ულტრაბგერა ქაღალდის წარმოებაში

მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა თანამედროვე ქაღალდის ფაბრიკებში მრავალმხრივ და ენერგოეფექტურ ტექნოლოგიად ჩამოყალიბდა. მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღების სითხეებში ან სუსპენზიებში შეყვანით ფაბრიკებს შეუძლიათ გამოიყენონ კავიტაციის ეფექტები – მიკროსკოპული ბუშტუკების წარმოქმნა და კოლაფსი – შერევის, მასაგადატანის, ბოჭკოების მოდიფიკაციისა და დამაბინძურებლების მოცილების გასაუმჯობესებლად. რადგან როგორც პირველადი ბოჭკოების წარმოებისას, ისე მეორეული ქაღალდის გადამუშავებისას სულ უფრო იზრდება ენერგიის, წყლისა და ქიმიური რეაგენტების მოხმარების შემცირების მოთხოვნა, ულტრაბგერითი ტექნოლოგია პროცესის ნაკადში ჩასართავი და არსებულ დანადგარებში დასამონტაჟებლად მზა გადაწყვეტილებების ფართო არჩევანს გვთავაზობს.

ულტრაბგერა ქაღალდის წარმოებაში

ქაღალდის წარმოებაში ულტრაბგერითი სისტემები ძირითადად გამოიყენება ქაღალდის მასის ხარისხის, ბოჭკოების მახასიათებლებისა და პროცესის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად. ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენებაა ბოჭკოვანი მასის სუსპენზიების დეგაზაცია. ქაღალდის მასაში ჩატაცებულმა ჰაერმა შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ლაქები, ზოლები და ფურცლის ფორმირების დეფექტები, რაც პირდაპირ ამცირებს ქაღალდის ხარისხს. ულტრაბგერითი დეგაზაცია ეფექტურად აშორებს გახსნილ და ჩატაცებულ აირებს ბოჭკოვანი მასის სუსპენზიებიდან, ასტაბილურებს ქაღალდის მანქანის სველ ნაწილში მიმდინარე პროცესებს და ხელს უწყობს ვიზუალური დეფექტების თავიდან აცილებას დამატებითი ქიმიური რეაგენტების გარეშე.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენებაა ბოჭკოების ფიბრილაციის გაუმჯობესება. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ხელს უწყობს ქაღალდის მასის ბოჭკოების გარე და შიდა ფიბრილაციას კავიტაციის მეშვეობით ინტენსიური ლოკალური ძვრის ძალების წარმოქმნით. ამან შეიძლება ნაწილობრივ ჩაანაცვლოს ან გააუმჯობესოს ტრადიციული დაფქვისა და რაფინირების ეტაპები. მხოლოდ მექანიკურ რაფინირებასთან შედარებით, ულტრაბგერითი დამუშავებით შესაძლებელია ბოჭკოების ისეთივე ან უკეთესი დამუშავების ხარისხის მიღწევა ნაკლები ენერგიის მოხმარებით. მნიშვნელოვანია, რომ ბოჭკოების სიმტკიცე შენარჩუნებულია, ზოგ შემთხვევაში კი უმჯობესდება, რადგან ულტრაბგერა ხელს უწყობს კონტროლირებად ფიბრილაციას და არა ბოჭკოების ზედმეტ დაჭრას. ულტრაბგერით ენერგიას ასევე შეუძლია ხელი შეუწყოს ბოჭკოების მოდიფიკაციასთან დაკავშირებულ ქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა ჟანგვის ან გათეთრების პროცესები, რაც აუმჯობესებს რეაქციის ეფექტურობასა და ერთგვაროვნებას.

ულტრაბგერას ასევე შეუძლია ხელი შეუწყოს ბოჭკოვანი მასის დაშლას როგორც ხის ნაფოტების ბოჭკოვან მასად გადამუშავებისას, ისე მეორეული ქაღალდის ხელახლა ბოჭკოვან მასად დაშლისას. კავიტაცია აჩქარებს ბოჭკოების განცალკევებას და ასუსტებს ბოჭკოებს, შემავსებლებს, საბეჭდ საღებავებსა და საფარებს შორის კავშირებს, რაც აუმჯობესებს ბოჭკოვანი მასის მომზადების ეფექტურობას და ამცირებს დამუშავების დროს.

