Ενσωματωμένη μέτρηση ιξώδους κόλλας αμύλου για την παραγωγή κυματοειδούς χαρτονιού

Η βιομηχανία κυματοειδών σανίδων αναπτύσσεται γρήγορα με CAGR άνω του 4% με όγκους άνω των 115 εκατομμυρίων τόνων αξίας άνω των 176 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2019.

Η συσκευασία από κυματοειδές χαρτόνι θεωρείται φιλική προς το περιβάλλον και βιώσιμη. Περιέχει μόνο φυσικές πρώτες ύλες (ξυλοπολτό, κόλλα αμύλου και 80% ανακυκλωμένο χαρτί) και επομένως είναι 100 τοις εκατό ανανεώσιμο, ανακυκλώσιμο και βιοδιασπώμενο. Ακόμη και η διαδικασία επεξεργασίας και εκτύπωσης κυματοειδούς χαρτονιού είναι φιλική προς το περιβάλλον επειδή τα μελάνια είναι κυρίως με βάση το νερό.

Υπάρχουν πολλοί τύποι κιβωτίων που κατασκευάζονται από τη βιομηχανία αυλακώσεων, που κυμαίνονται από ελαφριά μικροφλάουτα έως κιβώτια πολλαπλών τοιχωμάτων βαρέως τύπου. Τα χαμηλού κόστους χάρτινα κουτιά υψηλής απόδοσης είναι ένα ευέλικτο μέσο συσκευασίας πολλών διαφορετικών τύπων προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων μηχανημάτων, ηλεκτρικών ειδών, φρούτων και λαχανικών, καθώς και μέσο παροχής πληροφοριών και διαφήμισης σχετικά με το περιεχόμενο.

Τα κυματοειδές κουτιά πρέπει να ανταποκρίνονται σε πολλαπλές απαιτήσεις, αλλά όλα ξεκινούν με την παραγωγή μιας ισχυρής, επίπεδης σανίδας στο αυλάκι.

Όσο σημαντική και αν είναι η επιλογή των χαρτιών, η κόλλα και η εφαρμογή της είναι ζωτικής σημασίας για να αποκτήσετε την καλύτερη κυματοειδές χαρτόνι στο τέλος της μηχανής αυλάκωσης. Για να είναι αποτελεσματικές σε μια μεγάλη ποικιλία σανίδων, οι κόλλες πρέπει να είναι ευέλικτες διατηρώντας παράλληλα την ποιοτική συγκόλληση και την υψηλή παραγωγικότητα. Η πρόσφυση μεταξύ των επενδύσεων και του μέσου πρέπει να είναι ισχυρή για να παρέχει αντοχή και αντικραδασμική προστασία για να προστατεύει το περιεχόμενο από τον έξω κόσμο και να επιτρέπει στο κουτί να διατηρεί την ακεραιότητα κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του.

Όλες οι κόλλες αμύλου βασίζονται σε μια ειδική ιδιότητα του αμύλου: όταν υποβάλλεται σε θερμότητα, ο πολτός αμύλου υφίσταται μια εξαιρετικά γρήγορη αύξηση του ιξώδους καθώς το άμυλο σχηματίζει γέλη κόκκων. Αυτό το υψηλό ιξώδες, που αναπτύσσεται σε μια κρίσιμη θερμοκρασία, οδηγεί στο φαινόμενο του κολλήματος.

Καθώς το σωστό ιξώδες είναι κρίσιμο για την καλή λειτουργία του αμύλου, έλεγχος ιξώδους μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της συνοχής και της απόδοσης αυτών των συγκολλητικών σε πολλά προϊόντα από κυματοειδές χαρτόνι όπως:

• Θήκες αποστολής
• Κυματοειδές φύλλο
• Λιανικό εμπόριο
• Συσκευασίες αυτοκινήτων και βιομηχανιών
• Συσκευασία τροφίμων
• Βιτρίνες προϊόντων

Προθήκες προϊόντων (Πηγή: BCI)

