અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરશન વેટ એન્ડ પર્ફોર્મન્સ કેવી રીતે સુધારે છે અને ખર્ચ ઘટાડે છે
, કેથરીન હિલ્સચર, હિલ્સચર ન્યૂઝમાં પ્રકાશિત
પેપરમેકર્સ જાણે છે કે ભૌતિકશાસ્ત્ર સામે લડવા માટે સારા ઇરાદાઓનો અંત એ છે જ્યાં સારા ઇરાદા જાય છે.
તમે પૈસાથી ખરીદી શકાય તેવા શ્રેષ્ઠ રીટેન્શન એઇડ્સ, ફિક્સેટિવ્સ, સાઈઝિંગ એજન્ટ્સ, રંગો, ફિલર્સ અને સ્ટ્રેન્થ રેઝિન ખરીદી શકો છો. – પરંતુ જો તે ઝડપથી અને એકસરખી રીતે સ્ટોકમાં ન ફેલાય, તો તમારે તેના માટે નબળી રચના, વધુ રાસાયણિક માંગ, પીચ અને સ્ટીકી માથાનો દુખાવો, અસ્થિર ડ્રેનેજ અને બિનજરૂરી ભંગાણ સાથે નીચે તરફ ચૂકવણી કરવી પડશે.
હવે વધતી જતી સંખ્યામાં પેપર મિલો એક એવા અપગ્રેડ પર વિચાર કરી રહી છે જે લગભગ ખૂબ જ સરળ લાગે છે: ભીના રસાયણોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ. ફક્ત યાંત્રિક શીયર અથવા વિસ્તૃત મિશ્રણ સમય પર આધાર રાખવાને બદલે, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તીવ્ર સૂક્ષ્મ મિશ્રણ બનાવે છે જે સમૂહને તોડે છે અને સક્રિય ઘટકોને વધુ સમાનરૂપે વિતરિત કરે છે. – પરંપરાગત મિક્સર કરતાં ઓછી ઉર્જા સાથે.
તે શા માટે કામ કરે છે અને આધુનિક કાગળ મશીનો માટે તે ખાસ કરીને કેમ આકર્ષક છે તેનું અન્વેષણ કરો.
વેટ એન્ડ કેમિકલ્સના અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરશન શું છે?
અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરઝન સોનોટ્રોડ (પ્રોબ) દ્વારા પ્રવાહીમાં પ્રસારિત થતા ઉચ્ચ-આવર્તન યાંત્રિક સ્પંદનો (અલ્ટ્રાસાઉન્ડ) નો ઉપયોગ કરે છે. ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓમાં, મુખ્ય પદ્ધતિ એકોસ્ટિક પોલાણ છે. – સૂક્ષ્મ પરપોટાનું ઝડપી નિર્માણ અને પતન. તે પતન સ્થાનિક શીયર ફોર્સ અને સૂક્ષ્મ-જેટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે જે:
- ડી-એગ્લોમેરેટ પાવડર અને ખનિજ સ્લરી
- ઇમલ્શન અને પોલિમર સોલ્યુશનને એકરૂપ બનાવો
- ભીનાશમાં સુધારો અને ઘટાડો “માછલી-આંખો” મિશ્ર કરવામાં મુશ્કેલ રસાયણોમાં
- ઉચ્ચ ઘન પદાર્થો પર ઉમેરણોનું વધુ સમાન રીતે વિતરણ કરો
ભીના અંતની શરતોમાં, તેનો અર્થ એ છે કે ઉમેરણો તમે જે કામ માટે તેમને ચૂકવણી કરી રહ્યા છો તે કરી શકે છે - ગઠ્ઠામાં ફસાયા વિના, ખરાબ રીતે ભીના થયા વિના, અથવા અસમાન રીતે વિતરિત થયા વિના.
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP6000hdT ભીના રસાયણોના ઇનલાઇન વિક્ષેપ માટે
વેટ એન્ડને સોનિકેશનથી કેમ ફાયદો થાય છે?
જો કોઈ એક ક્ષેત્ર હોય જ્યાં વિક્ષેપ ગુણવત્તા સીધી રીતે પૈસામાં પરિણમે છે, તો તે ભીનું અંત છે. કાગળ બનાવવું એ રસાયણશાસ્ત્ર અને હાઇડ્રોડાયનેમિક્સ વચ્ચેની સ્પર્ધા છે:
- રીટેન્શન અને ડ્રેનેજ પ્રતિક્રિયાઓ ઝડપથી થાય છે
- ઉમેરણ બિંદુ પ્રમાણે શીયરની સ્થિતિઓ ખૂબ જ બદલાય છે.
