21
26 декабря 2024
Также смотрите материал о лучших практиках очистки формовочной одежды и сукон.
Поставщики оборудования продолжают разрабатывать технологические решения в области одежды машин и сукномоек, которые могут обеспечить скорость и качество работы машины. Однако при изменении материалов и условий процесса производства одежда машин быстрее покрывается отложениями, с которыми сукномойки не могут справиться.
Это приводит к:
• Снижению оттока воды, и как следствие к снижению производительности машины
• Повышению изменчивости профиля влажности листа
• Проблемам с переносом листов
• Дефектам бумаги, таким как смятие или неравномерное формование
Производители тиссью понимают, что химия дополняет очистку одежды и помогает сохранить ее эксплуатационные качества. При выборе химикатов компании также уделяют особое внимание аспектам окружающей среды и безопасности труда.
Традиционные химикаты для чистки тканей включают некоторые агрессивные концентрированные химические компоненты, такие как:
• Соляная кислота
• Серная кислота
• Гидроксид натрия
• Растворители (уайт-спириты, керосин, ксилол, толуол, трихлорэтилен, метилэтилкетон).
Повышенное внимание к требованиям в области охраны труда и окружающей среды ограничивает использование этих компонентов во многих регионах мира. Существует множество местных законов о выбросах, которые полностью запрещают их использование или требуют мониторинга и отчетности об их количестве, использованном в месяц или год. Эти летучие органические соединения (ЛОС) находятся под пристальным вниманием государственных и местных властей во всем мире.
Растворители, содержащие летучие органические соединения, эффективны при чистке одежды машин, но не обязательно являются лучшим методом. Ниже мы опишем альтернативные подходы к сохранению чистоты формовочных и прессовых сукон с помощью более безопасных химических веществ, которые лучше влияют на окружающую среду. Эти новые подходы к химическому уходу за одеждой машин вместе с сукномойками делают систему механической очистки более эффективной, обеспечивая постоянную максимальную производительность мокрой части машины.
Пассивация сетки
Ранее проблема клейких включений решалась так: клейкие вещества копились на сетке, пока они не начинали вызывать дефекты продукции. Во время планового останова сетку очищали от загрязнений уайт-спиритом или керосином.
В настоящее время предприятия делают гидрофобную катионную пассивацию проволоки. Растворы катионных полимеров периодически или непрерывно распыляются на формующую сетку, чтобы создать барьер, к которому могут прикрепиться клейкие вещества вместо проволочных нитей.
Этот барьер затем можно удалить с помощью растворителя или гидроксида натрия во время останова машины. Преимущество этого метода заключается в уменьшении количества растворителя, необходимого для удаления загрязнений, прилипших к полимерной пленке, а не непосредственно к сетке.
Рисунок 1: Примеры сеток, очищенных в лаборатории разными способами: слева - гидрофобная катионная пассивация, справа - гидрофильная неионная пассивация
Новейшая технология пассивации сетки использует гидрофильные неионные химические вещества, которые адсорбируются на гидрофобной формовочной сетке машины, создавая временный барьер, который можно удалить с помощью спрысков. Это приводит к непрерывному удалению загрязнений с помощью спрысков и сукномоек. При таком подходе временный барьер восстанавливается при каждом цикле работы сетки, что снижает или даже устраняет необходимость периодической стирки одежды опасными химикатами.
Сокращение использования растворителей до 50% было достигнуто за счет перехода от традиционного катионного полимерного барьера для сетки к новейшей технологии неионной гидрофильной пассивации сетки. Это обеспечивает производителю санитарно-гигиенических изделий снижение затрат и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.
Чистка сукна
Чтобы гарантировать качество продукции и избежать проблем с эксплуатацией бумагоделательной машины, крайне важно, чтобы машины для производства санитарно-гигиенических изделий имели хорошую систему кондиционирования сукна. Материал должен сохранять объем пустот и толщину, впитывать воду и подвергаться равномерному кондиционированию на протяжении всего срока службы.
