый контактный рычаг с пружинной фиксацией подстраивается под заданную толщину и обеспечивает равномерную нагрузку по ширине машины

Шаберный вал имеет хромированное или керамическое покрытие. На узле склейки в основном используют систему с лотком для клея, так как это простая и доступная система, причем зона, где она установлена, прохладнее, чем на гофропрессе, следовательно, клей в лотке не будет клейстеризоваться.

На узле склейки, как и на гофропрессе, ставят автоматически регулируемые ограничители. Их калибруют таким образом, чтобы регулировать по позициям около 3-4 мм по внутреннему краю нижнего лайнера.

Ограничители используют, чтобы клей не вытекал на нагревательные плиты. Клей, быстро застывая, формирует обрезную кромку, повреждающую края более широкого картона, который будут выпускать позже, или дорогостоящее сукно, если будут выпускать полотно более узкого формата.

Многие сукна кричат об очевидной необходимости использования ограничителей клея.

Новинки системы нанесения клея

На момент написания книги было введено несколько новинок для усовершенствования системы управления и последовательности нанесения клея, в частности, для микрогофрокартона и легких марок картона.

Одна из таких систем позволяет разделять пленку клея на валу для нанесения перед тем, как он будет контактировать с верхушками гофрированного профиля.

Здесь можно использовать клей с высоким содержанием абсолютно сухого вещества и минимизировать толщину наносимой пленки и гидродинамический клиновой эффект, который приводит к тому, что зазор между валами по центру машины шире, чем по краям.

На системе, оснащенной двумя валами, на практике удалось достичь минимальной толщины пленки около 0,04 мм (0,0016″), и это всегда больше, чем в центральной зоне. Система с тремя валами позволила контролировать настройки по толщине пленки до 0,018 мм (0,0007″).

Хорошо отлаженный и отрегулированный угол шабера может позволить добиться пленки толщиной до 0,002 мм (0,00008″), но на практике его нельзя настроить на особые параметры.

Что касается равномерности нанесения, то для машины шириной 2,5 м (98″) с системой, оснащенной двумя валами, заданная толщина пленки 0,07 мм (0,0028″) будет меняться по ширине машины от 0,07 мм по краям до 0,092 мм (0,0036″) по центру.

Для сравнения, система, оснащенная тремя валами на машине с такой же шириной имеет расхождение от 0,07 мм до 0,078 мм (0,0031″), что позволяет улучшить концентрацию в три раза.

Вал для нанесения клея может иметь гравировку для эффективного нанесения клея на поверхность бумаги. Система оснащена высокочувствительной системой управления давлением прижимного вала на узле склейки (или вала для нанесения клея на гофропрессе) для того чтобы поддерживать постоянный и контролируемый уровень давления в точке нанесения клея.

Все эти мероприятия направлены на то, чтобы наносить на полотно клей минимальной толщины с высоким содержанием абсолютно сухого вещества равномерно в продольном и поперечном направлении.

Снижение уровня избыточной влаги помогает уйти от волнистости и морщинистости, создает хорошую поверхность для печати и позволяет работать на более высокой скорости, что важно для широких машин, легких марок бумаги и мелкого гофрирования.

Ровная пленка клея по всей ширине полотна позволяет избежать деформации легких марок картона и микрогофрокартона. В будущем планируют применять недавно разработанные точные системы нанесения клея, где используют автоматическую систему промывки со встроенными спрысками.

Пресс для производства трехслойного гофрированного картона

Функция пресса для производства трехслойного гофрированного картона заключается в приклеивании и выдержке нижнего лайнера и получении готового картона. Это последний узел в мокрой части гофроагрегата.

В основном картон пропускают над несколькими нагретыми плоскими поверхностями. Есть две секции: сушильный стол и секция транспортировки. Продукция с пресса для производства трехслойного гофрированного картона – это жесткий картон в продольном и поперечном направлениях, это материал, из которого делают ящики.

Сушильный стол

Вход на сушильный стол должен быть по возможности ближе к узлу склейки (без доступа для оператора) по нескольким причинам:

• минимизировать потери тепла на бумаге;
• избежать чрезмерного набухания клея на верхушках гофрированного профиля перед сцеплением;
• уменьшить вибрацию бумажного полотна.

