Het ontrafelen van de geheimen van kalanderapparatuur bij het maken van papier

Hoewel het kalanderproces essentieel is in de papierindustrie, wordt het vaak over het hoofd gezien. Het kalanderproces van de papierverzamelapparatuur richt zich primair op het verbeteren van bepaalde papiereigenschappen, zoals de gladheid en glans van het oppervlak en de gelijkmatigheid van de papierdikte. Het is duidelijk dat de apparatuur een zeer specifieke functie vervult; maar wat is die functie? Welke parameters zijn het meest cruciaal voor de werking ervan? In dit artikel bekijken we de mechanica van kalanderapparatuur, hun invloed op de eigenschappen van het papier na productie en hoe fabrikanten de prestaties proberen te verbeteren. Dit onderzoek naar kalandertechnologie is nuttig voor zowel werknemers in de industrie als voor geïnteresseerden in de processen van papierproductie.

Wat is een Calender in de papierproductie?

Een kalander in de papierproductie verwijst ook naar een afwerkingsmachine die het oppervlak van het papier glad maakt en de dikte regelt met behulp van rollen. Het verbetert de afwerking, glans en bedrukbaarheid van het papier, waardoor het geschikter wordt voor diverse toepassingen, waaronder drukwerk en verpakkingen. Consistentie is cruciaal in de papierproductie en de kalanderstap is essentieel voor het bereiken van een uniforme kwaliteit van het gekalanderde papier.

De rol van begrijpen Kalanderen

Kalanderen is een cruciale stap in de papierstrookproductie, waarbij de kwaliteit en het uiterlijk van het papier in de laatste productiestappen worden verfijnd en verbeterd. Informatieopvraging toont een groeiende interesse van zowel professionele als industriële gebruikers in kalanderen en de effecten ervan op procesoptimalisatie en productieresultaten. In de papierproductie zorgt precisiekalanderen voor een uniforme dikte, wat met name gunstig is voor veeleisende toepassingen zoals verpakkingen en hoogwaardig drukwerk. Bovendien maakt kalanderen het oppervlak van een papier scherper en gladder, wat de helderheid van afdrukken en de esthetiek van het papier verbetert. Dit verhoogt de precisie in sectoren zoals uitgeverijen en reclame, maar speelt ook in op de toenemende vraag van klanten naar producten vervaardigd van hoogwaardige papiersoorten.

componenten van a Kalendermachine

De belangrijkste onderdelen van een kalendermachine bestaan ​​uit een set zware rollen of kommen die zijn gemaakt van staal, gietijzer of polymeercomposieten, samen met een stevig frame dat de rollen, de verwarmings- of koelsystemen van de rollen en regelingen voor druk, snelheid en temperatuur ondersteunt.

Hoe Kalanderen Beïnvloedt papiereigenschappen

Kalanderen verbetert de gladheid, glans en bedrukbaarheid van papier en vermindert de dikte en het volume. Het kan echter wel de sterkte en maatvastheid verzwakken.

Hoe werkt een Kalandermachine Werk?

Het proces van Kalanderen in detail

Het kalanderingsproces begint met een vel of baan van een materiaal, zoals papier, dat in een reeks rollen wordt gevoerd. Deze rollen oefenen specifieke druk en warmte uit, zoals temperatuur en kracht, waardoor de oppervlakte- en dikte-eigenschappen van het materiaal veranderen. Over het algemeen zijn rollen in parallelle stapelparen geplaatst die nauwkeurig kunnen worden afgesteld om de gewenste resultaten te bereiken.