Три основные цели пресс-секции:
• удаление воды
• улучшение качества бумаги
• передача листа на янки-цилиндр без дефектов и брака.
Традиционно стратегии очистки сукна позволяли сукну загрязняться до критической точки, после чего использовался концентрированный химический препарат для удаления отложений. Загрязнения удаляли химически и/или механически, при этом использовалось значительное количество воды, твердые частицы удалялись с помощью системы всасывания.
Этот подход вызвал несколько проблем:
• периоды неоптимальной производительности сукна и изменений в его ходовых качествах
• высокая финансовая стоимость простоя
• необратимое уплотнение сукна из-за глубокого загрязнения
• повреждение ткани полотна агрессивными кислотами, щелочами или даже в некоторых случаях окислителями.
• проблемы безопасности при обращении с химикатами
• использование однокомпонентных средств, очищающих только определенные виды загрязнений.
Технология очистки сукон нового поколения отошла от концентрированных однокомпонентных продуктов, в настоящее время химикаты состоят из нескольких ингредиентов, которые менее опасны и работают синергетически, чтобы покрыть весь спектр загрязнений сукон.
Важен выбор правильного химического средства для очистки и кондиционирования сукон.
1. Очистка сукон выполняется во время простоя машины
Поскольку машина не работает, нет никаких опасений по поводу влияния химикатов на производительность машины или загрязнения продукции остатками чистящего средства. Из-за стоимости простоя, связанного с очисткой, этот подход лучше всего подходит либо для проблем с загрязнениями волокна, которые возникают медленно и предсказуемо, либо для внезапного серьезного загрязнения, которое также возникает нечасто.
2. Обработка сукна может выполняться во время обычного производства
Поскольку часть химикатов неизбежно будет контактировать не только с сукном, но и с бумагой, выбор подходящих чистящих химикатов значительно сокращается, как и максимальная концентрация химикатов, которые можно использовать. Этот подход позволяет проводить более мягкую очистку чаще и поэтому подходит для проблем с загрязнениями сукна, которые накапливаются медленно и предсказуемо с течением времени, и которые легче удалить.
3. Непрерывная очистка и кондиционирование
Они направлены на предотвращение загрязнения сукна, а не на то, чтобы со временем происходило отложение и последующий сброс производительности при периодической очистке. Химия для такой очистки состоит и поверхностно-активных веществах, предназначенных для снижения тенденции к прилипанию загрязнений к сукну или внутри него. Такие химикаты подаются в более низких концентрациях и предотвращают накопление загрязнений на протяжении всей жизни сукон.
4. Комбинация всех методов очистки является наиболее эффективным способом поддержания максимальной производительности сукна, поскольку сочетает в себе непрерывную очистку сукон с периодической стиркой.
Какой подход применить, конечно, зависит от характера проблемы. Комбинация подходов может потребоваться для машин, которые часто меняют тип изготавливаемой продукции, используют макулатуру или используют химикаты для придания прочности в сухом состоянии, во влажном состоянии, используют крахмал и т. д.
Один из крупнейших и наиболее распространенных источников загрязнения сукна - это полиамидная эпихлоргидриновая (ПАЭ) смола, обеспечивающая прочность в мокром состоянии. Загрязнение сукна этим химикатом является для производителя санитарно-гигиенической бумаги практически неизлечимой проблемой.
Для его удаления ПАЭ требуется очень агрессивная окислительная химия. Поскольку химический состав большинства нитей сукна также основан на полиамиде, любой химический подход, достаточно агрессивный для растворения и удаления добавки для упрочнения в мокром состоянии, неизбежно приведет к ухудшению и повреждению поверхностных свойств ткани. Это создает сценарий «два шага вперед, один шаг назад», при котором каждая очистка позволяет частично восстановить эксплуатационные характеристики сукна, при этом постепенно сокращается срок его службы. В случае использования химикатов для придания прочности в мокром состоянии стоит заниматься предотвращением загрязнения сукна. Предотвращение загрязнения будет экономически выгоднее периодической очистки.
