ულტრაბგერა ქაღალდის წარმოებაში
თანამედროვე ქაღალდის ქარხნებში ულტრაბგერითი გამოსხივება მრავალმხრივი და ენერგოეფექტური პროცესის ტექნოლოგიად ჩამოყალიბდა. მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღების თხევად ან სუსპენზიურ სისტემებში შეყვანით, ქარხნებს შეუძლიათ გამოიყენონ კავიტაციის ეფექტები - მიკროსკოპული ბუშტუკების წარმოქმნა და კოლაფსი. – შერევის, მასის გადაცემის, ბოჭკოების მოდიფიკაციისა და დამაბინძურებლების მოცილების გასაუმჯობესებლად. რადგან როგორც ხელუხლებელი ბოჭკოების წარმოება, ასევე გადამუშავებული ქაღალდის დამუშავება ენერგიის მოხმარების, წყლის მოხმარებისა და ქიმიური ნივთიერებების მოთხოვნის შემცირების მზარდი ზეწოლის წინაშე დგას, ულტრაბგერითი ტექნოლოგია გთავაზობთ ჩაშენებული, რეტროფიტისთვის მზა გადაწყვეტილებების მიმზიდველ ნაკრებს.
ულტრაბგერა ქაღალდის წარმოებაში
ქაღალდის წარმოებაში ულტრაბგერითი სისტემები ძირითადად გამოიყენება მარაგის ხარისხის, ბოჭკოების მუშაობისა და პროცესის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად. ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენებაა რბილობის სუსპენზიების დეგაზაცია. მარაგში შეკავებულმა ჰაერმა შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ნიშნები, ზოლები და ფორმირების დეფექტები, რაც პირდაპირ ამცირებს ქაღალდის ხარისხს. ულტრაბგერითი დეგაზაცია ეფექტურად აშორებს გახსნილ და შეკავებულ აირებს რბილობის სუსპენზიიდან, ასტაბილურებს სველ ბოლოებს და ხელს უწყობს ვიზუალური დეფექტების თავიდან აცილებას დამატებითი ქიმიკატების გამოყენების გარეშე.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენება ბოჭკოების ფიბრილაციის გაძლიერებაა. მძლავრი ულტრაბგერითი გამოსხივება ხელს უწყობს პულპის ბოჭკოების გარე და შიდა ფიბრილაციას კავიტაციის გზით ინტენსიური ლოკალიზებული ძვრის ძალების გენერირებით. ამან შეიძლება ნაწილობრივ ჩაანაცვლოს ან გააძლიეროს ტრადიციული დარტყმისა და რაფინირების ეტაპები. მხოლოდ მექანიკურ რაფინირებასთან შედარებით, ულტრაბგერითი დამუშავებით შესაძლებელია ბოჭკოების მსგავსი ან გაუმჯობესებული განვითარების მიღწევა ნაკლები ენერგიის მოხმარებით. მნიშვნელოვანია, რომ ბოჭკოების სიმტკიცე შენარჩუნებულია და ზოგიერთ შემთხვევაში გაუმჯობესებულია, რადგან ულტრაბგერითი გამოსხივება ხელს უწყობს კონტროლირებად ფიბრილაციას ბოჭკოების ზედმეტად დაჭრის ნაცვლად. ულტრაბგერითი ენერგია ასევე ხელს უწყობს ბოჭკოების მოდიფიკაციასთან დაკავშირებულ ქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა ჟანგვითი ან გათეთრების პროცესები, რაც აუმჯობესებს რეაქციის ეფექტურობას და ერთგვაროვნებას.
Sonicator UIP6000hdT სველი ბოლო ქიმიკატების ხაზოვანი დისპერსიისთვის
ულტრაბგერით გამოკვლევას შეუძლია ხელი შეუწყოს რბილობის დაშლას, როგორც ხის ნაფოტების რბილად დაშლის დროს, ასევე აღდგენილი ქაღალდის ხელახლა რბილობის დროს. კავიტაცია აჩქარებს ბოჭკოების გამოყოფას და ასუსტებს ბოჭკოებს, შემავსებლებს, მელანსა და საფარს შორის შეკავშირებას, რაც აუმჯობესებს რბილობის დამზადების ეფექტურობას და ამცირებს დამუშავების დროს.
