Przejdź do głównej treści
+41 52 511 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Pomiar lepkości w linii kleju skrobiowego do produkcji tektury falistej
  • Pomiar lepkości na linii w czasie rzeczywistym w produkcji tektury jest niezbędny do ciągłej kontroli jakości, unikania odpadów i optymalizacji zużycia energii.
  • Klej skrobiowy wykazuje złożone zachowanie reologiczne, a jego lepkość nie jest bardzo stabilna w różnych partiach. Przyrząd do pomiaru lepkości ma kluczowe znaczenie dla pomiaru i optymalizacji aplikacji kleju skrobiowego, przy jednoczesnym zapewnieniu spójnego zachowania pseudoplastycznego i tiksotropowego.
  • Lepkość jest ważnym wskaźnikiem PSD (rozkładu wielkości cząstek) – właściwości, która wpływa na elastyczność, wytrzymałość i użyteczność.
Zbliżenie obraz zakładka wiersz kartonu w tle fabryki.

Rynek tektury falistej – szybko rozwijający się napędzany przez eCommerce

Przemysł tektury falistej szybko rośnie przy CAGR wynoszącym ponad 4%, przy wolumenach przekraczających 115 milionów ton o wartości przekraczającej 176 miliardów dolarów w 2019 roku.

Opakowania wykonane z tektury falistej uważane są za przyjazne dla środowiska i zrównoważone. Zawiera wyłącznie naturalne surowce (miazgę drzewną, klej skrobiowy i 80% makulaturowy papier), dzięki czemu jest w 100% odnawialny, nadaje się do recyklingu i ulega biodegradacji. Nawet proces przetwarzania i drukowania tektury falistej jest przyjazny dla środowiska, ponieważ atramenty są głównie na bazie wody.

Istnieje wiele rodzajów pudełek wytwarzanych w branży tektury falistej, od lekkich mikrofal po wytrzymałe pudła wielościenne. Niedrogie, wysokowydajne pudła kartonowe są uniwersalnym sposobem pakowania wielu różnych produktów, w tym maszyn, artykułów elektrycznych, owoców i warzyw, a także informacji i reklamy o zawartości.

Pudła z tektury falistej muszą spełniać wiele wymagań, ale wszystko zaczyna się od wyprodukowania mocnej, płaskiej tektury na tekturnicy.

Równie ważny, jak wybór papierów, jest klej i jego zastosowanie, aby uzyskać najlepszą tekturę falistą na końcu maszyny do tektury falistej. Aby być skutecznym na szerokiej gamie płyt, kleje muszą być uniwersalne przy zachowaniu wysokiej jakości klejenia i wysokiej wydajności. Przyczepność między wkładkami a podłożem musi być silna, aby zapewnić wytrzymałość i amortyzację, aby chronić zawartość przed światem zewnętrznym i umożliwić zachowanie integralności pudełka przez cały cykl życia.

Wszystkie kleje skrobiowe opierają się na specjalnej właściwości skrobi: pod wpływem ciepła szlam skrobi ulega niezwykle szybkiemu wzrostowi lepkości, ponieważ granulki skrobi ulegają żelowaniu. Ta wysoka lepkość, powstająca w krytycznej temperaturze, prowadzi do zjawiska kleistości.

Ponieważ prawidłowa lepkość ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania skrobi, kontrola lepkości może pomóc w poprawie konsystencji i wydajności tych klejów w wielu produktach z tektury falistej, takich jak:

  • Skrzynie wysyłkowe
  • Arkusze faliste
  • Sprzedaż detaliczna
  • Opakowania samochodowe i przemysłowe
  • Opakowania do żywności
  • Prezentacje produktów

Prezentacje produktów (źródło: BCI)

Jaka jest potrzeba kontroli procesu w produkcji tektury falistej?

Po produkcji papieru tektura falista jest drugim co do wielkości zastosowaniem skrobi niespożywczej na świecie, gdzie jest wykorzystywana jako klej między falbanką a wykładziną. Wiele klejów skrobiowych zawiera niezmodyfikowaną skrobię natywną wraz z dodatkami, takimi jak boraks i soda kaustyczna. Żelatynizowana skrobia przenosi niegotowaną skrobię w zawiesinę i zapobiega sedymentacji. Taki klej nazywa się nieprzezroczystym klejem SteinHall.