Другими словами, предотвращение образования поперечных связей реактивных химикатов в сукне делает спрыски и вакуумную систему более эффективными в процессе удаления загрязнений.
Поскольку при таком подходе сукно загрязняется не так быстро, время простоя на чистку сукна можно значительно сократить, а в некоторых случаях вообще исключить. Другие преимущества включают уменьшение количества дефектов бумаги, поддержание эксплуатационных характеристик сукна на протяжении всего срока его службы, а также увеличение срока службы сукна – увеличение времени между остановками машины для его замены.
Пример применения комбинированного метода обработки сукна
Завод по производству тиссью из первичного волокна и макулатуры.
Испытание
Фабрика, использующая как переработанные, так и первичные материалы для производства тиссью, годами страдала от загрязнения сукна. Фабрика пыталась решить эту проблему с помощью спрысков высокого давления и периодической промывки сукна, в результате чего приходилось менять сукно каждые пять недель и терять время, необходимое для замены сукна.
Решение
Внедрение превентивной программы с одновременным снижением интенсивности и частоты использования спрыска. Периодическая промывка на основе гипохлорита была заменена менее разрушительным щелочным методом.
Полученные результаты:
• Снижение затрат на сушку за счет меньшего использования газа.
• Сокращение использования спрыска на 45 %.
• Приемлемый профиль сохраняется до конца срока службы ткани сукна, сокращая количество поломок на 30 %.
• Увеличение срока службы сукна на 20% до шести недель.
Используемая литература:
1. Фергюсон, Т. Очистка и кондиционирование сукна играет ключевую роль в эффективности прессового отделения. PaperAge, июнь 2003 г., с. 18-21.
2. Коул С. Рекомендации по чистке и кондиционированию одежды бумагоделательных машин. PaperAge, июль/август 2009 г., стр. 16-20.
Поставщики оборудования продолжают разрабатывать технологические решения в области одежды машин и сукномоек, которые могут обеспечить скорость и качество работы машины. Однако при изменении материалов и условий процесса производства одежда машин быстрее покрывается отложениями, с которыми сукномойки не могут справиться.
Это приводит к:
• Снижению оттока воды, и как следствие к снижению производительности машины
• Повышению изменчивости профиля влажности листа
• Проблемам с переносом листов
• Дефектам бумаги, таким как смятие или неравномерное формование
Производители тиссью понимают, что химия дополняет очистку одежды и помогает сохранить ее эксплуатационные качества. При выборе химикатов компании также уделяют особое внимание аспектам окружающей среды и безопасности труда.
Традиционные химикаты для чистки тканей включают некоторые агрессивные концентрированные химические компоненты, такие как:
• Соляная кислота
• Серная кислота
• Гидроксид натрия
• Растворители (уайт-спириты, керосин, ксилол, толуол, трихлорэтилен, метилэтилкетон).
Повышенное внимание к требованиям в области охраны труда и окружающей среды ограничивает использование этих компонентов во многих регионах мира. Существует множество местных законов о выбросах, которые полностью запрещают их использование или требуют мониторинга и отчетности об их количестве, использованном в месяц или год. Эти летучие органические соединения (ЛОС) находятся под пристальным вниманием государственных и местных властей во всем мире.
Растворители, содержащие летучие органические соединения, эффективны при чистке одежды машин, но не обязательно являются лучшим методом. Ниже мы опишем альтернативные подходы к сохранению чистоты формовочных и прессовых сукон с помощью более безопасных химических веществ, которые лучше влияют на окружающую среду. Эти новые подходы к химическому уходу за одеждой машин вместе с сукномойками делают систему механической очистки более эффективной, обеспечивая постоянную максимальную производительность мокрой части машины.