Так как между подогревателем и входом на пресс для производства трехслойного гофрированного картона есть небольшое расстояние, проходя которое, полотно теряет температуру, некоторые современные прессы для производства трехслойного гофрированного картона оснащены встроенным подогревателем для нижнего лайнера на входе.

Это хорошая идея. Альтернативное решение – установить подогревательный барабан под узел склейки, но дополнительное тепло нежелательно для узла склейки, и более того, остается еще какое-то расстояние от точки сцепления.

Технологический процесс

Точка захвата должна быть первой точкой, где слой клея, нанесенный на верхушки гофрированного профиля, соединяют с нижним лайнером. Они прочно держатся вместе с минимальным сдвигом или усадкой с момента сцепления на прессе для производства трехслойного гофрированного картона.

Сначала рассмотрим трехслойный гофрированный картон, который занимает более 80% выпускаемой продукции. Тепло поступает сверху с верхней поверхности нагревательных плит через нижний лайнер на новое клеевое соединение для выдержки. Воду удаляют тремя способами:

• часть впитывается в бумагу;
• часть воды нужна для набухания и приготовления крахмального клея под действием тепла;
• пар и испарение под действием температуры.

Так как тепло на картон подают снизу, пар испаряется через верхний слой лайнера и через сукно пресса для производства трехслойного гофрированного картона или в стороны вдоль каналов гофры, к краю картона.

Поэтому здесь не только снижается температура картона, но и повышается уровень влажности. Другими словами, процесс построен на дисбалансе.

Помните, когда бумага становится влажной, она тянется, причем полотно бумаги тянется больше в поперечном, чем в продольном направлении, это связано с расположением волокон.

При технологическом процессе на прессе для производства трехслойного гофрированного картона наблюдаем тенденцию к высушиванию нижнего лайнера и выталкиванию влаги по направлению к верхнему лайнеру, когда физически картон находится в плоском состоянии в процессе связи.

Если поверхность нагревательной плиты неровная, картон будет ломаться по краям под весом валов и теплопередача будет хуже в центре из-за плохого контакта

Если плоский картон выходит с пресса для производства трехслойного гофрированного картона, наблюдается тенденция к короблению (загибание краев вверх) при укладывании картона в стопу, так как влажность мигрирует с верхнего лайнера к сухому нижнему лайнеру верхнего листа, таким образом удлиняя нижний лайнер и усаживая верхний лайнер.

Поэтому важно, чтобы сукно пресса для производства трехслойного гофрированного картона обладало хорошей пропускной способностью и гигроскопичностью, чтобы испаряющийся пар свободно проходил сквозь него и собирал конденсирующую влагу и влагу с верхнего лайнера. О сукне более подробно мы поговорим позже.

При производстве пятислойного гофрированного картона нижний слой клеят так же, как и на трехслойном гофрированном картоне. Средний слой подвергают термической обработке под действием пара, вырабатываемого при приклеивании нижнего слоя.

Необходимо поддерживать давление на сушильном столе на соответствующем уровне, чтобы связи были стабильными и прочными.

Нагревательные плиты

Традиционные нагревательные плиты имеют тенденцию деформироваться вверх, если только они правильно не спроектированы, чтобы избежать этого.

Причина довольно простая. Картон постоянно выделяет тепло с верхней поверхности, в то время как нижняя поверхность остается относительно стабильной.

Таким образом, верхняя поверхность хочет вступить в контакт с нижней, и это приводит к короблению (деформации вверх), так что края будут деформировать картон, который находится над ними, как показано выше.

Коэффициент линейного расширения стали не линейный, но для нас достаточным приближением будет 1 х 10-5. Дифференциальная длина при разнице температур 10°С и рабочей ширине более 2,5 м составляет 0,25 мм.

Разные методы использовали для того, чтобы предотвратить или ограничить эффект деформации нагревательных плит вверх, например, фиксирование средней части и краев нагревательных плит. При этом используют значительное давление.