- જો ડોઝિંગ નિયંત્રિત ન હોય તો ઉમેરણો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અથવા એકબીજાને તટસ્થ કરી શકે છે.
- નાની મિશ્રણ સમસ્યાઓ મોટી મશીન સમસ્યાઓ બની જાય છે
અલ્ટ્રાસાઉન્ડને નિયંત્રિત, ઇન-લાઇન ડિસ્પરઝન સ્ટેપ તરીકે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે - ઉમેરણ બિંદુ પહેલાં એડિટિવ સ્ટ્રીમ, ડિલ્યુશન સ્ટ્રીમ અથવા રિસર્ક્યુલેશન લૂપની સારવાર. ધ્યેય એ નથી કે “બધે વધુ મિશ્રણ,” પણ જ્યાં મહત્વનું હોય ત્યાં બરાબર મિશ્રણ કરવું વધુ સારું.
મિલો જે વ્યવહારુ ફાયદાઓની કાળજી રાખે છે તે છે:
- વધુ સારા વિક્ષેપનો અર્થ રસાયણશાસ્ત્રની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે
જ્યારે પોલિમર, ખનિજ સ્લરી અથવા ઇમલ્શન વધુ સારી રીતે વિખેરાય છે, ત્યારે તમે ઘણીવાર જુઓ છો:- સમાન કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે રસાયણોનો વપરાશ ઓછો કરો
- વધુ સ્થિર રીટેન્શન/ડ્રેનેજ વર્તણૂક
- સુધારેલ રચના અને ઘટાડો પરિવર્તનશીલતા
- નબળી રીતે વિખરાયેલી સ્ટીકી, લેટેક્સ અથવા પિચ-કંટ્રોલ પ્રોગ્રામ્સ સાથે જોડાયેલા ઓછા થાપણો
ઘણા કિસ્સાઓમાં, મિલો રસાયણોનો ઓછો ડોઝ આપતી નથી - તેઓ અસંગત ફેલાવાને વળતર આપવા માટે વધુ પડતો ડોઝ આપી રહી છે.
- ઝડપથી ભીનું થવું, ઓછું “આશ્ચર્યોનું મિશ્રણ”
કેટલાક વેટ એન્ડ એડિટિવ્સ જેલ બોલ, ફિશઆઈ અથવા માઇક્રો-ક્લમ્પ્સ (ખાસ કરીને ઉચ્ચ સાંદ્રતા પર) બનાવવા માટે કુખ્યાત છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનું પોલાણ-સંચાલિત માઇક્રો-શીયર સ્થિર, એકસમાન સ્થિતિ સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સમય નાટકીય રીતે ઘટાડી શકે છે - આ માટે ઉપયોગી:- પોલિમર સોલ્યુશન્સનું નિર્માણ
- ફિલર્સ અને રંગદ્રવ્યોનું વિખેરન
- પ્રવાહી મિશ્રણ અને મીણ/ASA-સંબંધિત સિસ્ટમોને સ્થિર કરવી (પ્રક્રિયા-આધારિત)
- રંગ અને ઓપ્ટિકલ એડિટિવ વિતરણમાં સુસંગતતામાં સુધારો
- ઘટાડેલા ડાઉનટાઇમ ડ્રાઇવરો (થાપણો, વિરામ, પરિવર્તનશીલતા)
એકસમાન વિક્ષેપ સ્થાનિક ઓવરડોઝ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે અને “ગરમ સ્થળો” જે ડિપોઝિટ, ફીલ્ટ લોડિંગ અને ગુણવત્તામાં ફેરફારમાં ફાળો આપે છે. સ્થિરતામાં સામાન્ય સુધારો પણ ઓછા વિરામ અને ઓછા ઓફ-સ્પેક ઉત્પાદનમાં અનુવાદ કરી શકે છે.