Μετά την παραγωγή χαρτιού, το κυματοειδές χαρτόνι είναι η δεύτερη μεγαλύτερη εφαρμογή μη-διατροφικών αμύλων παγκοσμίως, όπου χρησιμοποιείται ως κόλλα μεταξύ του αυλακιού και των επενδύσεων. Πολλές κόλλες αμύλου περιέχουν μη τροποποιημένο φυσικό άμυλο, μαζί με πρόσθετα όπως ο βόρακας και η καυστική σόδα. Το ζελατινοποιημένο άμυλο μεταφέρει άψητο πολτό αμύλου και αποτρέπει την καθίζηση. Μια τέτοια κόλλα ονομάζεται αδιαφανής κόλλα SteinHall.

Παραγωγή μοντέρνας κυματοειδούς συσκευασίας | Fefco

Η κόλλα εφαρμόζεται στις μεσαίες μύτες του αυλού, μετά από το οποίο το άλλο εξάρτημα χαρτιού γνωστό ως επένδυση έρχεται σε επαφή και συγκολλάται. Αυτό στη συνέχεια ξηραίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία προκαλεί το υπόλοιπο άψητο άμυλο στην κόλλα να διογκωθεί/ζελατινοποιηθεί. Αυτή η ζελατινοποίηση παρέχει την τελική αντίδραση πήξης καθιστώντας την κόλλα μια γρήγορη και ισχυρή κόλλα για την παραγωγή κυματοειδούς χαρτονιού.

Λευκή Βίβλος – Κυματοειδές κουτί και άμυλο (tuthillpump.com)

Η ποιότητα και η ακεραιότητα του προϊόντος μέσα στο κουτί βασίζεται στη σταθερότητα της συσκευασίας. Και η ικανότητα ενός κουτιού να προστατεύει το περιεχόμενο μέσα εξαρτάται συχνά από την αντοχή και τη σωστή εφαρμογή της κόλλας.

Τα διαλύματα ελέγχου ιξώδους εφαρμογής αμύλου βοηθούν να διασφαλιστεί ότι κάθε παρτίδα κόλλας έχει τη σωστή συνοχή και ότι εφαρμόζεται στις σωστές ποσότητες και θέσεις κατά τη διάρκεια της κόλλησης των αυλών στις επενδύσεις. Ένα ενσωματωμένο ιξωδόμετρο χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση και τη σταθερή διατήρηση του σωστού πάχους αμύλου για το συγκολλητικό στρώμα.

Τα ακόλουθα προβλήματα ενδέχεται να προκύψουν στη διαδικασία κατασκευής του χαρτονιού, εάν χρησιμοποιείτε μη αυτόματες μεθόδους μέτρησης ιξώδους ή άλλες προσεγγίσεις που δεν ελέγχουν επαρκώς το ιξώδες:

• Μαλακή σανίδα
• Ράβδος βαριάς κόλλας
• Εμφάνιση πλακέτας
• Κεκλιμένες αυλακώσεις
• Λεπτή πρόσφυση
• Χαλαρές άκρες
• Κυψέλες
• Μη κολλημένα εξαρτήματα
• Σφεντόνα ή ντρίμπλα

Χειροκίνητες μετρήσεις ιξώδους χρησιμοποιώντας ένα κύπελλο στο δάπεδο παραγωγής

Η παραγωγή κυματοειδούς χαρτονιού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την πρόσφυση, η οποία έχει τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ποιότητά του. Είναι η ποιότητα της κόλλας αμύλου που καθορίζει τελικά την ποιότητα της πρόσφυσης. Το ιξώδες είναι μια σημαντική μέτρηση της κόλλας αμύλου και η ποσότητα του ιξώδους επηρεάζει άμεσα την πρόσφυση των κυματοειδών σανίδων. Το σταθερό ιξώδες είναι ο μόνος τρόπος για να εξασφαλιστούν καλές ιδιότητες πρόσφυσης της κόλλας αμύλου.

Συστατικά και παραγωγή κόλλων αμύλου

Όταν το ιξώδες του αμύλου/κόλλας είναι εκτός του βέλτιστου εύρους, δημιουργεί ατέλειες και μειώνει την ποιότητα των ενδιάμεσων και τελικών προϊόντων. Μια κόλλα με επαρκές ιξώδες θα αποτρέψει τον εμποτισμό των κουβερτών και των χαρτιών, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητά τους.