Современные нагревательные плиты сделаны из сплошных стальных пластин, просверленных по ширине так же, как и поверхностно нагреваемые гофровалы. Они имеют следующие преимущества:

Типичные остатки клея на нагревательных плитах

• низкая тепловая инерция, т. е. быстрые нагрев и охлаждение;
• тепловая деформация, как уже отмечено, меньше, что позволят получить более ровную поверхность;
• их не квалифицируют как сосуды под давлением, поэтому сертификация не нужна.

Нужно регулярно проверять абсолютный и относительный уровень нагревательных плит и сами плиты на наличие темных или неотполированных поверхностей.

Грязь и пыль от смол, содержащихся в бумаге, или чрезмерное количество клея могут запекаться на нагревательных плитах. Их удаляют металлическими скребками или абразивными щетками, которые есть на рынке и которые можно крепить к сукну для чистки.

Просто прогоните сукно без картона при скорости 50 м/мин на протяжении 10-20 минут на остывших нагревательных плитах, очищая их.

Прижимная система

Традиционно для прижима картона используют тяжелые стальные валы, создавая линейное давление, которое распространяется на толщину сукна на прессе для производства трехслойного гофрированного картона (смотрите следующий рисунок).

И сегодня эти системы считают эффективным способом прижима, особенно для тяжелого картона, пяти- и семислойного гофрированного картона и часто для микрогофрокартона из-за относительно высокой и плотной линейной нагрузки, которую несут валы, а также из-за большого дышащего пространства сукна.

Однако использование прижимных валов предъявляет высокие требования к обслуживанию.

Сукно пресса для производства трехслойного гофрированного картона распределяет нагрузку прижимного вала на картон

Существуют системы, где используют давление воздуха. Благодаря общему повышенному давлению они позволяют равномерно распределять нагрузку на картон, что дает превосходные результаты при выпуске традиционных марок картона с обычным гофрированным профилем, особенно это касается трехслойного гофрированного картона.

Чтобы удержать картон на нагревательных плитах, используют добавочную нагрузку, причем уровень прижима не должен повредить картон.

Данные системы требуют даже более высокого уровня обслуживания по сравнению с валами. Причем они могут препятствовать верхнему потоку пара и испарению через картон и сукно, если перерабатывают более влажный картон (профиля Е и ниже или пятислойный гофрированный картон).

В конце двадцатого века популярными стали статическая планка и прижимные пластины, при этом было доказано, что при большем эффекте затраты на обслуживание меньше.

Сегодня используют цепные съемные пластины, которые позволяют мгновенно регулировать уровень прижима.

Ранее возникающие проблемы, связанные с износом сукна при трении и задержкой влаги, испаряющейся с сукна, решили, усовершенствовав конструкцию башмачного пресса и сукна.

Несмотря ни на что, оператор машины должен настаивать на использовании системы, которая позволит проводить настройки по ширине в соответствии с рабочей шириной полотна гофрокартона так, чтобы сукно не опускалось к нагревательным плитам за пределами ширины полотна, так как это препятствует выходу влаги вдоль гофр и приводит к износу краев сукна.

Существует большой выбор систем, и нужно выбрать наиболее подходящий способ прижима, который будет подходить для всех выпускаемых марок картона.

Какую бы систему прижима ни использовали, на входе на нагревательные плиты рекомендуют использовать два или три вала, чтобы обеспечить хорошее сцепление и избежать образования пузырей.

Нагревательные плиты обычно делят на три группы. На каждой группе можно контролировать температуру, регулировать давление и объем подаваемого пара.

Обычно пар подают каскадом с передней секции на заднюю, поэтому пар под высоким давлением (более горячий) подают на первую секцию, где проходит окончательная фаза сцепления нижнего слоя.

Пар с первой группы отделяют от конденсата, а затем подают на вторую группу и так далее. Поэтому температура нагревательных плит снижается по мере прохождения картона по машине.

Эту систему используют при производстве большинства стандартных марок картона, работая на достаточно высоких скоростях.

Однако если картон будут использовать для нанесения высококачественной печати, например, мелованный картон или лайнер с предварительно нанесенной печатью, особенно лакированный, то нужно уменьшить уровень первичного теплового шока.

