Сушка є важливим процесом у виробництві упаковки з паперу та целюлози. Правильно підібрана сушарка може забезпечити якість, ефективність та екологічність кінцевого продукту. Однак знайти відповідну сушарку може виявитися непростим завданням, враховуючи складність та різноманітність целюлозно-паперової промисловості. У цій статті ми докладно розглянемо ключові аспекти вибору правильної сушарки, включаючи тип паперу та целюлози, вміст вологи, продуктивність та вплив на навколишнє середовище. Ми також вивчаємо новітні технології в сушильній промисловості, такі як інфрачервоне, конвекційне та ударне сушіння, а також їх переваги та недоліки. Незалежно від того, чи ви є виробником або користувачем упаковки з паперу та целюлози,
Упаковка відіграє життєво важливу роль у захисті товарів під час транспортування та зберігання. Однак традиційні пакувальні матеріали, такі як пластик, викликають серйозні екологічні проблеми через їх небіорозкладний характер. У цьому контексті упаковка з паперу та целюлози стала стійкою альтернативою. Виробництво таких пакувальних матеріалів включає кілька процесів, і інфрачервоні і комбіновані конвеєрні печі змінюють правила гри в цій галузі.
Пакувальний матеріал з формованої паперової маси , також званий формованим волокном, є швидкозростаючим, екологічно чистим сегментом ринку упаковки. Він виготовляється з використанням перероблених паперових виробів, таких як картон, газетний папір та інші побутові та промислові відходи. Формована паперова маса використовується для виробництва лотків для напоїв швидкого харчування, картонних коробок для яєць та захисної упаковки для споживчих та промислових товарів, а також одноразових тарілок, мисок, лотків для рослин та контейнерів-розкладачок, серед багатьох інших.
Формована паперова маса є привабливою альтернативою пінопластової упаковки, пінополістиролу (EPS) та ПЕТФ та ПВХ вакуумного формування. В останні роки він набув популярності, тому що повністю виготовлений з перероблених матеріалів і може бути перероблений знову і знову. Сировина - це просто папір та вода; не потрібні сполучні речовини або добавки. У виробничому процесі не утворюються стічні води, оскільки будь-який надлишок води або випаровується, або повертається до системи. З цих причин, а також тому, що упаковка з паперової маси не забруднюється, вона вважається стійким пакувальним матеріалом.
Упаковка з формованої паперової маси була винайдена в 1903 Мартіном Кізом, який отримав патент на цей процес. В 1920 були видані додаткові патенти на упаковку з формованої целюлози, призначену для лампочок, фруктів, радіоламп та інших предметів. Проте, лише наприкінці 1980-х років, зі зростанням екологічної обізнаності щодо споживчого пакування, ринок міцно закріпився. Нещодавно упаковка з формованої целюлози з тонкою пластиковою підкладкою, яку часто називають «паперовими пляшками», використовувалася в тарі для вина, пива та деяких інших напоїв.
Сировину (паперові відходи) скидають у чан та додають теплу воду з температурою від 43 до 65°C. Тепла вода сприяє набуханню волокна, змушуючи їх розпадатися. Суміш ретельно перемішують доти, поки паперові волокна не розірвуться і не перетворяться на кашку.
Після формування упаковка з формованого волокна має бути висушена у конвекційній печі з гарячим повітрям з особливими характеристиками. Деталі з формованого волокна проходять через піч на сітчастому стрічковому конвеєрі.
З целюлози формують готові упаковки з використанням спеціально розроблених одно-або двокомпонентних форм. Верхня форма опускається в суміш целюлози, а на задній частині форми створюється вакуум, щоб витягнути воду, водночас змушуючи целюлозу відповідати формі прес-форми. Потім верхня форма виймається з чана, і для отримання деталі з форми використовується тиск повітря. При використанні форм, що складаються з двох частин, верхня форма вдавлюється в нижню, що видавлює зайву воду, надає остаточну форму деталі та створює гладку поверхню на нижній стороні.