Οι περισσότερες συνταγές για κόλλα αμύλου για κυματοειδές φυτά αποτελούνται από:

• Άμυλο
• Βόραξ
• Καυστικός
• Νερό

Αυτά τα συστατικά αναμειγνύονται και θερμαίνονται για να επιτευχθεί ένα ιξώδες στόχο. Παράγοντες που επηρεάζουν το ιξώδες του αμύλου είναι ο τύπος και η ποιότητα του αμύλου, η δοσολογία του οξειδωτικού και ο χρόνος οξείδωσης, η θερμοκρασία οξείδωσης, η δόση του ζελατινοποιητή NaOH (υδροξείδιο του νατρίου), η δόση του βόρακα, η αναλογία νερού και η θερμοκρασία αποθήκευσης, ο χρόνος και το περιβάλλον. Με τόσες πολλές παραμέτρους και συστατικά που πρέπει να γίνουν σωστά κατά την παραγωγή/σύνθεση αμύλου, αποδίδει γρήγορα η παρακολούθηση του τελικού προϊόντος (άμυλο) για να διασφαλιστεί η συνοχή της παρτίδας.

Το ιξώδες είναι ένας σημαντικός δείκτης του κατανομή μεγέθους σωματιδίων. Οι αλλαγές στην κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων μπορεί να επηρεάσουν ιδιότητες όπως η πυκνότητα, η ρεολογία και το πάχος του στρώματος. Ιδιότητες που σχετίζονται με την κατανομή μεγέθους σωματιδίων στο άμυλο είναι, για παράδειγμα, το ευελιξία, αντοχή και χρηστικότητα του (κυματοειδούς) χαρτονιού.

Η κόλλα αμύλου ανήκει στην οικογένεια πολυμερών προϊόντων. Υπάρχουν δύο τύποι πολυμερών γλυκόζης στο άμυλο: η γραμμική και η ελικοειδής αμυλόζη και η διακλαδισμένη αμυλοπηκτίνη. Ανάλογα με το φυτό, το άμυλο περιέχει 20% έως 25% αμυλόζη και 75% έως 80% αμυλοπηκτίνη. Δεδομένου ότι τα κλάσματα αμυλόζης δεν είναι πραγματικά διαλυτά στο νερό, τελικά σχηματίζουν κρυσταλλικά συσσωματώματα μέσω δεσμών υδρογόνου - μια διαδικασία που ονομάζεται οπισθοδρόμηση ή οπισθοδρόμηση, η οποία καθιστά το ιξώδες ασταθές. Παρουσιάζει πολύπλοκη ρεολογική συμπεριφορά. Η παρακολούθηση του ιξώδους σε σειρά μπορεί να εντοπίσει πότε η σύνθεση του αμύλου έχει χαλάσει ή δεν είναι βέλτιστη για εφαρμογή.

Το γράφημα 1 απεικονίζει την εξέλιξη του ιξώδους μιας κόλλας με βάση το άμυλο αφού εφαρμοστεί στις άκρες του αυλού και έρθει σε επαφή με την επένδυση. (Πηγή: Roquette)

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι κόλλων, συμπεριλαμβανομένων των παχύρρευστων υγρών, της πάστας, των κρυσταλλικών και των άμορφων στερεών. Επιπλέον, οι κόλλες συνήθως συσκευάζονται σε φυσίγγια, κουβάδες, τύμπανα, totes, pellets και μπλοκ. Είναι κρίσιμο για μια διαδικασία παραγωγής να έχει μια σταθερή ροή κόλλας από το δοχείο κόλλας στον εξοπλισμό διανομής για να διατηρείται σε συνεχή λειτουργία. Οι κόλλες θερμής τήξης είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου, επομένως συνήθως αφαιρούνται χειροκίνητα από τα κουτιά με σάρωση και στη συνέχεια προστίθενται στον εξοπλισμό τήξης για να διασκορπιστούν κατά τη διαδικασία τήξης.