રેખીય માપનીયતા: શા માટે અલ્ટ્રાસોનિક્સ ફક્ત લેબ માટે નથી
નવીન મિશ્રણ તકનીકો સાથે એક સામાન્ય ચિંતા એ છે કે તેનું કદ વધારવું: “તે બીકરમાં કામ કરે છે... પણ શું તે કાગળના મશીન પર કામ કરી શકે છે?”
ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક્સને રેખીય માપનીયતા માટે એન્જિનિયર્ડ કરી શકાય છે કારણ કે ક્ષમતા મોડ્યુલર રીતે પાવર અને ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટર વોલ્યુમ ઉમેરીને વિસ્તૃત થાય છે. વ્યવહારમાં, આનો અર્થ છે:
તમે એક એડિટિવ સ્ટ્રીમ પર એક જ ઇન-લાઇન અલ્ટ્રાસોનિક યુનિટથી શરૂઆત કરી શકો છો.
વધારાના સોનોટ્રોડ્સ/ફ્લો સેલ અને જનરેટર પાવર ઉમેરીને ક્ષમતા વધારો
વોલ્યુમ અને રહેઠાણ સમય દીઠ સુસંગત ઊર્જા ઇનપુટ માટે ડિઝાઇન કરીને તુલનાત્મક પ્રક્રિયા તીવ્રતા જાળવી રાખો.
આ ખાસ કરીને એવા મિલો માટે આકર્ષક છે જે ઓછા જોખમવાળા માર્ગ ઇચ્છે છે: એક રાસાયણિક લૂપ પર પાયલોટ કરો, KPI માન્ય કરો, અને પછી સ્કેલ આઉટ કરો.
ઊર્જા કાર્યક્ષમતા અને મજબૂત અસરો
અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરઝન ઘણીવાર લોકોની ધારણા કરતાં વધુ ઉર્જા-કાર્યક્ષમ હોય છે, કારણ કે તમે આખી છાતીને વધુ જોરથી ખસેડવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા નથી. – તમે ઊર્જાનો ઉપયોગ બરાબર ત્યાં કરી રહ્યા છો જ્યાં વિક્ષેપ થાય છે.
મોટા ટાંકી પર એજીટેટર લોડ વધારવાને બદલે (અને આશા રાખીએ કે શીયર દરેક માઇક્રોક્લમ્પ સુધી પહોંચે), અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સોનોટ્રોડ અને પોલાણ ઝોનમાં ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા માઇક્રો-શીયર પહોંચાડે છે, સામાન્ય રીતે કોમ્પેક્ટ ઇન-લાઇન પ્રક્રિયા પગલામાં.
ઊર્જા પ્રત્યે સભાન મિલો માટે, તર્ક સીધો છે:
- એડિટિવ સ્ટ્રીમ પર વિક્ષેપ સમસ્યાને લક્ષ્ય બનાવો
- પુનઃપરિભ્રમણ, મિશ્રણ સમય અને પુનઃકાર્ય ઘટાડો
- રાસાયણિક અસરકારકતામાં સુધારો (જે કુલ રાસાયણિક રીતે સમાવિષ્ટ ઊર્જા અને ખર્ચ ઘટાડી શકે છે)
Hielscher Ultrasonics તરફથી ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ વિકલ્પો
કાગળ બનાવવાના વાતાવરણ માટે, સાધનોની પસંદગી એ નથી કે “શું તે વિખેરી શકે છે,” પરંતુ “શું તે ઔદ્યોગિક ફરજ ચક્ર, ઇન-લાઇન અને પ્રક્રિયા પ્લાન્ટમાં વિશ્વસનીય રીતે ચાલી શકે છે?”
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ સતત કામગીરી અને સ્કેલ-અપ માટે રચાયેલ ઔદ્યોગિક સોનિકેટર પ્લેટફોર્મ ઓફર કરે છે, જેમાં શામેલ છે:
- શક્યતા પરીક્ષણ અને પરિમાણ વિકાસ માટે બેન્ચ અને પાયલોટ સિસ્ટમ્સ
- ઉત્પાદન પ્રવાહ દરે ઇન-લાઇન વિક્ષેપ માટે યોગ્ય ઔદ્યોગિક પ્રોસેસર્સ
- ભીના અંતની રાસાયણિક તૈયારી અને ડોઝિંગ સ્કિડ્સમાં એકીકૃત કરવા માટે ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટર રૂપરેખાંકનો
- પ્રક્રિયાને ફરીથી શોધ્યા વિના ક્ષમતા વધારવા માટે મોડ્યુલર પાવર સ્કેલિંગ
બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો: તમે નાના પાયે અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપનું મૂલ્યાંકન કરી શકો છો, પછી પ્લાન્ટની સ્થિતિ માટે બનાવાયેલ ઔદ્યોગિક હાર્ડવેરનો ઉપયોગ કરીને સંપૂર્ણ ઉત્પાદન સુધી સ્કેલ કરી શકો છો. – પુનઃઉપયોગી પ્રયોગશાળાના સાધનો નહીં.