ულტრაბგერითი დამუშავება ქაღალდის მანქანის სველ ნაწილში

ქაღალდის მწარმოებლები სულ უფრო მეტად აცნობიერებენ, რომ ქაღალდის მანქანის სველი ნაწილის მუშაობის გაუმჯობესებას უფრო მეტად განაპირობებს ქიმიური რეაგენტების ეფექტური გამოყენება, ვიდრე დანამატების დოზების გაზრდა. შედეგად, ულტრაბგერითი დისპერგირება ყურადღებას იპყრობს, როგორც მოწინავე ტექნოლოგია სველი ნაწილის დანამატების კონტროლირებადი აქტივაციისა და ჰომოგენიზაციისთვის ქაღალდის მასაში მათ დამატებამდე. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა წარმოქმნის კავიტაციით გამოწვეულ ძვრის ძალებს, რომლებიც შლიან ნაწილაკების აგლომერატებს და ხელს უწყობენ პოლიმერების, შემავსებლებისა და ემულსიების ერთგვაროვან დისპერგირებას ტექნოლოგიურ ნაკადებში. გაუმჯობესებული დისპერგირება ქიმიურ რეაგენტებსა და ბოჭკოებს შორის ურთიერთქმედებას უფრო პროგნოზირებადს ხდის, აუმჯობესებს მასაში კომპონენტების შეკავებასა და ფურცლის ფორმირებას და ზრდის პროცესის სტაბილურობას, ამავდროულად ამცირებს ქიმიური რეაგენტების საერთო მოთხოვნასა და ენერგიის მოხმარებას. მასშტაბის ხაზოვანი გაზრდის შესაძლებლობისა და Hielscher Ultrasonics-ის სამრეწველო სონიკატორების სისტემების ხელმისაწვდომობის წყალობით, ულტრაბგერითი დისპერგირება ლაბორატორიული კვლევებიდან სრულმასშტაბიან დანერგვამდე განვითარდა, როგორც სველი ნაწილის ოპტიმიზაციის ტექნიკურად საიმედო და ეკონომიკურად გამართლებული სტრატეგია.

გაიგეთ მეტი ქაღალდის ფაბრიკებში ქაღალდის მანქანის სველ ნაწილში ულტრაბგერითი დისპერგირების უპირატესობების შესახებ!

ულტრაბგერა ქაღალდის რეციკლირებაში

მეორეული გადამუშავებისას მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ხელს უწყობს მეორეული ბოჭკოების დამუშავების ზოგიერთი ყველაზე რთულად გადასაჭრელი პრობლემის მოგვარებას. ერთ-ერთი მთავარი გამოყენებაა ბოჭკოების გაწმენდა და დამაბინძურებლების მოცილება. ულტრაბგერითი კავიტაცია ხელს უწყობს ბოჭკოების ზედაპირებიდან ჭუჭყის, ზეთების, საბეჭდი საღებავების, საღებავი ნივთიერებებისა და ლაქის ნარჩენების მოცილებას. საბეჭდი საღებავის მოცილების პროცესებში ულტრაბგერა აუმჯობესებს საღებავის ნაწილაკების მოცილებასა და დისპერგირებას, ზრდის ფლოტაციის ან რეცხვის ეფექტურობას და შესაძლებელს ხდის უფრო მაღალი სითეთრის მიღწევას ქიმიური რეაგენტების ნაკლები დანახარჯით.
ულტრაბგერა ასევე ხელს უწყობს მიკრობული დატვირთვის შემცირებას თეთრი წყლის სისტემებში. მიკრობული უჯრედებისა და ბიოფილმების მექანიკური დაშლით ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია შეამციროს მიკრობული დატვირთვა მხოლოდ ბიოციდებზე დაყრდნობის გარეშე. ეს ხელს უწყობს ტექნოლოგიური წყლის უფრო სუფთა ცირკულაციის სისტემების შენარჩუნებას და შეუძლია შეამციროს სუნი, ლორწოს წარმოქმნა და ბიოლოგიური დაბინძურების რისკები.
მეორეულ გადამუშავებასთან დაკავშირებული კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენებაა გაუწყლოება. ულტრაბგერით ენერგიას შეუძლია გააუმჯობესოს ბოჭკოვანი სუსპენზიებიდან წყლის გადინების მახასიათებლები ბოჭკოვანი ქსელების მოდიფიკაციითა და შეკავშირებული წყლის შემცირებით. გაუმჯობესებულ გაუწყლოებას შეუძლია გაზარდოს პრესისა და ბადის ეფექტურობა და შეამციროს თბური ენერგიის მოთხოვნა შრობის შემდგომ ეტაპებზე.
 