Традиційно прес-форми з паперової маси являли собою алюмінієві або бронзові форми, в яких було виготовлено безліч невеликих отворів, щоб забезпечити пористість, через яку може проходити вакуум. Потім зверху укладається сітка із нержавіючої сталі. Останнім часом технологія 3D-друку використовується для виробництва пластикових форм, які забезпечують певні переваги, серед яких скорочення часу виконання замовлення та гнучкість дизайну. Незалежно від типу прес-форми, всмоктування вакууму та тиск, що створюється половинками прес-форми, зв'язують волокна разом.
Після формування вологі частини містять приблизно від 70 до 75 відсотків води та від 25 до 30 відсотків волокна за вагою, і їх необхідно висушити. Відформовані деталі поміщаються на конвеєр і проходять через шафу з конвекцією гарячого повітря для видалення вологи. Після виходу з печі кінцевий продукт містить від 6 до 8 відсотків вологи, що необхідно для запобігання руйнуванню та відшаровуванню матеріалу.
Після сушіння вироби з формованої целюлози при необхідності обрізаються і можуть піддаватися додатковій обробці. Наприклад, їх можна зробити водонепроникними за допомогою воску, нанесеного розпорошенням або зануренням, або можна додати друк.
Після того, як форми виходять із процесу формування, їх пропускають через конвекційну піч або сушарку з гарячим повітрям. Оскільки формовані паперово-целюлозні вироби зазвичай формуються при високій продуктивності, типова конвеєрна сушарка для паперово-целюлозної маси повинна бути достатньо великою, щоб забезпечити достатній час сушіння. Зазвичай для цих установок використовується конвеєр завширшки від 5 до 7 футів і довжиною понад 100 футів. Типовий час сушіння може змінюватись від 6 до 60 хвилин, залежно від товщини деталей.
Більшість сушарок целюлози є великими багатозонними установками. Після виходу із печі кінцевий продукт містить від 6 до 8 відсотків вологи. Ця тризонна газова піч використовується для сушіння упаковки із формованого волокна. При сушінні формованої паперової маси важливо, щоб піч мала достатньо тепла для випаровування великого обсягу води, що обробляється.
У сушильних шафахЦелюлозно-паперової промисловості використовується конвекційна технологія для випаровування вологи з формованих деталей нагрітим повітрям. Печі мають повітроводи під тиском, розташовані над (і, за потреби, під) деталями, коли вони проходять через піч на конвеєрі. Повітря викидається з повітроводів зі швидкістю від 1000 до 1500 метрів на годину через повітряні сопла, розташовані по ширині та довжині повітроводів. Гаряче повітря впливає на вологі форми, використовуючи турбулентність повітря для видалення прикордонного мікроскопічного шару вологи, який постійно утворюється поруч з поверхнею форм під час випаровування. Без достатньої дії цей прикордонний шар перешкоджатиме подальшому висиханню. Необхідно вжити заходів для забезпечення того, щоб швидкість повітря була достатньою для сушіння, але не настільки великою,
При сушінні формованої паперової маси важливо, щоб піч мала достатньо тепла для випаровування великого обсягу води, що обробляється. Наприклад, немає нічого незвичайного в тому, що сушарка випаровує 1400 кг води на годину з формованих деталей, що еквівалентно 1360 літрів на годину. З цієї причини ці печі зазвичай працюють на газі з номінальною тепловою потужністю кілька мільйонів БТЕ на годину. Крім того, сушарки для целюлози зазвичай мають кілька зон управління, що означає, що піч розділена у напрямку руху, можливо, на три або чотири окремі системи нагрівання та рециркуляції. Наприклад, піч довжиною 36,5 метра може мати чотири зони по 9,1 метра, кожна зі своєю власною системою нагрівання та рециркуляції. Кожна окрема зона може працювати при різній температурі, і зазвичай для першої зони, де формовані деталі, що надходять, є найбільш вологими, встановлюється більш висока температура. У кожній наступній зоні використовуються дедалі нижчі температури, щоб уникнути займання або пересушування матеріалу.