Produkcja nowoczesnych opakowań z tektury falistej | Fefco

Klej jest nakładany na końcówki średnich rowków, po czym drugi składnik papieru, znany jako wkładka, zostaje doprowadzony do kontaktu i sklejony. Jest to następnie suszone w wysokiej temperaturze, co powoduje pęcznienie/żelatynizację reszty niegotowanej skrobi w kleju. Żelatynizacja zapewnia końcową reakcję wiązania, dzięki czemu klej jest szybkim i mocnym klejem do produkcji tektury falistej.

Biała Księga – Pudło z tektury falistej i skrobia (tuthillpump.com)

 

Jakość i integralność produktu wewnątrz pudełka zależy od stabilności opakowania. A zdolność pudełka do ochrony zawartości wewnątrz często zależy od wytrzymałości i prawidłowego nałożenia kleju.

Roztwory kontrolujące lepkość aplikacji skrobi pomagają zapewnić, że każda partia kleju ma odpowiednią konsystencję i jest nakładana we właściwych ilościach i pozycjach podczas przyklejania rowków do wkładek. Do optymalizacji i konsekwentnego utrzymywania prawidłowej grubości skrobi dla warstwy kleju stosowany jest wbudowany wiskozymetr.

Następujące problemy mogą pojawić się w procesie produkcji tektury, jeśli użyjesz ręcznych metod pomiaru lepkości lub innych metod, które nie kontrolują odpowiednio lepkości:

  • Miękka deska
  • Smuga ciężkiego kleju
  • Wygląd zmywarki
  • Pochylone pofałdowania
  • Wypryskowana przyczepność
  • Luźne krawędzie
  • Blistry
  • Elementy niesklejone
  • Chusta lub drybling

Ręczne pomiary lepkości za pomocą kubka w hali produkcyjnej

Znaczenie monitorowania lepkości i gęstościoring i kontrola w celu zapewnienia wysokiej jakości przyczepności skrobi

Produkcja tektury falistej zależy w dużej mierze od przyczepności, co ma największy wpływ na jej jakość. To jakość kleju skrobiowego ostatecznie decyduje o jakości przyczepności. Lepkość jest ważnym miernikiem kleju skrobiowego, a ilość lepkości bezpośrednio wpływa na przyczepność tektury falistej. Stabilna lepkość to jedyny sposób na zapewnienie dobrych właściwości adhezyjnych kleju skrobiowego.

Komponenty i produkcja klejów skrobiowych

Gdy lepkość skrobi/kleju jest poza optymalnym zakresem, tworzy to niedoskonałości i obniża jakość produktów pośrednich i końcowych. Klej o odpowiedniej lepkości zapobiegnie impregnacji koców i papierów, poprawiając tym samym ich jakość.

Większość przepisów na klej skrobiowy do tektury falistej składa się z:

  • Skrobia
  • Borax
  • Żrący
  • Woda

Te składniki są mieszane i podgrzewane, aby osiągnąć docelową lepkość. Czynniki wpływające na lepkość skrobi to rodzaj i jakość skrobi, dawkowanie utleniacza i czas utleniania, temperatura utleniania, dawkowanie żelatynizatora NaOH (wodorotlenku sodu), dawkowanie boraksu, stosunek wody oraz temperatura przechowywania, czas i środowisko. Przy tak wielu parametrach i składnikach, które można uzyskać podczas produkcji/formułowania skrobi, szybko się zwraca monitorowanie produktu końcowego (skrobia) w celu zapewnienia spójności partii.

Lepkość jest ważnym wskaźnikiem Rozkład wielkości cząstek. Zmiany w rozkładzie wielkości cząstek mogą wpływać na właściwości, takie jak gęstość, reologia i grubość warstwy. Właściwości związane z rozkładem wielkości cząstek w skrobi to na przykład elastyczność, wytrzymałość i użyteczność tektury falistej.