જ્યાં પેપર મિલો સામાન્ય રીતે અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરશન લાગુ કરે છે
દરેક મિલનો ભીનો છેડો અનન્ય હોય છે, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ સામાન્ય રીતે આ માટે મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે:
- ફિલર અને રંગદ્રવ્ય વિક્ષેપ (દા.ત., ડિએગ્લોમેરેશન અને વિતરણમાં સુધારો)
- પોલિમર સોલ્યુશન મેક-ડાઉન અને એક્ટિવેશન (જેલ ઘટાડવું, સુસંગતતામાં સુધારો કરવો)
- કોટિંગ અથવા સપાટી રસાયણશાસ્ત્ર તૈયારી લૂપ્સ (જ્યારે વિક્ષેપ ગુણવત્તા કામગીરીને મર્યાદિત કરે છે)
- પરંપરાગત મિશ્રણમાં મુશ્કેલી પડે તેવા મુશ્કેલ પ્રવાહી મિશ્રણ અથવા ઉચ્ચ-ઘન પદાર્થોના સ્લરી
શ્રેષ્ઠ ઉમેદવારો સામાન્ય રીતે એવા સ્ટ્રીમ્સ હોય છે જ્યાં ડિસ્પરઝન ગુણવત્તા કામગીરીને મર્યાદિત કરતી હોય છે અને જ્યાં એકંદર વેટ એન્ડ બેલેન્સને ખલેલ પહોંચાડ્યા વિના ઇન-લાઇન યુનિટ ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ સાથે વધુ સારા પરિણામો અને નોંધપાત્ર બચત
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક સોનિકેટર્સ પેપરમિલોને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવા સક્ષમ બનાવે છે – અથવા તો દૂર કરો – ભીના એન્ડ એડિટિવ્સના પાતળું થયા પછી તાજા પાણી અથવા સ્પષ્ટ ફિલ્ટરેટની જરૂરિયાત, કુલ મિલ વપરાશના આશરે 10-18% પાણીની બચત પહોંચાડે છે. અત્યંત કાર્યક્ષમ અને એકસમાન વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરીને, આ ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો ખાતરી કરે છે કે રસાયણો અને એડિટિવ્સનો ઉપયોગ વધુ અસરકારક રીતે થાય છે, જેનાથી સ્વચ્છ ભીના એન્ડ પ્રક્રિયા, સુધારેલ કાગળની ગુણવત્તા અને નોંધપાત્ર રીતે ઓછી રાસાયણિક માંગ થાય છે. – સામાન્ય રીતે 20-60% કે તેથી વધુ ઘટાડો થાય છે.
પેપરમેકિંગમાં, વિક્ષેપ ગુણવત્તામાં નાના ફેરફારો ચાલી શકવાની ક્ષમતા, રાસાયણિક કાર્યક્ષમતા અને ગુણવત્તા સ્થિરતામાં મોટા સુધારાઓ લાવી શકે છે. ભીના રસાયણોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ ધ્યાન ખેંચી રહ્યું છે કારણ કે તે છે:
- રેખીય, મોડ્યુલર રીતે સ્કેલેબલ
- ઉર્જા-સ્માર્ટ, માઇક્રો-શીયરને લક્ષ્ય બનાવવું જ્યાં ખરેખર વિક્ષેપ થાય છે
- ઔદ્યોગિક રીતે તૈયાર, સતત પ્રક્રિયા માટે રચાયેલ સોનિકેટર સિસ્ટમ્સ સાથે
વધુ રસાયણશાસ્ત્ર સાથે અસંગત મિશ્રણની ભરપાઈ કરીને કંટાળી ગયેલી મિલો માટે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક અલગ ફિલસૂફી પ્રદાન કરે છે: રસાયણશાસ્ત્ર સ્ટોકમાં આવે તે પહેલાં તેને વધુ સારી રીતે કાર્ય કરવા દો.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Thompson, R. and Manning, A. (2005): A review of ultrasound and its applications in papermaking. Progress in Paper Recycling 14, 2005. 26-42.