Εάν δεν παρακολουθείται προσεκτικά, ο χειροκίνητος χειρισμός δημιουργεί πρόσθετες εργασίες για τους χειριστές, διατρέχει τον κίνδυνο μόλυνσης κατά τον χειρισμό και αφήνει ανοιχτή την πιθανότητα διαρροών ή ακόμα και διακοπής της διεργασίας. Η σταθερή κατανάλωση θερμών τήγματος ελαχιστοποιεί επίσης το ιστορικό θερμότητας της κόλλας, γεγονός που επιτρέπει τη μέγιστη απόδοση και ποιότητα στη διαδικασία παραγωγής.

Οι λύσεις που αυτοματοποιούν την παράδοση κόλλας κερδίζουν δημοτικότητα καθώς περισσότεροι κατασκευαστές συνειδητοποιούν τα οφέλη και τη γρήγορη απόδοση επένδυσης, όπως:

1. Αποδοτικότητα: Η εξαιρετικά ακριβής φύση του αυτοματοποιημένου εξοπλισμού διασφαλίζει ότι παρέχεται η σωστή ποσότητα κόλλας για να ταιριάζει με τη ζήτηση της διαδικασίας.
2. Αξιοπιστία: Οι αυτοματοποιημένοι τροφοδότες εξασφαλίζουν μια σταθερή ροή της σωστής κόλλας στη γραμμή παραγωγής, ανεξάρτητα από τα μοτίβα βάρδιας, το χρόνο διακοπής λειτουργίας, τις ταχύτητες παραγωγής. Ένα εγγενώς κλειστό σύστημα αποφεύγει επίσης τους ρύπους, μειώνει τα απόβλητα και ελαχιστοποιεί τη συντήρηση του εξοπλισμού.
3. Ασφάλεια: Χρησιμοποιώντας συστήματα αυτόματης τροφοδοσίας και εξαλείφοντας το χειροκίνητο χειρισμό κόλλων θερμής τήξης, μειώνετε την πιθανή έκθεση σε υλικά και εξοπλισμό υψηλής θερμοκρασίας.
4. Μειωμένο λειτουργικό κόστος: Λιγότερος χρόνος που αφιερώνει ο χειριστής στην παρακολούθηση και την πλήρωση των δεξαμενών κόλλας με λιγότερες πιθανότητες σφαλμάτων ή χρόνου διακοπής λειτουργίας.
5. Ψηφιοποίηση: Οι αισθητήρες παρακολούθησης εξοπλισμού παρέχουν πρόσθετα δεδομένα διεργασίας που επιτρέπουν τη βελτιστοποίηση και τον εντοπισμό προβλημάτων για τη βελτίωση της αποδοτικότητας.

Η αυτοματοποιημένη εν σειρά μέτρηση και έλεγχος ιξώδους είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο του ιξώδους κατά τη διαδικασία κατασκευής και για τη διασφάλιση της πλήρους συμμόρφωσης των κρίσιμων χαρακτηριστικών με τις απαιτήσεις σε πολλές παρτίδες, χωρίς να χρειάζεται να βασίζεστε σε μεθόδους μέτρησης εκτός σύνδεσης και τεχνικές λήψης δειγμάτων. Rheonics προσφέρει τις ακόλουθες λύσεις για τον έλεγχο και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας,

Μετρητές ιξώδους & πυκνότητας

1. Στη γραμμή Ιξώδες Μετρήσεις: Rheonics» SRV είναι μια συσκευή μέτρησης ιξώδους ευρείας γκάμας σε σειρά, ικανή να ανιχνεύει αλλαγές ιξώδους σε οποιαδήποτε ροή διεργασιών σε πραγματικό χρόνο.
2. Στη γραμμή Ιξώδες και πυκνότητα Μετρήσεις: Rheonics» SRD είναι ένα όργανο μέτρησης ταυτόχρονης πυκνότητας και ιξώδους. Εάν η μέτρηση πυκνότητας είναι σημαντική για τις λειτουργίες σας, το SRD είναι ο καλύτερος αισθητήρας για την κάλυψη των αναγκών σας, με δυνατότητες λειτουργίας παρόμοιες με το SRV μαζί με ακριβείς μετρήσεις πυκνότητας.