Теоретически на гофропрессе, где в качестве системы прижима используют сукно, наружный лайнер можно пропускать через гофроагрегат сверху, и это было бы хорошо для картона данного типа, но до сих пор лишь немногие делают это на практике.

Помните, что традиционно в качестве внешней поверхности ящика используют нижний лайнер. Это поверхность, которая проходит над стальными нагревательными плитами.

В процессе работы поверхность нагревательных плит хорошо отполировывается бумагой, но если, например, края плит не на одном уровне или на них застыл клей с предыдущего заказа, то это может привести к повреждению поверхности тонкой или мелованной бумаги, что недопустимо для готового ящика.

Перед работой с подобного рода материалом нужно проверять и чистить нагревательные плиты. Еще нужно удалять органические остатки, которые обычно скапливаются на вершине планок и могут падать на проклеенную поверхность, поэтому проверьте, чтобы планка была расположена ниже поверхности нагревательных плит.

Если высококачественный картон выпускают часто, то первые несколько нагревательных плит оснащают отдельной паровой системой, которую настраивают на более низкий температурный режим, чем режим, используемый на остальной части пресса для производства трехслойного гофрированного картона.

На некоторых современных машинах пошли дальше – повысили температуру нагревательных плит по мере прохождения картона через сушильный стол.

Другими словами, острый пар подают на последнюю группу и каскадом возвращают против направления движения картона. Это согласуется с теорией Билла Никкеля (Bill Nikkel), который был членом группы CID, изучавшей коробление на картоне.

Суть теории заключалась в том, что мы должны стремиться максимально сохранить почти постоянную разность температур между температурой нагревательной плиты и температурой нижнего лайнера, минимизируя нагрузку на картон и, как следствие, его тенденцию к деформации.

Тяжело сочетать теорию с практикой при выпуске трехслойного гофрированного картона. Еще сложнее это реализовать для пятислойного и семислойного картона.

К счастью, пятислойный и семислойный гофрированный картон менее склонен к деформации. Однако бумага и воздух – великолепные изоляторы, и поэтому просто невозможно быстро передать тепло в верхние точки склейки при столь сложной структуре.

Для передачи тепла вверх на прессе для производства трехслойного гофрированного картона мы в основном рассчитываем на поднимающийся пар и выходящую с картона скрытую теплоту плюс небольшой объем конвекционного тепла.

При передаче скрытой теплоты пар конденсируется и превращается в воду в зоне склеивания, которая проникает в бумагу, а позже высыхает.

Хорошо, что более крупный профиль обычно находится в верхнем слое картона на прессе для производства трехслойного гофрированного картона, в этом случае мы имеем двойное преимущество в том, что здесь используют меньше клея и вентиляционные каналы больше.

Поэтому важно использовать подогреватель при подаче максимального объема тепла в верхние слои бумажного сэндвича и при подъеме температуры до максимального уровня на входе на пресс для производства трехслойного гофрированного картона.

Тяжелый гофрированный картон и микрогофрокартон подробно описаны в следующей части.

Зона транспортировки

Так называемый основной привод гофроагрегата находится в конце пресса для производства трехслойного гофрированного картона, который приводят в действие посредством главного ременного шкива. Функция зоны транспортировки заключается в протягивании картона через сушильный стол.

Картон протягивают против сопротивления:

• тормозного устройства на рулонной установке для нижнего лайнера;
• тормозных устройств на накопительном мосту на полотне двухслойного гофрированного картона;
• трения при подогреве;
• трения между нагревательными плитами и загруженным картоном.

Значительная нагрузка оправдывает использование привода 150-200 л.с.

Транспортировка или протяжка в основном возможна благодаря использованию верхнего и нижнего сукна с применением линейного давления, работающего на синхронизированных скоростях.

Коэффициент трения между сукном и лайнерами важен для того, чтобы обеспечить ровное перемещение сверху и снизу картона.

Если верхняя поверхность перемещается быстрее нижней, то это обязательно отразится на профиле гофры. В результате получим более низкий показатель плоскостного сжатия или более мягкий картон.