სონიკაცია სველ ბოლოში
ქაღალდის წარმოების ოპერაციები სულ უფრო მეტად აცნობიერებენ, რომ სველი ბოლოების მუშაობის გაუმჯობესება უფრო მეტად განპირობებულია ქიმიური გამოყენების ეფექტურობით, ვიდრე დანამატების მაღალი დოზებით. შედეგად, ულტრაბგერითი დისპერსია ყურადღებას იპყრობს, როგორც მოწინავე პროცესის ტექნოლოგია სველი ბოლოების დანამატების კონტროლირებადი აქტივაციისა და ჰომოგენიზაციისთვის მარაგის დამატებამდე. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა წარმოქმნის კავიტაციით გამოწვეულ ძვრის ძალებს, რომლებიც ახდენენ ნაწილაკების დეაგლომერაციას და ხელს უწყობენ პოლიმერების, შემავსებლებისა და ემულსიების ერთგვაროვან დისპერსიას ხაზოვანი პროცესის ნაკადებში. ეს გაძლიერებული დისპერსია იწვევს ქიმიურ-ბოჭკოვანი ურთიერთქმედების უფრო პროგნოზირებადობას, შეკავების გაუმჯობესებას და ფურცლის ფორმირებას და პროცესის სტაბილურობის ზრდას, ამავდროულად ამცირებს ქიმიური ნივთიერებების საერთო მოთხოვნას და ენერგიის მოხმარებას. მისი წრფივი მასშტაბირებისა და Hielscher Ultrasonics-ის სამრეწველო დონის სონიკატორის სისტემების ხელმისაწვდომობის გამო, ულტრაბგერითი დისპერსია ლაბორატორიული მასშტაბის კვლევებიდან სრულმასშტაბიან განხორციელებამდე გადავიდა, როგორც ტექნიკურად მყარი და ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანი სველი ბოლოების ოპტიმიზაციის სტრატეგია.
დაწვრილებით წაიკითხეთ ულტრაბგერითი დისპერსიის უპირატესობების შესახებ ქაღალდის ქარხნების სველ ბოლოში!
ულტრაბგერა ქაღალდის გადამუშავებაში
გადამუშავების აპლიკაციებში, სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოკვლევა წყვეტს აღდგენილი ბოჭკოების დამუშავების ზოგიერთ ყველაზე მუდმივ გამოწვევას. ერთ-ერთი მთავარი გამოყენებაა ბოჭკოების გაწმენდა და დამაბინძურებლების მოცილება. ულტრაბგერითი კავიტაცია ხელს უწყობს ჭუჭყის, ზეთების, საბეჭდი მელნის, საღებავების და ლაქის ნარჩენების ბოჭკოვანი ზედაპირებიდან მოცილებას. მელნის მოცილებისას, ულტრაბგერითი გამოკვლევა აძლიერებს მელნის ნაწილაკების მოცილებას და დისპერსიას, აუმჯობესებს ფლოტაციის ან რეცხვის ეფექტურობას და უზრუნველყოფს უფრო მაღალ სიკაშკაშეს ქიმიური ნივთიერებების შემცირებით.
ულტრაბგერითი გამოკვლევა ასევე ხელს უწყობს მიკრობების შემცირებას წყლის სისტემებში. მიკრობული უჯრედებისა და ბიოფილმების მექანიკური დაშლით, ულტრაბგერითი დამუშავება ამცირებს მიკრობულ დატვირთვას მხოლოდ ბიოციდებზე დაყრდნობის გარეშე. ეს ხელს უწყობს უფრო სუფთა ტექნოლოგიური წყლის მარყუჟების შექმნას და ამცირებს სუნის, ლორწოს წარმოქმნისა და ბიოდაბინძურების რისკებს.
გადამუშავებასთან დაკავშირებული კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გამოყენებაა წყლის გამოშრობა. ულტრაბგერით ენერგიას შეუძლია გააუმჯობესოს ბოჭკოვანი სუსპენზიების დრენაჟის მახასიათებლები ბოჭკოვანი ქსელების მოდიფიკაციით და შეკრული წყლის შემცირებით. გაძლიერებულმა გამოშრობამ შეიძლება გაზარდოს პრესისა და მავთულის ეფექტურობა, რაც ამცირებს თერმული ენერგიის მოთხოვნას შემდგომ გაშრობის ეტაპებზე.
