Сушка является важным процессом в производстве упаковки из бумаги и целлюлозы. Правильно подобранная сушилка может обеспечить качество, эффективность и экологичность конечного продукта. Однако найти подходящую сушилку может оказаться непростой задачей, учитывая сложность и разнообразие целлюлозно-бумажной промышленности. В этой статье мы подробно рассмотрим ключевые аспекты выбора правильной сушилки, включая тип бумаги и целлюлозы, содержание влаги, производительность и воздействие на окружающую среду. Мы также изучаем новейшие технологии в сушильной промышленности, такие как инфракрасная, конвекционная и ударная сушка, а также их преимущества и недостатки. Независимо от того, являетесь ли вы производителем или пользователем упаковки из бумаги и целлюлозы, эта статья предоставит вам подробное руководство по поиску подходящей сушилки для ваших конкретных нужд.
Упаковка играет жизненно важную роль в защите товаров во время транспортировки и хранения. Однако традиционные упаковочные материалы, такие как пластик, вызывают серьезные экологические проблемы из-за их небиоразлагаемого характера. В этом контексте упаковка из бумаги и целлюлозы стала устойчивой альтернативой. Производство таких упаковочных материалов включает в себя несколько процессов, и инфракрасные и комбинированные конвейерные печи меняют правила игры в этой области.
Упаковочный материал из формованной бумажной массы, также называемый формованным волокном, представляет собой быстрорастущий, экологически чистый сегмент рынка упаковки. Он производится с использованием переработанных бумажных изделий, таких как картон, газетная бумага и другие бытовые и промышленные отходы. Формованная бумажная масса используется для производства лотков для напитков быстрого питания, картонных коробок для яиц и защитной упаковки для потребительских и промышленных товаров, а также одноразовых тарелок, мисок, лотков для растений и контейнеров-раскладушек, среди многих других.
Формованная бумажная масса является привлекательной альтернативой пенопластовой упаковке, пенополистиролу (EPS) и ПЭТФ и ПВХ вакуумного формования. В последние годы он приобрел популярность, потому что полностью сделан из переработанных материалов и может быть переработан снова и снова. Сырье — это просто бумага и вода; не требуются связующие вещества или добавки. В производственном процессе не образуются сточные воды, поскольку любой избыток воды либо испаряется, либо возвращается в систему. По этим причинам, а также благодаря тому, что упаковка из бумажной массы не загрязняется, она считается устойчивым упаковочным материалом.
Упаковка из формованной бумажной массы была изобретена в 1903 году Мартином Кизом, который получил патент на этот процесс. В 1920 году были выданы дополнительные патенты на упаковку из формованной целлюлозы, предназначенную для лампочек, фруктов, радиоламп и других предметов. Тем не менее, только в конце 1980-х годов, с ростом экологической осведомленности в отношении потребительской упаковки, рынок прочно закрепился. Совсем недавно упаковка из формованной целлюлозы с тонкой пластиковой подкладкой, которую часто называют «бумажными бутылками», использовалась в таре для вина, пива и некоторых других напитков.
Сырье (бумажные отходы) сбрасывают в чан и добавляют теплую воду с температурой от 43 до 65°C. Теплая вода способствует набуханию волокна, заставляя их распадаться. Смесь тщательно перемешивают до тех пор, пока бумажные волокна не разорвутся и не превратятся в кашицу.
После формирования упаковка из формованного волокна должна быть высушена в конвекционной печи с горячим воздухом с особыми характеристиками. Детали из формованного волокна проходят через печь на сетчатом ленточном конвейере.
Из целлюлозы формуют готовые упаковки с использованием специально разработанных одно- или двухкомпонентных форм. Верхняя форма опускается в смесь целлюлозы, а на задней части формы создается вакуум, чтобы вытянуть воду, в то же время заставляя целлюлозу соответствовать форме формы. Затем верхняя форма вынимается из чана, и для извлечения детали из формы используется давление воздуха. При использовании форм, состоящих из двух частей, верхняя форма вдавливается в нижнюю, что выдавливает лишнюю воду, придает окончательную форму детали и создает гладкую поверхность на нижней стороне.