Пассивация сетки
Ранее проблема клейких включений решалась так: клейкие вещества копились на сетке, пока они не начинали вызывать дефекты продукции. Во время планового останова сетку очищали от загрязнений уайт-спиритом или керосином.
В настоящее время предприятия делают гидрофобную катионную пассивацию проволоки. Растворы катионных полимеров периодически или непрерывно распыляются на формующую сетку, чтобы создать барьер, к которому могут прикрепиться клейкие вещества вместо проволочных нитей.
Этот барьер затем можно удалить с помощью растворителя или гидроксида натрия во время останова машины. Преимущество этого метода заключается в уменьшении количества растворителя, необходимого для удаления загрязнений, прилипших к полимерной пленке, а не непосредственно к сетке.
Рисунок 1: Примеры сеток, очищенных в лаборатории разными способами: слева - гидрофобная катионная пассивация, справа - гидрофильная неионная пассивация
Новейшая технология пассивации сетки использует гидрофильные неионные химические вещества, которые адсорбируются на гидрофобной формовочной сетке машины, создавая временный барьер, который можно удалить с помощью спрысков. Это приводит к непрерывному удалению загрязнений с помощью спрысков и сукномоек. При таком подходе временный барьер восстанавливается при каждом цикле работы сетки, что снижает или даже устраняет необходимость периодической стирки одежды опасными химикатами.
Сокращение использования растворителей до 50% было достигнуто за счет перехода от традиционного катионного полимерного барьера для сетки к новейшей технологии неионной гидрофильной пассивации сетки. Это обеспечивает производителю санитарно-гигиенических изделий снижение затрат и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.
Чистка сукна
Чтобы гарантировать качество продукции и избежать проблем с эксплуатацией бумагоделательной машины, крайне важно, чтобы машины для производства санитарно-гигиенических изделий имели хорошую систему кондиционирования сукна. Материал должен сохранять объем пустот и толщину, впитывать воду и подвергаться равномерному кондиционированию на протяжении всего срока службы.
Три основные цели пресс-секции:
• удаление воды
• улучшение качества бумаги
• передача листа на янки-цилиндр без дефектов и брака.
Традиционно стратегии очистки сукна позволяли сукну загрязняться до критической точки, после чего использовался концентрированный химический препарат для удаления отложений. Загрязнения удаляли химически и/или механически, при этом использовалось значительное количество воды, твердые частицы удалялись с помощью системы всасывания.
Этот подход вызвал несколько проблем:
• периоды неоптимальной производительности сукна и изменений в его ходовых качествах
• высокая финансовая стоимость простоя
• необратимое уплотнение сукна из-за глубокого загрязнения
• повреждение ткани полотна агрессивными кислотами, щелочами или даже в некоторых случаях окислителями.
• проблемы безопасности при обращении с химикатами
• использование однокомпонентных средств, очищающих только определенные виды загрязнений.
Технология очистки сукон нового поколения отошла от концентрированных однокомпонентных продуктов, в настоящее время химикаты состоят из нескольких ингредиентов, которые менее опасны и работают синергетически, чтобы покрыть весь спектр загрязнений сукон.
Важен выбор правильного химического средства для очистки и кондиционирования сукон.
1. Очистка сукон выполняется во время простоя машины
Поскольку машина не работает, нет никаких опасений по поводу влияния химикатов на производительность машины или загрязнения продукции остатками чистящего средства. Из-за стоимости простоя, связанного с очисткой, этот подход лучше всего подходит либо для проблем с загрязнениями волокна, которые возникают медленно и предсказуемо, либо для внезапного серьезного загрязнения, которое также возникает нечасто.
2. Обработка сукна может выполняться во время обычного производства
Поскольку часть химикатов неизбежно будет контактировать не только с сукном, но и с бумагой, выбор подходящих чистящих химикатов значительно сокращается, как и максимальная концентрация химикатов, которые можно использовать. Этот подход позволяет проводить более мягкую очистку чаще и поэтому подходит для проблем с загрязнениями сукна, которые накапливаются медленно и предсказуемо с течением времени, и которые легче удалить.