ნანოქაღალდის მომზადებისთვის (შეესაბამება CNF(1)LA სინჯს) გაჟღენთვის ენერგია და გადინების დრო (წუთებში)
100 ჯ/მლ გაჟონვის ენერგია შეესაბამება 100 წამის გაჟონვას და ა.შ.
(კვლევა და სურათი: ©Sethi et al., 2018)
დამატებითი პროცესის აპლიკაციები
ბოჭკოებისა და წყლის დამუშავების გარდა, სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოსხივება გამოიყენება ქაღალდის სუსპენზიებისა და დანამატების ჰომოგენიზაციისა და გაფანტვისთვის. ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია უზრუნველყოფს შემავსებლების, პიგმენტების, პოლიმერებისა და ფუნქციური დანამატების ერთგვაროვან განაწილებას, რაც აუმჯობესებს ქიმიურ ეფექტურობას და პროდუქტის თანმიმდევრულობას. ულტრაბგერითი გამოსხივება ასევე გამოიყენება შესხურებისა და საფარის პროცესებში, სადაც ულტრაბგერითი საქშენები წარმოქმნიან წვრილ, ერთგვაროვან წვეთებს საფარის, ზომის აგენტების ან ფუნქციური ფენების ქაღალდის ზედაპირებზე ზუსტი წასასმელად.
ინლაინ ინტეგრაცია და სამრეწველო იმპლემენტაცია
ულტრაბგერითი ტექნოლოგიის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ აპლიკაციების უმეტესობა შეიძლება განხორციელდეს ხაზში, რაც საშუალებას აძლევს წისქვილებს, ულტრაბგერითი რეაქტორები მოახდინონ არსებულ პროცესის მარყუჟებში ძირითადი რედიზაინის გარეშე. ნაკადის ულტრაბგერითი სისტემების წრფივი მასშტაბირება და კონკრეტული თანმიმდევრულობის, ნაკადის სიჩქარისა და პროცესის მიზნებისადმი ადაპტირება შესაძლებელია.
სისტემის სათანადო შერჩევითა და ინტეგრაციით, სიმძლავრის ულტრაბგერითი გამოსხივება ხდება მოქნილი პროცესის ინტენსიფიკაცია ინსტრუმენტი და არა დამოუკიდებელი დამუშავება. აღჭურვილობის მომწოდებლები, როგორიცაა Hielscher Ultrasonics, ეხმარებიან ქარხნებს ინდუსტრიული დონის ულტრაბგერითი სისტემების შერჩევასა და კონფიგურაციაში, რომლებიც მორგებულია ქაღალდის წარმოების ან გადამუშავების სპეციფიკურ გამოწვევებზე.
16,000 ვატიანი სონიკატორი ქაღალდის ქარხნებში რბილობისა და ქიმიური დამუშავებისთვის
გააუმჯობესეთ ქაღალდის ხარისხი და შეამცირეთ ხარჯები
ბოჭკოების განვითარებისა და დისპერსიის გაუმჯობესებიდან დაწყებული, უფრო სუფთა გადამუშავებითა და უფრო სტაბილური სველი ბოლოების მუშაობით დამთავრებული, სიმძლავრის ულტრაბგერითი მეთოდი ქაღალდის ქარხნებში ფართო გამოყენების შესაძლებლობას გვთავაზობს. მისი უნარი, გააუმჯობესოს ფიზიკური და ქიმიური პროცესები ენერგიის, წყლისა და ქიმიური ნივთიერებების მოხმარების შემცირების პარალელურად, ულტრაბგერითი მეთოდი სულ უფრო მიმზიდველ ტექნოლოგიად აქცევს როგორც ახალი დანადგარების, ასევე რეტროფიტებისთვის. რადგან მდგრადობა და ეფექტურობა ქაღალდის ინდუსტრიას აგრძელებს ფორმირებას, ულტრაბგერითი დამუშავება თანამედროვე ქაღალდის წარმოებისთვის პრაქტიკულ და მასშტაბირებად გადაწყვეტად პოზიციონირდება.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000hdT |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000hdT |
დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Jatin Sethi, Kristiina Oksman, Mirja Illikainen, Juho Antti Sirviö (2018): Sonication-assisted surface modification method to expedite the water removal from cellulose nanofibers for use in nanopapers and paper making. Carbohydrate Polymers, Volume 197, 2018. 92-99.
- 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
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.