Klej skrobiowy należy do rodziny produktów polimerowych. W skrobi występują dwa rodzaje polimerów glukozy: amyloza liniowa i spiralna oraz amylopektyna rozgałęziona. W zależności od rośliny skrobia zawiera od 20% do 25% amylozy i od 75% do 80% amylopektyny. Ponieważ frakcje amylozy nie są całkowicie rozpuszczalne w wodzie, ostatecznie tworzą krystaliczne agregaty poprzez wiązania wodorowe – proces zwany retrogradacją lub cofaniem się, który powoduje, że lepkość jest niestabilna. Wykazuje złożone zachowanie reologiczne. Inline monitor lepkościoring można wykryć, gdy skład skrobi się zepsuł lub jest nieoptymalny do zastosowania.

Wykres 1 ilustruje ewolucję lepkości kleju na bazie skrobi po nałożeniu go na końcówki rowków i zetknięciu się z wkładką. (Źródło: Roquette)

Po co automatyzować kontrolę materiałów przychodzących i nakładanie klejów, klejów, past i klejów topliwych?

Istnieje wiele różnych rodzajów klejów, w tym lepkie ciecze, pasty, krystaliczne i amorficzne ciała stałe. Ponadto kleje są zazwyczaj pakowane w kartridże, wiadra, bębny, torby, pastylki i bloki. Bardzo ważne jest, aby proces produkcyjny zapewniał stały przepływ kleju z pojemnika z klejem do urządzenia dozującego, aby zapewnić jego ciągłą pracę. Kleje termotopliwe są ciałami stałymi w temperaturze pokojowej, więc zwykle są usuwane ręcznie z pudełek przez nagarnianie, a następnie dodawane do urządzeń do topienia w celu rozproszenia podczas procesu topienia.

Ręczna obsługa, jeśli nie jest dokładnie monitorowana, stwarza dodatkowe zadania dla operatorów, stwarza ryzyko zanieczyszczenia podczas obsługi i pozostawia możliwość rozlania lub nawet przestoju procesu. Stałe zużycie kleju topliwego minimalizuje również historię cieplną kleju, co zapewnia maksymalną wydajność i jakość w procesie produkcyjnym.

Korzyści z automatyzacji lepkości w procesie karbowania

Rozwiązania automatyzujące dostarczanie kleju zyskują na popularności, ponieważ coraz więcej producentów zdaje sobie sprawę z korzyści i szybkiego zwrotu z inwestycji, w tym:

  1. Wydajność: Wysoce precyzyjny charakter zautomatyzowanego sprzętu zapewnia dostarczanie odpowiedniej ilości kleju, aby dopasować się do wymagań procesu.
  2. Niezawodność: Zautomatyzowane podajniki zapewniają stały przepływ prawidłowego kleju do linii produkcyjnej, niezależnie od schematów zmian, przestojów i prędkości produkcji. Z natury zamknięty system pozwala również uniknąć zanieczyszczeń, zmniejsza ilość odpadów i minimalizuje konserwację sprzętu.
  3. Bezpieczeństwo: Używając systemów automatycznego podawania i eliminując ręczną obsługę klejów topliwych, zmniejszasz potencjalną ekspozycję na materiały i sprzęt o wysokiej temperaturze.
  4. Zmniejszone koszty operacyjne: Mniej czasu spędzonego przez operatoraoring i napełnianie zbiorników z klejem przy mniejszym ryzyku błędów lub przestojów.
  5. Digitalizacja: Monitor sprzętuoring czujniki dostarczają dodatkowych danych procesowych, umożliwiając optymalizację i identyfikację problemów w celu poprawy wydajności.

Rheonicsrozwiązania w zakresie kontroli jakości i zapewnienia kleju skrobiowego w opakowaniach

Zautomatyzowany pomiar i kontrola lepkości na linii ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania lepkości podczas procesu produkcyjnego i zapewnienia pełnej zgodności krytycznych parametrów z wymaganiami dla wielu partii, bez konieczności polegania na metodach pomiaru offline i technikach pobierania próbek. Rheonics oferuje następujące rozwiązania w zakresie kontroli i optymalizacji procesów,

Mierniki lepkości i gęstości

  1. In-line Lepkość pomiary: Rheonics" SRV to szerokozakresowe urządzenie do pomiaru lepkości w linii, zdolne do wykrywania zmian lepkości w dowolnym strumieniu procesowym w czasie rzeczywistym.
  2. In-line Lepkość i gęstość pomiary: Rheonics" SRD jest przyrządem do jednoczesnego pomiaru gęstości i lepkości w linii. Jeśli pomiar gęstości jest ważny dla twoich operacji, SRD jest najlepszym czujnikiem spełniającym twoje potrzeby, z możliwościami operacyjnymi podobnymi do SRV oraz dokładnymi pomiarami gęstości.