Ενσωματωμένο, κλειδί στο χέρι ποιότητα διαχείριση

Rheonics προσφέρει μια ολοκληρωμένη λύση με το κλειδί στο χέρι για διαχείριση ποιότητας από:

1. Στη γραμμή Ιξώδες Μετρήσεις: RheonicsSRV - μια ευρεία γκάμα, συσκευή μέτρησης ιξώδους εν σειρά με ενσωματωμένη μέτρηση θερμοκρασίας υγρού
2. Rheonics Παρακολούθηση διαδικασίας: προχωρημένος προγνωστικός ελεγκτής παρακολούθησης για παρακολούθηση και έλεγχο σε πραγματικό χρόνο παραλλαγές των συνθηκών της διαδικασίας
3. Rheonics RheoPulse μαζί σου, αυτόματο dόγκος: Αυτόνομο σύστημα επιπέδου 4 που δεν εξασφαλίζει συμβιβασμούς με καθορισμένα όρια ιξώδους και ενεργοποιεί αυτόματα βαλβίδες παράκαμψης ή αντλίες σε προσαρμοστικά δοσολογικά συστατικά

Ο αισθητήρας SRV βρίσκεται σε σειρά, ώστε να μετρά συνεχώς το ιξώδες (και την πυκνότητα σε περίπτωση SRD). Οι ειδοποιήσεις μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να ειδοποιούν τον χειριστή για την απαραίτητη ενέργεια ή ολόκληρη η διαδικασία διαχείρισης μπορεί να αυτοματοποιηθεί πλήρως RPTC (Rheonics Ελεγκτής Predictive Tracking). Η χρήση ενός SRV σε μια γραμμή παραγωγικής διαδικασίας, οδηγεί σε βελτιωμένη παραγωγικότητα, περιθώρια κέρδους και επιτυγχάνει συμμόρφωση με τους κανονισμούς. Rheonics Οι αισθητήρες έχουν συμπαγή μορφή για απλή εγκατάσταση OEM και εκ των υστέρων. Απαιτούν μηδενική συντήρηση ή επαναδιαμορφώσεις. Οι αισθητήρες προσφέρουν ακριβή, επαναλαμβανόμενα αποτελέσματα ανεξάρτητα από το πώς ή πού τοποθετούνται, χωρίς καμία ανάγκη για ειδικούς θαλάμους, ελαστικά στεγανοποιητικά ή μηχανική προστασία. Χωρίς χρήση αναλώσιμων και χωρίς επαναβαθμονόμηση, το SRV και το SRD είναι εξαιρετικά εύκολο στη χρήση με αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλό κόστος λειτουργίας διάρκειας ζωής.

Μόλις δημιουργηθεί το περιβάλλον της διαδικασίας, απαιτείται συνήθως λίγη προσπάθεια για τη διατήρηση της συνέπειας ακεραιότητας των συστημάτων – οι χειριστές μπορούν να βασίζονται στον αυστηρό έλεγχο με Rheonics λύση διαχείρισης ποιότητας παραγωγής.

Εξαιρετικό σχεδιασμό και τεχνολογία αισθητήρων

Τα εξελιγμένα, κατοχυρωμένα με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ηλεκτρονικά είναι ο εγκέφαλος αυτών των αισθητήρων. Τα SRV και SRD είναι διαθέσιμα με βιομηχανικές συνδέσεις διεργασιών όπως ¾” NPT, DIN 11851, Flange και Tri-clamp επιτρέποντας στους χειριστές να αντικαταστήσουν έναν υπάρχοντα αισθητήρα θερμοκρασίας στη γραμμή διεργασίας τους με SRV/SRD παρέχοντας εξαιρετικά πολύτιμες και εύχρηστες πληροφορίες για το υγρό διεργασίας, όπως το ιξώδες, εκτός από την ακριβή μέτρηση της θερμοκρασίας με χρήση Pt1000 (διατίθεται DIN EN 60751 Class AA, A, B) .