Традиционно пресс-формы из бумажной массы представляли собой алюминиевые или бронзовые формы, в которых было проделано множество небольших отверстий, чтобы обеспечить пористость, через которую может проходить вакуум. Затем сверху укладывается сетка из нержавеющей стали. В последнее время технология 3D-печати используется для производства пластиковых форм, которые обеспечивают определенные преимущества, среди которых сокращение времени выполнения заказа и гибкость дизайна. Независимо от типа пресс-формы, всасывание вакуума и давление, создаваемое половинками пресс-формы, связывают волокна вместе.
После формования влажные части содержат приблизительно от 70 до 75 процентов воды и от 25 до 30 процентов волокна по весу, и их необходимо высушить. Отформованные детали помещаются на конвейер и проходят через сушильный шкаф с конвекцией горячего воздуха для удаления влаги. После выхода из печи конечный продукт содержит от 6 до 8 процентов влаги, что необходимо для предотвращения разрушения и отслаивания материала.
После сушки изделия из формованной целлюлозы при необходимости обрезаются и при необходимости могут подвергаться дополнительной обработке. Например, их можно сделать водонепроницаемыми с помощью воска, нанесенного распылением или погружением, или можно добавить печать.
После того, как формы выходят из процесса формования, их пропускают через конвекционную печь или сушилку с горячим воздухом. Поскольку формованные бумажно-целлюлозные изделия обычно формируются при высокой производительности, типичная конвейерная сушилка для бумажно-целлюлозной массы должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить достаточное время сушки. Обычно для этих установок используется конвейер шириной от 5 до 7 футов и длиной более 100 футов. Типичное время сушки может варьироваться от 6 до 60 минут, в зависимости от толщины деталей.
Большинство сушилок целлюлозы представляют собой большие многозонные установки. После выхода из печи конечный продукт содержит от 6 до 8 процентов влаги. Эта трехзонная газовая печь используется для сушки упаковки из формованного волокна. При сушке формованной бумажной массы важно, чтобы печь имела достаточно тепла для испарения большого объема обрабатываемой воды.
В сушильных шкафах целлюлозно-бумажной промышленности используется конвекционная технология для испарения влаги из формованных деталей нагретым воздухом. Печи имеют воздуховоды под давлением, расположенные над (и, при необходимости, под) деталями, когда они проходят через печь на конвейере. Воздух выбрасывается из воздуховодов со скоростью от 1000 до 1500 метров в час через воздушные сопла, расположенные по ширине и длине воздуховодов. Горячий воздух воздействует на влажные формы, используя турбулентность воздуха для удаления микроскопического пограничного слоя влаги, который постоянно образуется рядом с поверхностью форм во время испарения. Без достаточного воздействия этот пограничный слой будет препятствовать дальнейшему высыханию. Необходимо принять меры для обеспечения того, чтобы скорость воздуха была достаточной для сушки, но не настолько большой, чтобы детали двигались или поднимались в воздух.
При сушке формованной бумажной массы важно, чтобы печь имела достаточно тепла для испарения большого объема обрабатываемой воды. Например, нет ничего необычного в том, что сушилка испаряет 1400 кг воды в час из формованных деталей, что эквивалентно 1360 литров в час. По этой причине эти печи обычно работают на газе с номинальной тепловой мощностью в несколько миллионов БТЕ в час. Кроме того, сушилки для целлюлозы обычно имеют несколько зон управления, что означает, что печь разделена по направлению движения, возможно, на три или четыре отдельные системы нагрева и рециркуляции. Например, печь длиной 36,5 метра может иметь четыре зоны по 9,1 метра, каждая со своей собственной системой нагрева и рециркуляции. Каждая отдельная зона может работать при разной температуре, и обычно для первой зоны, где поступающие формованные детали являются наиболее влажными, устанавливается более высокая температура. В каждой последующей зоне используются все более низкие температуры, чтобы избежать возгорания или пересушивания материала.