Zintegrowane, gotowe pod klucz jakość i konserwacjami

Rheonics oferuje zintegrowane rozwiązanie „pod klucz” do zarządzania jakością, składające się z:

  1. In-line Lepkość pomiary: Rheonics'SRV - szerokozakresowy, wbudowany miernik lepkości z wbudowanym pomiarem temperatury płynu
  2. Rheonics Monitor procesu: zaawansowany predykcyjny kontroler śledzenia do monitorowania i kontrolowania zmian warunków procesu w czasie rzeczywistym
  3. Rheonics RheoPulse , , , , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, , w automatyczny dOsing: Autonomiczny system poziomu 4, który zapewnia brak kompromisów z ustalonymi limitami lepkości i automatycznie aktywuje zawory obejściowe lub pompy w celu adaptacyjnego dozowania składników mieszanki

Czujnik SRV jest umieszczony w linii, więc stale mierzy lepkość (i gęstość w przypadku SRD). Alerty można skonfigurować tak, aby powiadamiały operatora o niezbędnych działaniach lub cały proces zarządzania można w pełni zautomatyzować RPTC (Rheonics Predykcyjny kontroler śledzenia). Zastosowanie SRV w linii technologicznej produkcyjnej skutkuje poprawą produktywności, marży zysku i osiągnięciem zgodności z przepisami. Rheonics czujniki mają kompaktową obudowę, co ułatwia instalację OEM i modernizację. Nie wymagają konserwacji ani ponownej konfiguracji. Czujniki zapewniają dokładne, powtarzalne wyniki niezależnie od sposobu i miejsca montażu, bez konieczności stosowania specjalnych komór, uszczelek gumowych lub zabezpieczeń mechanicznych. Nie wykorzystujące materiałów eksploatacyjnych i nie wymagające ponownej kalibracji, SRV i SRD są niezwykle łatwe w obsłudze, co skutkuje wyjątkowo niskimi kosztami eksploatacji w całym okresie użytkowania.

Po ustaleniu środowiska procesowego zwykle nie potrzeba wiele wysiłku, aby utrzymać spójność integralności systemów – operatorzy mogą polegać na ścisłej kontroli dzięki Rheonics rozwiązanie do zarządzania jakością produkcji.

Oglądaj Rheonics SRV w akcji na laminatorze przy użyciu kleju na bazie wody

Doskonała konstrukcja i technologia czujnika

Mózgiem tych czujników jest wyrafinowana, opatentowana elektronika. SRV i SRD są dostępne ze standardowymi przyłączami procesowymi, takimi jak ¾” NPT, DIN 11851, kołnierzowe i Tri-clamp umożliwiając operatorom wymianę istniejącego czujnika temperatury w linii technologicznej na SRV/SRD, dostarczając bardzo cennych i przydatnych informacji o płynie procesowym, takich jak lepkość, oprócz dokładnego pomiaru temperatury za pomocą wbudowanego czujnika Pt1000 (dostępna klasa AA, A, B DIN EN 60751) .

Elektronika zbudowana tak, aby pasowała do Twoich potrzeb

Dostępna zarówno w obudowie przetwornika, jak i małej obudowie do montażu na szynie DIN, elektronika czujnika umożliwia łatwą integrację z liniami procesowymi i wewnątrz szaf maszynowych.

MŚP-DRM
MŚP_TRD
Poznaj opcje elektroniki i komunikacji

Łatwa integracja

Wiele analogowych i cyfrowych metod komunikacji zaimplementowanych w elektronice czujnika sprawia, że ​​podłączenie do przemysłowych sterowników PLC i systemów sterowania jest proste i proste.