- Manning A.; Fricker A.; Thompson R. (2009): The anomalous effect of high intensity ultrasound on paper fibre‐filler combinations. Pigment & Resin Technology, Vol. 38 No. 4; 2009. 218–229.
- Brodeur, P.; Gerhardstein, J.P. (1998): Overview of applications of ultrasonics in the pulp and paper industry. In Proceedings of the 1998 IEEE
- Hauptman, N., Klanjšek Gunde, M., Kunaver, M. et al. (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. Journal of Coatings Technology and Research 8, 2011. 553–561. https://doi.org/10.1007/s11998-011-9330-5
- Eva Marcuzzo, Donatella Peressini, Frédéric Debeaufort, Alessandro Sensidoni (2010): Effect of ultrasound treatment on properties of gluten-based film. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 11, Issue 3, 2010. 451-457.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
વેટ એન્ડ એડિટિવ્સ શું છે?
વેટ એન્ડ એડિટિવ્સ એ કાર્યાત્મક રસાયણો છે જે પેપરમેકિંગના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન ફાઇબર સસ્પેન્શનમાં ઉમેરવામાં આવે છે જેથી રીટેન્શન, ડ્રેનેજ, રચના, કદ, શક્તિ, રંગ અને ડિપોઝિટ મેનેજમેન્ટને નિયંત્રિત કરી શકાય. જ્યારે સ્ટોક મુખ્યત્વે પાણી હોય ત્યારે તેઓ ફાઇબર, ફાઇન્સ અને ફિલર્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે રચાયેલ છે.
પેપર મિલનો ભીનો છેડો શું છે?
પેપર મિલનો ભીનો છેડો કાગળ બનાવવાની પ્રક્રિયાનો તે ભાગ છે જ્યાં ફાઇબર, પાણી અને રાસાયણિક ઉમેરણોને મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, કન્ડિશન્ડ કરવામાં આવે છે અને શીટ બનાવતા પહેલા ફોર્મિંગ વિભાગમાં પહોંચાડવામાં આવે છે. તેમાં સ્ટોક તૈયારી, અભિગમ પ્રવાહ અને હેડબોક્સનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં પલ્પ સ્લરી નિયંત્રિત રાસાયણિક અને હાઇડ્રોડાયનેમિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ તૈયાર કરવામાં આવે છે.
વેટ એન્ડમાં કયા રસાયણો હોય છે?
ભીના અંતમાં રહેલા રસાયણોમાં રીટેન્શન અને ડ્રેનેજ એઇડ્સ, સ્ટ્રેન્થ એડિટિવ્સ, સાઇઝિંગ એજન્ટ્સ, ફિલર્સ અને પિગમેન્ટ્સ, ફિક્સેટિવ્સ, બાયોસાઇડ્સ, ડિફોમર્સ, ડાયઝ, ઓપ્ટિકલ બ્રાઇટનર્સ અને ડિપોઝિટ કંટ્રોલ એજન્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે. આ રસાયણો ફાઇબરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, પાણી દૂર કરવા, શીટ ગુણધર્મો અને મશીન ચલાવવાની ક્ષમતાને નિયંત્રિત કરે છે.
વેટ એન્ડ પેપર બનાવવાની પ્રક્રિયા શું છે?
કાગળ બનાવવાની ભીના છેડાની પ્રક્રિયામાં પાણીમાં તંતુઓ વિખેરવા, ભીના છેડાના રસાયણો ઉમેરવા અને સક્રિય કરવા અને વાયર પર શીટ બનાવતા પહેલા સમાન વિતરણ પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્ટોકને કન્ડીશનીંગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા નક્કી કરે છે કે તંતુઓ અને ઉમેરણો કેટલી કાર્યક્ષમ રીતે જાળવી રાખવામાં આવે છે, પાણી કેવી રીતે ડ્રેઇન થાય છે અને અંતિમ કાગળનું માળખું અને ગુણવત્તા કેવી રીતે સ્થાપિત થાય છે.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.