У сушильних печах для формованої целюлози використовуються кілька типів конвеєрів . Найміцнішим є ремінь у вигляді сітки з ланцюговим краєм. Він має два приводні ланцюги, розташовані по краях конвеєра, а між ними підвішена плетена сітчаста стрічка. Відформовані деталі проносять через піч на сітці. Ця конструкція вимагає вищих початкових інвестицій, але має хорошу довговічність. Також популярні плоскі дротяні ремені та скловолокно з тефлоновим покриттям. Кожен стиль має певні переваги.
Крім того, дуже важливо, щоб піч мала достатню витяжку для видалення насиченого вологою повітря з нагрівальної камери. Якщо волога не буде відводитися з достатньою швидкістю, середовище в печі стане насиченим і запобігатиме висиханню паперово-целюлозних форм. Крім того, надмірна волога може конденсуватися всередині печі та викликати іржавіння корпусу печі.
Конвеєрна стрічка у вигляді сітки з ланцюговими краями має два приводні ланцюги, розташовані по краях конвеєра. Між ними підвішена сітчаста стрічка, що робить її надійним вибором для сушіння формованої целюлозно-паперової упаковки.
Як енергозбереження гаряче відпрацьоване повітря з печі можна пропустити через теплообмінник для попереднього нагрівання води, що використовується в целюлозі або в іншому місці на заводі. Стратегія зниження швидкості витяжки — і, отже, споживання газу — у тому, щоб увімкнути датчик вологості визначення рівня вологості в духовці. Потім вихідний сигнал датчика вологості використовується для керування швидкістю витяжки за допомогою регулятора.
TEN24 - провідна компанія в Україні з виробництва промислових інфрачервоних та конвекційних конвеєрних печей. Наша передова технологія відіграла важливу роль у підвищенні ефективності та стійкості виробництва упаковки з паперу та целюлози. Тут ми заглибимося у переваги інфрачервоних печей для виробництва упаковки з паперу та целюлози.
Висока ефективність Інфрачервоні печі використовують електромагнітне випромінювання для нагрівання матеріалів. Цей метод дуже ефективний, оскільки він нагріває лише цільовий матеріал, а не повітря чи навколишнє середовище. Більш того, інфрачервоне нагрівання — швидший процес, ніж звичайні методи нагріву, що скорочує час виробництва та підвищує продуктивність.
Рівномірне нагрівання Інфрачервоні печі забезпечують рівномірне нагрівання по всьому матеріалу, знижуючи ймовірність температурних градієнтів. Це призводить до підвищення якості кінцевого продукту з меншою кількістю дефектів та однорідними властивостями.
Контрольоване нагрівання Інфрачервоні печі забезпечують точний контроль температури, знижуючи ймовірність перегріву або недогріву. Це допомагає досягти бажаних властивостей кінцевого продукту, таких як товщина, щільність та міцність упаковки з паперу та целюлози.
Енергетично ефективний метод Інфрачервоні печі споживають менше енергії, ніж звичайні методи нагріву, що знижує виробничі витрати та вуглецевий слід. Крім того, інфрачервоне нагрівання з кварцовими випромінювачами не вимагає попереднього нагріву, що ще більше знижує споживання енергії.
Безпечне та екологічно чисте нагрівання Інфрачервоне опалення не пов'язане з горінням або викидами, що робить його безпечним та екологічно чистим варіантом. Крім того, відсутність горіння знижує ризик пожежонебезпеки у виробничій зоні.
На закінчення можна сказати, що інфрачервоні печі є високоефективним та стійким рішенням для виробництва упаковки з паперу та целюлози. Вони забезпечують точне та рівномірне нагрівання, знижене споживання енергії, а також безпечний та екологічно чистий варіант. У TEN24 ми прагнемо надавати найкращі у своєму класі промислові інфрачервоні та конвекційні конвеєрні печі для підвищення ефективності виробництва наших клієнтів.
Дивитися усі статі