Opcje komunikacji analogowej i cyfrowej

Opcje komunikacji analogowej i cyfrowej

Opcjonalne opcje komunikacji cyfrowej

Opcjonalne opcje komunikacji cyfrowej

Zgodność z ATEX i IECEx

Rheonics oferuje czujniki iskrobezpieczne z certyfikatami ATEX i IECEx do stosowania w środowiskach niebezpiecznych. Czujniki te spełniają zasadnicze wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy związane z projektowaniem i konstrukcją urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do stosowania w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.

Posiadane przez firmę certyfikaty iskrobezpieczności i przeciwwybuchowości Rheonics pozwala także na dostosowanie istniejącego czujnika, pozwalając naszym klientom uniknąć czasu i kosztów związanych z identyfikacją i testowaniem alternatywy. Można dostarczyć czujniki niestandardowe do zastosowań wymagających od jednej jednostki do tysięcy jednostek; z czasem realizacji wynoszącym tygodnie zamiast miesięcy.

Rheonics SRV & SRD posiadają zarówno certyfikat ATEX, jak i IECEx.

Certyfikat ATEX (2014/34 / UE)

RheonicsCzujniki iskrobezpieczne z certyfikatem ATEX są zgodne z dyrektywą ATEX 2014/34/UE i posiadają certyfikat iskrobezpieczeństwa Ex ia. Dyrektywa ATEX określa minimalne i zasadnicze wymagania związane z bezpieczeństwem i higieną pracy mające na celu ochronę pracowników zatrudnionych w niebezpiecznych atmosferach.

RheonicsCzujniki z certyfikatem ATEX są uznawane do użytku w Europie i na świecie. Wszystkie części posiadające certyfikat ATEX są oznaczone znakiem „CE” w celu wskazania zgodności.

Certyfikat IECEx

RheonicsCzujniki iskrobezpieczne posiadają certyfikaty IECEx, Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej, potwierdzające zgodność z normami dotyczącymi sprzętu przeznaczonego do stosowania w atmosferach wybuchowych.

Jest to międzynarodowy certyfikat potwierdzający zgodność z wymogami bezpieczeństwa podczas stosowania w obszarach niebezpiecznych. Rheonics czujniki posiadają certyfikat iskrobezpieczeństwa Ex i.

Realizacja

Zainstaluj czujnik bezpośrednio w strumieniu procesowym, aby wykonywać pomiary lepkości i gęstości w czasie rzeczywistym. Nie jest wymagana linia obejściowa: czujnik można zanurzyć w linii; natężenie przepływu i wibracje nie wpływają na stabilność i dokładność pomiaru. Zoptymalizuj wydajność mieszania, zapewniając powtarzalne, kolejne i spójne testy płynu.

Rheonics Kontroler SRV i RPS Zastosowany w prasie laminowanej

Rheonics Wybór instrumentu

Rheonics projektuje, produkuje i sprzedaje innowacyjne czujniki i monitory płynóworing systemy. Precyzja zbudowana w Szwajcarii, RheonicsWiskozymetry i gęstościomierze in-line charakteryzują się czułością wymaganą w danym zastosowaniu i niezawodnością niezbędną do przetrwania w trudnych warunkach operacyjnych. Stabilne wyniki – nawet w niekorzystnych warunkach przepływu. Brak wpływu spadku ciśnienia lub natężenia przepływu. Równie dobrze nadaje się do pomiarów kontroli jakości w laboratorium. Nie ma potrzeby zmiany żadnego komponentu ani parametru, aby mierzyć w pełnym zakresie.

Sugerowane produkty do zastosowania

  • Szeroki zakres lepkości - monitoruj cały proces
  • Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
  • Hermetycznie zamknięte, wszystkie części ze stali nierdzewnej 316L zwilżane
  • Wbudowany pomiar temperatury płynu
  • Kompaktowy kształt ułatwiający instalację w istniejących liniach technologicznych
  • Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji
  • Pojedynczy przyrząd do pomiaru gęstości procesowej, lepkości i temperatury
  • Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
  • Konstrukcja wykonana w całości z metalu (stal nierdzewna 316L)
  • Wbudowany pomiar temperatury płynu
  • Kompaktowy kształt ułatwiający montaż w istniejących rurach
  • Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji
Szukaj