ულტრაბგერითი დამუშავების ენერგიისა და წყლის გადინების დროის (წუთებში) დამოკიდებულება ნანოქაღალდის მომზადებისას (შეესაბამება CNF(1)LA ნიმუშს).
ულტრაბგერითი დამუშავების ენერგიის 100 J/ml შეესაბამება ულტრაბგერითი დამუშავების 100 წამს და ა.შ.
(კვლევა და სურათი: ©Sethi et al., 2018)

დამატებითი ტექნოლოგიური გამოყენებები

ბოჭკოებისა და წყლის დამუშავების გარდა, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა გამოიყენება ქაღალდის მასის სუსპენზიებისა და დანამატების ჰომოგენიზაციისა და დისპერგირებისთვის. ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია უზრუნველყოფს შემავსებლების, პიგმენტების, პოლიმერებისა და ფუნქციური დანამატების ერთგვაროვან განაწილებას, აუმჯობესებს ქიმიური რეაგენტების გამოყენების ეფექტურობასა და პროდუქტის მახასიათებლების მუდმივობას. ულტრაბგერა ასევე გამოიყენება შესხურებისა და საფარის დატანის პროცესებში, სადაც ულტრაბგერითი საქშენები წარმოქმნიან წვრილ, ერთგვაროვან წვეთებს ქაღალდის ზედაპირებზე საფარების, შემწებავი ნივთიერებების ან ფუნქციური ფენების ზუსტად დასატანად.

ტექნოლოგიურ ხაზში ინტეგრაცია და სამრეწველო დანერგვა

ულტრაბგერითი ტექნოლოგიის ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობაა ის, რომ გამოყენების უმეტეს შემთხვევაში მისი უშუალოდ ტექნოლოგიურ ნაკადში დანერგვაა შესაძლებელი. ეს ფაბრიკებს საშუალებას აძლევს, ულტრაბგერითი რეაქტორები არსებულ ტექნოლოგიურ ცირკულაციის სისტემებში მნიშვნელოვანი გადაპროექტების გარეშე დაამონტაჟონ. გამდინარე ულტრაბგერითი სისტემების მასშტაბი შეიძლება ხაზოვნად გაიზარდოს და მოერგოს მასის კონკრეტულ კონცენტრაციას, მოცულობით ხარჯსა და პროცესის მიზნებს.
სისტემის სათანადო შერჩევისა და ინტეგრაციის შემთხვევაში, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა არა უბრალოდ დამოუკიდებელი დამუშავების მეთოდი, არამედ პროცესის ინტენსიფიკაციის მოქნილი ინსტრუმენტი ხდება. მოწყობილობების მომწოდებლები, როგორიცაა Hielscher Ultrasonics, ფაბრიკებს ეხმარებიან ქაღალდის წარმოების ან მეორეული გადამუშავების კონკრეტულ ამოცანებზე მორგებული სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემების შერჩევასა და კონფიგურაციაში.

გააუმჯობესეთ ქაღალდის ხარისხი და შეამცირეთ ხარჯები

ბოჭკოების დამუშავებისა და დისპერგირების გაუმჯობესებიდან უფრო სუფთა მეორეული გადამუშავებისა და ქაღალდის მანქანის სველი ნაწილის უფრო სტაბილური მუშაობის უზრუნველყოფამდე, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ქაღალდის ფაბრიკებს გამოყენების ფართო შესაძლებლობებს სთავაზობს. ფიზიკური და ქიმიური პროცესების გაუმჯობესების უნარი ენერგიის, წყლისა და ქიმიური რეაგენტების მოხმარების შემცირებასთან ერთად ულტრაბგერას სულ უფრო მიმზიდველ ტექნოლოგიად აქცევს როგორც ახალი დანადგარებისთვის, ისე არსებული დანადგარების მოდერნიზაციისთვის. რადგან მდგრადობა და ეფექტურობა კვლავაც განსაზღვრავს ქაღალდის მრეწველობის განვითარებას, ულტრაბგერითი დამუშავება თანამედროვე ქაღალდის წარმოებისთვის პრაქტიკულ და მასშტაბირებად გადაწყვეტად ყალიბდება.

 

 

ქვემოთ მოცემული ცხრილი წარმოდგენას გაძლევთ ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობების სავარაუდო წარმადობის შესახებ:

დაპროექტება, წარმოება და კონსულტაცია – გერმანული წარმოების ხარისხი

Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები ცნობილია ხარისხისა და კონსტრუქციის უმაღლესი სტანდარტებით. გამძლეობა და ექსპლუატაციის სიმარტივე უზრუნველყოფს ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობების შეუფერხებელ ინტეგრაციას სამრეწველო ობიექტებში. Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები ადვილად უმკლავდება მკაცრ პირობებსა და რთულ სამუშაო გარემოს.

Hielscher Ultrasonics არის ISO-ს სერტიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებულ ყურადღებას უთმობს მაღალწარმადობის ულტრაბგერით მოწყობილობებს, რომლებიც გამოირჩევა უახლესი ტექნოლოგიებითა და გამოყენების სიმარტივით. რა თქმა უნდა, Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები შეესაბამება CE-ის მოთხოვნებს და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs-ის მოთხოვნებს.