Ηλεκτρονικά κατασκευασμένα για να ταιριάζουν στις ανάγκες σας

Διαθέσιμο τόσο στο περίβλημα του πομπού όσο και στη βάση ράγας DIN μικρής μορφής, το ηλεκτρονικό αισθητήρα επιτρέπει την εύκολη ενσωμάτωση σε γραμμές διεργασίας και σε εσωτερικούς χώρους εξοπλισμού μηχανών.

Εύκολη ενσωμάτωση

Πολλαπλές μέθοδοι αναλογικής και ψηφιακής επικοινωνίας που εφαρμόζονται στα ηλεκτρονικά αισθητήρα καθιστούν τη σύνδεση με βιομηχανικά PLC και συστήματα ελέγχου απλή και απλή.

Επιλογές αναλογικής και ψηφιακής επικοινωνίας

Προαιρετικές επιλογές ψηφιακής επικοινωνίας

Rheonics προσφέρει εγγενώς ασφαλείς αισθητήρες πιστοποιημένους από ATEX και IECEx για χρήση σε επικίνδυνα περιβάλλοντα. Αυτοί οι αισθητήρες συμμορφώνονται με τις βασικές απαιτήσεις υγείας και ασφάλειας που σχετίζονται με το σχεδιασμό και την κατασκευή εξοπλισμού και συστημάτων προστασίας που προορίζονται για χρήση σε δυνητικά εκρηκτικές ατμόσφαιρες.

Οι εγγενώς ασφαλείς και αντιεκρηκτικές πιστοποιήσεις που κατέχονται από Rheonics επιτρέπει επίσης την προσαρμογή ενός υπάρχοντος αισθητήρα, επιτρέποντας στους πελάτες μας να αποφύγουν το χρόνο και το κόστος που σχετίζεται με τον εντοπισμό και τη δοκιμή μιας εναλλακτικής λύσης. Μπορούν να παρέχονται προσαρμοσμένοι αισθητήρες για εφαρμογές που απαιτούν μία μονάδα έως και χιλιάδες μονάδες. με χρόνους παράδοσης εβδομάδων έναντι μηνών.

Rheonics SRV & SRD είναι αμφότερα πιστοποιημένα με ATEX και IECEx.

Εγκαταστήστε απευθείας τον αισθητήρα στη ροή της διαδικασίας σας για να κάνετε μετρήσεις ιξώδους και πυκνότητας σε πραγματικό χρόνο. Δεν απαιτείται παράκαμψη γραμμής: ο αισθητήρας μπορεί να βυθιστεί εν σειρά. ο ρυθμός ροής και οι δονήσεις δεν επηρεάζουν τη σταθερότητα και την ακρίβεια της μέτρησης. Βελτιστοποιήστε την απόδοση ανάμειξης παρέχοντας επαναλαμβανόμενες, διαδοχικές και συνεπείς δοκιμές στο υγρό.

Rheonics SRV και RPS Ελεγκτής που αναπτύσσεται σε πρέσα πλαστικοποίησης

Rheonics σχεδιάζει, κατασκευάζει και εμπορεύεται καινοτόμα συστήματα ανίχνευσης και παρακολούθησης ρευστών. Κατασκευάζεται με ακρίβεια στην Ελβετία, RheonicsΤα in-line ιξωδόμετρα και οι μετρητές πυκνότητας έχουν την ευαισθησία που απαιτεί η εφαρμογή και την αξιοπιστία που απαιτείται για να επιβιώσουν σε ένα σκληρό περιβάλλον λειτουργίας. Σταθερά αποτελέσματα – ακόμη και κάτω από αντίξοες συνθήκες ροής. Καμία επίδραση της πτώσης πίεσης ή του ρυθμού ροής. Είναι εξίσου κατάλληλο για μετρήσεις ποιοτικού ελέγχου στο εργαστήριο. Δεν χρειάζεται να αλλάξετε κανένα στοιχείο ή παράμετρο για μέτρηση σε όλο το εύρος.