Если нижнее сукно перемещается быстрее, то это не сильно влияет на результат, так как большее тяговое усилие не передается через профили.

Статическое электричество возникает при трении между синтетическим сукном и бумагой, которая может прилипать к нагревательным плитам.

Можно принять меры, чтобы минимизировать это, например, заземлив проводник в контакт с картоном, сукном или нагревательными плитами или используя распыляемый пар на сукне или антистатические системы-распылители, такие как описаны ниже.

Хорошо, если на прессе для производства трехслойного гофрированного картона есть амперметр, который показывает уровень вырабатываемого тока. В процессе работы пресса для производства трехслойного гофрированного картона проводятся замеры, что позволяет преодолеть сопротивление.

Если уровень сопротивления слишком высокий, проверьте натяжение тормозного устройства для нижнего лайнера. Обычно между нагревательными плитами и лайнером создается трение.

Чтобы снять статику, многие машины оснащены антистатическими планками или планками, покрытыми воском, или, что еще лучше, автоматической системой со спрысками, распыляющими безвредную для пищевых продуктов эмульсию на нижнюю сторону нижнего слоя лайнера на входе на пресс для производства трехслойного гофрированного картона, если сила тока превышает заданный уровень.

Simon, предшественник SHS, представил секцию вакуумной транспортировки, где полотно перемещали при помощи вакуума через перфорированное резиновое сукно только на нижнем лайнере.

Это давало преимущества, которые заключались в значительном сокращении размеров сушильной части, что требовалось для ее автоматизации. Система хорошо работала, но ее время пока не пришло.

В некоторых отчетах указывали, что выпускаемый картон был недостаточно высушен для продольной резки или особенно для биговки и система с вакуумным сукном иногда давала сбои и не нагревала картон так, как традиционное сукно, делая сложным профилактическое обслуживание.

Улучшенную версию начали использовать на прессах для производства трехслойного гофрированного картона без сукна, но намного позже.

На традиционном прессе для производства трехслойного гофрированного картона, где используют верхнее и нижнее сукно, можно обеспечить синхронную скорость движения сукна, если поверхностные скорости главного верхнего и нижнего приводных цилиндров одинаковые и если нет скольжения между поверхностью цилиндра и движущимся сукном.

Поэтому важно, чтобы была подобрана соответствующая толщина износостойкой обшивки с высоким коэффициентом трения и проводилось регулярное обслуживание этих цилиндров. Если одно сукно проскальзывает, то снова возникает опасность получения наклонного профиля.

Использовать ли сукно на прессе для производства трехслойного гофрированного картона или работать без сукна?

Несмотря на то что на протяжении нескольких лет предлагают прессы для производства трехслойного гофрированного картона без сукна, большинство прессов оснащены сукнами.

Каждый завод принимает свое решение, но цель данной главы – описать основные функции и соответствующие свойства традиционного сукна, описать, как работают машины без сукна, отметить главные преимущества и недостатки обеих систем и выдвинуть предположения о том, какую систему будут использовать в будущем.

Сукно

Сегодня на большинстве гофроагрегатов во всем мире используют верхнее и нижнее сукно на прессах для производства трехслойного гофрированного картона.

До 1960-х в основном использовали плетеное сукно из хлопка. Появление подходящих синтетических материалов позволило увеличить срок службы сукна и обеспечить постоянство размеров.

Они стали популярными в 1970-х, так как стоимость материала стала более конкурентоспособной по сравнению с хлопком. Используют два вида сукна – плетеное и войлочное.

С начала 1970-х на гофроагрегатах используют иглопрошивное, или войлочное сукно. Как правило, его делают из синтетических материалов. Сукно состоит из многослойной плетеной основы, или сетки, на которую с одной или обеих сторон механическим способом крепят волокнистые ткани или полотна.

Сукно заданной толщины и веса получают, используя определенное количество слоев в основе и количество полотен, нашитых на основу. Затем его обрабатывают химикатами для того чтобы волокна стали более прочными и сукно было более износостойким.