В сушильных печах для формованной целлюлозы используются несколько типов конвейеров. Самым прочным является ремень в виде сетки с цепным краем. Он имеет две приводные цепи, расположенные по краям конвейера, а между ними подвешена плетеная сетчатая лента. Отформованные детали проносят через печь на сетке. Эта конструкция требует более высоких первоначальных инвестиций, но имеет хорошую долговечность. Также популярны плоские проволочные ремни и стекловолокно с тефлоновым покрытием. Каждый стиль имеет определенные преимущества.
Кроме того, очень важно, чтобы печь имела достаточную вытяжку для удаления насыщенного влагой воздуха из нагревательной камеры. Если влага не будет отводиться с достаточной скоростью, среда в печи станет насыщенной и предотвратит высыхание бумажно-целлюлозных форм. Кроме того, избыточная влага может конденсироваться внутри печи и вызывать ржавление корпуса печи.
Конвейерная лента в виде сетки с цепными краями имеет две приводные цепи, расположенные по краям конвейера. Между ними подвешена сетчатая лента, что делает ее надежным выбором для сушки формованной целлюлозно-бумажной упаковки.
В качестве меры по энергосбережению горячий отработанный воздух из печи можно пропустить через теплообменник для предварительного нагрева воды, используемой в целлюлозе или в другом месте на заводе. Стратегия снижения скорости вытяжки — и, следовательно, потребления газа — состоит в том, чтобы включить датчик влажности для определения уровня влажности в духовке. Затем выходной сигнал датчика влажности используется для управления скоростью вытяжки с помощью регулируемого регулятора.
TEN24 — ведущая компания в Украине по производству промышленных инфракрасных и конвекционных конвейерных печей. Наша передовая технология сыграла важную роль в повышении эффективности и устойчивости производства упаковки из бумаги и целлюлозы. Здесь мы углубимся в преимущества инфракрасных печей для производства упаковки из бумаги и целлюлозы.
Высокая эффективность Инфракрасные печи используют электромагнитное излучение для нагрева материалов. Этот метод очень эффективен, поскольку он нагревает только целевой материал, а не воздух или окружающую среду. Более того, инфракрасный нагрев — более быстрый процесс, чем обычные методы нагрева, сокращающий время производства и повышающий производительность.
Равномерный нагрев Инфракрасные печи обеспечивают равномерный нагрев по всему материалу, снижая вероятность температурных градиентов. Это приводит к повышению качества конечного продукта с меньшим количеством дефектов и однородными свойствами.
Контролируемый нагрев Инфракрасные печи обеспечивают точный контроль температуры, снижая вероятность перегрева или недогрева. Это помогает достичь желаемых свойств конечного продукта, таких как толщина, плотность и прочность упаковки из бумаги и целлюлозы.
Энергетически эффективный метод Инфракрасные печи потребляют меньше энергии, чем обычные методы нагрева, что снижает производственные затраты и углеродный след. Кроме того, инфракрасный нагрев с кварцевыми излучателями не требует предварительного нагрева, что еще больше снижает потребление энергии.
Безопасный и экологически чистый нагрев Инфракрасное отопление не связано с горением или выбросами, что делает его безопасным и экологически чистым вариантом. Кроме того, отсутствие горения снижает риск пожароопасности в производственной зоне.
В заключение можно сказать, что инфракрасные печи являются высокоэффективным и устойчивым решением для производства упаковки из бумаги и целлюлозы. Они обеспечивают точный и равномерный нагрев, сниженное потребление энергии, а также безопасный и экологически чистый вариант. В TEN24 мы стремимся предоставлять лучшие в своем классе промышленные инфракрасные и конвекционные конвейерные печи для повышения эффективности производства наших клиентов.
Возврат к списку