Kağıt İmalatında Ultrason

Güçlü ultrason, modern kağıt fabrikalarında çok yönlü ve enerji tasarruflu bir proses teknolojisi olarak ortaya çıkmıştır. Değirmenler, sıvı veya bulamaç sistemlerine yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgalar ekleyerek kavitasyon etkilerinden (mikroskobik kabarcık oluşumu ve çökmesi) faydalanabilir. – Karıştırma, kütle transferi, elyaf modifikasyonu ve kirletici maddelerin uzaklaştırılmasını iyileştirmek için. Hem işlenmemiş elyaf üretimi hem de geri dönüştürülmüş kağıt işleme, enerji kullanımını, su tüketimini ve kimyasal talebini azaltmaya yönelik artan bir baskıyla karşı karşıya olduğundan, ultrasonik teknoloji zorlayıcı bir dizi inline, iyileştirmeye hazır çözüm sunmaktadır.

Kağıt İmalatında Ultrason

Kağıt üretiminde, ultrasonik sistemler öncelikle stok kalitesini, elyaf performansını ve proses stabilitesini iyileştirmek için uygulanır. Önemli bir uygulama, kağıt hamuru süspansiyonlarının gazdan arındırılmasıdır. Stoktaki sürüklenmiş hava, kağıt kalitesini doğrudan düşüren filigranlara, çizgilere ve oluşum kusurlarına neden olabilir. Ultrasonik gaz giderme, çözünmüş ve sürüklenmiş gazları hamur bulamaçlarından etkili bir şekilde uzaklaştırarak ıslak ucu stabilize eder ve ek kimyasallar olmadan görsel kusurları önlemeye yardımcı olur.
Bir diğer önemli uygulama ise lif fibrilasyonunun artırılmasıdır. Güçlü ultrason, kavitasyon yoluyla yoğun lokalize kesme kuvvetleri oluşturarak pulpa liflerinin dış ve iç fibrilasyonunu teşvik eder. Bu, geleneksel çırpma ve arıtma aşamalarını kısmen değiştirebilir veya geliştirebilir. Tek başına mekanik arıtma ile karşılaştırıldığında, ultrasonik işlem daha az enerji tüketirken benzer veya daha iyi elyaf gelişimi sağlayabilir. Daha da önemlisi, ultrason aşırı lif kesimi yerine kontrollü fibrilasyonu teşvik ettiği için lif mukavemeti korunur ve bazı durumlarda iyileştirilir. Ultrasonik enerji ayrıca oksidatif veya ağartma işlemleri gibi elyaf modifikasyonu ile ilişkili kimyasal reaksiyonlara yardımcı olarak reaksiyon verimliliğini ve homojenliğini artırabilir.

Ultrason, odun yongalarının hamur haline getirilmesi veya geri kazanılmış kağıdın geri çekilmesi sırasında hamurun parçalanmasını daha da destekleyebilir. Kavitasyon, elyaf ayrılmasını hızlandırır ve elyaflar, dolgu maddeleri, mürekkepler ve kaplamalar arasındaki bağları gevşeterek hamurlaştırma verimliliğini artırır ve işlem süresini azaltır.

Islak Uçta Sonikasyon

Kağıt üretim operasyonları, ıslak uç performansındaki iyileştirmelerin daha yüksek katkı maddesi dozajlarından ziyade kimyasal kullanım verimliliğinden kaynaklandığını giderek daha fazla kabul etmektedir. Sonuç olarak, ultrasonik dispersiyon, stok ilavesinden önce ıslak son katkı maddelerinin kontrollü aktivasyonu ve homojenizasyonu için gelişmiş bir proses teknolojisi olarak dikkat çekmektedir. Yüksek güçlü ultrason, partikülleri ayrıştıran ve hat içi proses akışlarında polimerlerin, dolgu maddelerinin ve emülsiyonların homojen dağılımını destekleyen kavitasyon kaynaklı kesme kuvvetleri üretir. Bu gelişmiş dağılım, daha öngörülebilir kimyasal-elyaf etkileşimlerine, gelişmiş tutma ve tabaka oluşumuna ve artan proses stabilitesine yol açarken, aynı zamanda genel kimyasal talebi ve enerji tüketimini azaltır. Doğrusal ölçeklenebilirliği ve Hielscher Ultrasonics'in endüstriyel sınıf sonikatör sistemlerinin mevcudiyeti sayesinde ultrasonik dispersiyon, teknik olarak sağlam ve ekonomik olarak uygulanabilir bir ıslak uç optimizasyon stratejisi olarak laboratuvar ölçekli çalışmalardan tam ölçekli uygulamaya doğru ilerlemiştir.

Kağıt fabrikalarının ıslak ucunda ultrasonik dispersiyonun avantajları hakkında daha fazla bilgi edinin!