Благодаря своим поверхностным характеристикам сукно поглощает влагу с картона в секции с нагревательными плитами и впитывает ее при возвратном прогоне.

Профиль сукна равномерной толщины позволяет обеспечить равномерный прижим по всей ширине картона для хорошей передачи тепла для сушки клея.

Важная характеристика любого сукна для гофроагрегата – это шов, который не маркирует картон. Крючки на шве на иглопрошивном сукне закрыты специальной лентой, чтобы шов не маркировал картон.

На плетеном сукне волокна расположены горизонтально, что препятствует прилипанию клея на поверхность; такое сукно имеет высокую устойчивость к повреждениям в процессе чистки и эксплуатации.

Сегодня сукно делают из высоко гигроскопичных синтетических материалов, которые в состоянии впитывать излишки влаги. Материалы, которые используют при изготовлении сукна, устойчивы к трению, теплу или износу, особенно по краям, где они трутся о стальные плиты при прогоне узкого полотна.

Когда производители сукна говорят о транспортировке, они ссылаются на два аспекта:

• транспортировка непосредственно картона;
• транспортировка влаги в процессе сушки.

Так как машины работают на повышенной скорости и постоянно растут требования к качеству выпускаемого картона, сукно для гофроагрегата должно максимально впитывать и удалять влагу. Например, рассмотрим, как ведет себя сукно при следующих технологических условиях:

средняя скорость: 200 м/мин; верхнее сукно: длина 39 м, ширина 2,5 м (итого 97,5 кв. м); время работы: 2 смены, 16 часов.

За этот период времени сукно должно транспортировать приблизительно 16 400 литров воды с картона (это более 16 тонн воды, приблизительно столько ее содержится в 80 полных ваннах), собирая влагу и выбрасывая ее в качестве пара в атмосферу.

Более того, чтобы помочь картону пройти через пресс для склеивания с минимальным проскальзыванием, на внешней поверхности современного сукна должно удерживаться небольшое количество остаточной влаги, чтобы обеспечить максимальный захват между сукном и бумагой (как при чтении газет вы придерживаете страницу большим пальцем).

Остаточная влага создает полезный побочный эффект – предотвращает накопление статического электричества в самой машине. Не стоит использовать сукно с напылением или другими антистатическими покрытиями, поскольку само покрытие может влиять на поглощение и удаление влаги с самого сукна.

Главный критерий в оценке сукна – его экономический эффект. В приведенных выше пунктах обозначено, что при эффективном поглощении и удалении влаги с затратами того же количества энергии на сушильном столе можно выпускать картон хорошего качества.

Избежав статического электричества, можно сохранить энергию. Один из важных моментов для гофроагрегатов – срок службы сукна. На него влияют три основных фактора:

а) качество материала, из которого изготовлено сукно для гофроагрегата;
б) длина и ширина;
в) техническое обслуживание.

Для производителей картона ширину и длину заказа диктует в основном рынок. Производители действительно могут настаивать на проведении техобслуживания высокого уровня и использовании сукна самого лучшего качества.

Качественное сукно должно иметь прогон 60-65 млн линейных метров, но фактически прогон может достигать 100 млн линейных метров.

Подводя итоги, стоит сказать, что хорошее сукно должно выполнять следующие функции:

• прослойка для захвата и протягивания картона в секции транспортировки;
• расширенный эффект прижима при использовании традиционных прижимных валов, что помогает избежать раздавливания картона;
• обеспечивает выход определенного объема испаряемого пара через поры и поглощает остальную часть влаги, выделяющейся вверх с картона на сушильном столе; выброс остатка влаги в атмосферу на обратном пути;
• помогает протягивать картон над нагревательными плитами благодаря контакту с верхним лайнером.

Сукно должно обладать следующими свойствами:

• устойчивость к прилипанию клея;
• высокая гигроскопичность;
• иметь поверхность, которую можно эффективно чистить, не повреждая;
• жесткость в поперечном направлении, чтобы избежать склеивания краев гофрированного профиля при работе с узким картоном;
• высокий уровень сопротивления абразивному износу, особенно на краях, там, где они вступают в контакт с нагревательными плитами;
• постоянство размеров (не растягивается и не усаживается) и движение ровно в заданном направлении (без боковых смещений);
• долгий срок службы (минимум 60 млн метров / 200 млн футов);
• вес квадратного метра, позволяющий создать равномерную нагрузку на картон, что делает меньше нагрузку на нагревательные плиты;
• соединительные швы, которые не маркируют картон.