3. Непрерывная очистка и кондиционирование
Они направлены на предотвращение загрязнения сукна, а не на то, чтобы со временем происходило отложение и последующий сброс производительности при периодической очистке. Химия для такой очистки состоит и поверхностно-активных веществах, предназначенных для снижения тенденции к прилипанию загрязнений к сукну или внутри него. Такие химикаты подаются в более низких концентрациях и предотвращают накопление загрязнений на протяжении всей жизни сукон.
4. Комбинация всех методов очистки является наиболее эффективным способом поддержания максимальной производительности сукна, поскольку сочетает в себе непрерывную очистку сукон с периодической стиркой.
Какой подход применить, конечно, зависит от характера проблемы. Комбинация подходов может потребоваться для машин, которые часто меняют тип изготавливаемой продукции, используют макулатуру или используют химикаты для придания прочности в сухом состоянии, во влажном состоянии, используют крахмал и т. д.
Один из крупнейших и наиболее распространенных источников загрязнения сукна - это полиамидная эпихлоргидриновая (ПАЭ) смола, обеспечивающая прочность в мокром состоянии. Загрязнение сукна этим химикатом является для производителя санитарно-гигиенической бумаги практически неизлечимой проблемой.
Для его удаления ПАЭ требуется очень агрессивная окислительная химия. Поскольку химический состав большинства нитей сукна также основан на полиамиде, любой химический подход, достаточно агрессивный для растворения и удаления добавки для упрочнения в мокром состоянии, неизбежно приведет к ухудшению и повреждению поверхностных свойств ткани. Это создает сценарий «два шага вперед, один шаг назад», при котором каждая очистка позволяет частично восстановить эксплуатационные характеристики сукна, при этом постепенно сокращается срок его службы. В случае использования химикатов для придания прочности в мокром состоянии стоит заниматься предотвращением загрязнения сукна. Предотвращение загрязнения будет экономически выгоднее периодической очистки.
Другими словами, предотвращение образования поперечных связей реактивных химикатов в сукне делает спрыски и вакуумную систему более эффективными в процессе удаления загрязнений.
Поскольку при таком подходе сукно загрязняется не так быстро, время простоя на чистку сукна можно значительно сократить, а в некоторых случаях вообще исключить. Другие преимущества включают уменьшение количества дефектов бумаги, поддержание эксплуатационных характеристик сукна на протяжении всего срока его службы, а также увеличение срока службы сукна – увеличение времени между остановками машины для его замены.
Пример применения комбинированного метода обработки сукна
Завод по производству тиссью из первичного волокна и макулатуры.
Испытание
Фабрика, использующая как переработанные, так и первичные материалы для производства тиссью, годами страдала от загрязнения сукна. Фабрика пыталась решить эту проблему с помощью спрысков высокого давления и периодической промывки сукна, в результате чего приходилось менять сукно каждые пять недель и терять время, необходимое для замены сукна.
Решение
Внедрение превентивной программы с одновременным снижением интенсивности и частоты использования спрыска. Периодическая промывка на основе гипохлорита была заменена менее разрушительным щелочным методом.
Полученные результаты:
• Снижение затрат на сушку за счет меньшего использования газа.
• Сокращение использования спрыска на 45 %.
• Приемлемый профиль сохраняется до конца срока службы ткани сукна, сокращая количество поломок на 30 %.
• Увеличение срока службы сукна на 20% до шести недель.
Используемая литература:
1. Фергюсон, Т. Очистка и кондиционирование сукна играет ключевую роль в эффективности прессового отделения. PaperAge, июнь 2003 г., с. 18-21.
2. Коул С. Рекомендации по чистке и кондиционированию одежды бумагоделательных машин. PaperAge, июль/август 2009 г., стр. 16-20.
Источник:
Tissue World Magazine