Kağıt Geri Dönüşümünde Ultrason

Geri dönüşüm uygulamalarında, güç ultrasonu, geri kazanılmış elyaf işlemede en kalıcı zorluklardan bazılarını ele alır. Önemli kullanım alanlarından biri elyaf temizleme ve kirletici maddelerin uzaklaştırılmasıdır. Ultrasonik kavitasyon, kir, yağ, baskı mürekkepleri, renklendiriciler ve cila kalıntılarının elyaf yüzeylerinden ayrılmasına yardımcı olur. Mürekkep giderme işlemlerinde ultrason, mürekkep partiküllerinin ayrılmasını ve dağılmasını geliştirerek yüzdürme veya yıkama verimliliğini artırır ve daha az kimyasal girdiyle daha yüksek parlaklık seviyeleri sağlar.
Ultrason, beyaz su sistemlerinde mikrobiyal azalmaya da katkıda bulunur. Ultrasonik arıtma, mikrobiyal hücreleri ve biyofilmleri mekanik olarak bozarak, yalnızca biyositlere dayanmadan mikrobiyal yükleri azaltabilir. Bu, daha temiz proses suyu döngülerini destekler ve koku, balçık oluşumu ve biyolojik kirlenme risklerini azaltabilir.
Geri dönüşümle ilgili bir diğer önemli uygulama da susuzlaştırmadır. Ultrasonik enerji, elyaf ağlarını değiştirerek ve bağlı suyu azaltarak elyaf süspansiyonlarının drenaj özelliklerini iyileştirebilir. Geliştirilmiş susuzlaştırma, pres ve tel verimliliğini artırarak sonraki kurutma aşamalarında termal enerji talebini azaltabilir.
 

Nanopaper hazırlama için sonikasyon enerjisine karşı boşaltma süresi (dakika cinsinden) (CNF (1) LA örneğine karşılık gelir).
100 J / ml sonikasyon enerjisi, 100 saniyelik sonikasyona vb. karşılık gelir.
(Çalışma ve görsel: ©Sethi ve ark., 2018)

Ek Süreç Uygulamaları

Elyaf ve su arıtmanın ötesinde, güç ultrasonu kağıt çamurlarını ve katkı maddelerini homojenleştirmek ve dağıtmak için kullanılır. Ultrasonik homojenizasyon, dolgu maddelerinin, pigmentlerin, polimerlerin ve fonksiyonel katkı maddelerinin homojen dağılımını sağlayarak kimyasal verimliliği ve ürün tutarlılığını artırır. Ultrason ayrıca, ultrasonik nozulların kaplamaların, boyutlandırma maddelerinin veya fonksiyonel katmanların kağıt yüzeylerine hassas bir şekilde uygulanması için ince, homojen damlacıklar ürettiği püskürtme ve kaplama işlemlerinde de uygulanır.

Inline Entegrasyon ve Endüstriyel Uygulama

Ultrasonik teknolojinin önemli bir avantajı, çoğu uygulamanın inline olarak gerçekleştirilebilmesi ve böylece fabrikaların ultrasonik reaktörleri büyük bir yeniden tasarıma gerek kalmadan mevcut proses döngülerine uyarlayabilmesidir. Akışkan ultrasonik sistemler doğrusal olarak ölçeklendirilebilir ve belirli kıvamlara, akış hızlarına ve proses hedeflerine uyarlanabilir.
Doğru sistem seçimi ve entegrasyonu ile güçlü ultrason, bağımsız bir işlemden ziyade esnek bir süreç yoğunlaştırma aracı haline gelir. Hielscher Ultrasonics gibi ekipman tedarikçileri, belirli kağıt üretimi veya geri dönüşüm zorluklarına göre uyarlanmış endüstriyel sınıf ultrasonik sistemleri seçme ve yapılandırma konusunda fabrikaları desteklemektedir.

Kağıt Kalitesini İyileştirin ve Maliyetleri Azaltın

Güç ultrasonu, elyaf gelişimini ve dağılımını iyileştirmekten daha temiz geri dönüşüm ve daha istikrarlı ıslak son işlemine olanak sağlamaya kadar kağıt fabrikalarında geniş bir uygulama yelpazesi sunar. Enerji, su ve kimyasal tüketimini azaltırken fiziksel ve kimyasal süreçleri geliştirme kabiliyeti, ultrasonu hem yeni kurulumlar hem de yenilemeler için giderek daha cazip bir teknoloji haline getirmektedir. Sürdürülebilirlik ve verimlilik kağıt endüstrisini şekillendirmeye devam ettikçe, ultrasonik işleme modern kağıt yapımı için pratik ve ölçeklenebilir bir çözüm olarak konumlanmaktadır.

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite

Hielscher ultrasonicators en yüksek kalite ve tasarım standartları için iyi bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicators'ımızın endüstriyel tesislere sorunsuz bir şekilde entegre edilmesini sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar Hielscher ultrasonicators tarafından kolayca ele alınır.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.