Как уже говорилось ранее, плоскую систему прижима ввели на гофроагрегатах с 1993 г. Использование систем такого рода позволило увеличить температуру на работающем сукне приблизительно на 20-30 °С.

Часть сукна вступает в непосредственный контакт с нагревательными плитами, что приводит к тому, что температура на краях сукна поднимается на 40%.

Более того, эти прижимные системы более абразивны и на практике сокращают срок службы традиционного сукна. На рынке есть специально разработанные виды сукна с защитой краев, что позволяет увеличить срок службы сукна до 25-50%.

Сукно другого типа специально разработано, чтобы снизить энергопотребление, повысить износостойкость относительно прижимных пластин, используя специальные материалы, так что прижимная система легко скользит над верхней поверхностью сукна и снижается потребление энергии.

При смене ширины бумаги возникает меньше проблем, так как клей, который накапливается на краях сукна, можно легко удалить при помощи скребка, если сукно защищено соответствующим образом.

Принимая во внимание постоянное увеличение скорости стали пробовать новые типы сукна, которые обычно называют сукно с открытой сеткой.

Сегодня на рынке представлены несколько различных типов сукна, причем они обладают теми же характеристиками, что и сукно традиционного типа, такими как способность перемещения картона, боковая устойчивость, постоянство размеров, долгий срок службы, защита краев, низкий уровень отходов и т. п.

На рынке также есть сукна-гибриды, т. е. смесь традиционного сукна и сукна-сетки. Если рассматривать сукно с открытой сеткой с прижимным устройством в виде вала на прессе для производства трехслойного гофрокартона, поставщику стоит задать вопросы по поводу стабильности его применения.

Без сукна

Внедрение новых систем, таких как воздушная система, башмачный пресс или система пластинчатого типа на прессе для производства трехслойного гофрированного картона, которые используют для прижима, привело к тому, что задумались об удалении верхнего сукна с секции с нагревательными плитами.

Marquip и SHS установили несколько традиционных и новых прессов для производства трехслойного гофрированного картона, используя этот принцип. В Marquip использовали традиционное двойное сукно в зоне транспортировки, в то время как в SHS – вакуумную систему на нижнем лайнере.

Первые результаты были смешанными, но время и дальнейшее совершенствование покажет будущий потенциал или преимущества систем без сукна или сукна с крупноячеистой сеткой.

Требования к обслуживанию на гофроагрегате

Типичные установленные мощности даны ниже для гофроагрегата шириной 2,5 м (98″) с дуплексной резкой.

Электричество: 400 вольт, 3 фазы – 1400 КВА (плюс кондиционирование воздуха).
Сжатый воздух: трубопровод 2″ на 6-10 бар, обезвоженные и очищенные от масла – 27,5 Нм >/ч.
Удаление боковой кромки: необходимый поток воздуха = 10 000 куб. м/ч.
Вода: охлаждение: 1050 л/ч (235 галлонов/ч) – стоит установить установку для охлаждения и рециркуляцию.
Чистка: 200 л/смену (45 галлонов).
Крахмальный клей: содержание твердых веществ – 26-28%; температура клейстеризации – 54-60°С; вязкость – 50-65 сек Stein-Hall; оборот – приблизительно 50 л/мин для гофропресса и узла склейки.
Пар: cухой насыщенный пар – 13 бар на машине; 5800 кг/ч (2600 фунтов/ч).

По вопросам покупки книги «Гофроиндустрия. В поисках совершенства» обращайтесь:
Константин Шабуневич
Тел. моб: +38 093 246 21 21 (Viber, WhatsApp, Telegram)
[email protected]

If you find an error, please highlight a piece of text and clickCtrl+Enter.

Tags: Гофроэнциклопедия