• Het materiaal toevoeren: Buigcomponenten en -inrichtingen in de machine geleiden het papier met een bepaalde lineaire snelheid erin. Deze systemen regelen de spanning, zodat een gelijkmatige en gecontroleerde papierdoorvoer wordt bereikt.
• Voor kalanderbewerkingen: Druk uitoefenen: De rollen, vaak gemaakt van staal of bekleed met synthetisch polymeer of een composietmateriaal, oefenen een flinke druk uit op het papier. Afhankelijk van de productvereisten en het type kalander kan de druk variëren van 20 tot 1000 N/mm².
• Controle van temperatuur: Om vocht te verwijderen en de oppervlakte-eigenschappen van papier te verbeteren, kan warmte worden toegepast met behulp van verwarmde rollen. Afhankelijk van het materiaal en de verwachte resultaten kan de temperatuur variëren van 80 °C tot meer dan 500 °C.
• Optimalisatie van de rolsnelheid: Het kritische aandachtspunt is het in evenwicht brengen van temperatuur, druk en kwaliteit, terwijl de temperatuur nauwkeurig moet worden afgesteld op een maximum van ongeveer 2000 m/min om productiewaarde te bereiken.
• Vochtregulatie: TDe drempelwaarde voor het vochtpercentage ligt tussen 4% en 7%. Scheeftrekken in beide richtingen veroorzaakt een bros web en een ongelijkmatige afwerking door respectievelijk droogte of overtollig vocht.
• Gladmaken en afwerken: Hitte en druk zorgen voor meer spanning in het materiaal, waardoor de dikte afneemt en de gladheid toeneemt. Het materiaal kan, indien gewenst, een matte of glanzende afwerking krijgen.
• Uitvoerinspectie: RResultaten na het kalanderen maken een na-inspectie noodzakelijk op uniformiteit in dikte, oppervlaktedetails en maatvastheid. Het meten van glans (gemeten in glanseenheden, GU) en gladheid (gemeten met PPS- of Sheffield-eenheden) met een schuifmaat biedt ook een indicatie voor de wettelijke normen.

Injecteerbaarheid. Verminderde porositeit, bedrukbaarheid, uitstekende precisie en oppervlakte-eigenschappen verbeteren het kalanderen. Het proces maakt kalanderen cruciaal en gewild binnen de domeinen van hoogwaardig papier, textiel en verpakkingen, waar verfijnde technische films worden geproduceerd.

Types van Kalendermachines

Belangrijkste kenmerken van een Papierkalandermachine

• Hogedrukrollen: Bestaat uit meerdere rollen die een constante druk uitoefenen om de gewenste gladheid en glansgraad van het oppervlak te bereiken.
• Temperatuurcontrolesysteem: Brengt op gecontroleerde wijze warmte aan op de rollen en zorgt zo voor een optimale oppervlakteafwerking van het bewerkte materiaal.
• Verstelbare tepelinstellingen: Past de ruimte tussen de rollen aan voor nauwkeurigere verwijdering van deeltjesmateriaal.
• Automatisering en besturingssystemen: Implementeert geautomatiseerde systemen zoals Programmable Logic Controllers (PLC's) voor nauwkeurigere controle en metingen van ingestelde operationele parameters.
• Hoge snelheidswerking: Zorgt voor nauwkeurigheid en consistentie bij het werken met materialen op hoge snelheid.
• Materiaalbehandelingsmogelijkheden: Inclusief materiaaltoevoer, uitlijning en spanningscontrole tijdens de verwerkingsstap voor een soepelere werking.
• Duurzame bouw en slijtvastheid: Gemaakt van hoogwaardige materialen, zodat de machine continu kan werken en minder onderhoud en service nodig heeft.
• Compatibiliteit met coatings: Geschikt voor oppervlakken die al eerder gecoat zijn, zonder dat de vereiste afwerking verloren gaat.

Waarom is Kalandertechnologie Belangrijk?

Versterking Papier kwaliteit en Gladheid van het oppervlak

Door het aanbrengen van kaolienklei worden de kwaliteit en de gladheid van het papieroppervlak verbeterd. Ook het polijsten van kalanderrollen zorgt voor een betere uniformiteit en bedrukbaarheid.

Impact op verschillende Papierkwaliteiten

Kalanderingsprocessen zijn essentieel voor het bepalen van de juiste gladheid, glans, volume, stijfheid en klassespecifieke stijfheidsparameters voor diverse soorten papier.

Rol in de productie Gecoat papier en zijdepapier

Het kalanderingsproces is van primair belang bij de productie van gecoat en tissuepapier, omdat het de egaliteit en glans van oppervlakken verbetert, de gladheid en glans verbetert en tegelijkertijd de bedrukbaarheid vergroot. Bovendien optimaliseert het de coatingdekking en controleert het de dikte om de algehele kwaliteit en functionaliteit te verbeteren.

Wat zijn de verschillende soorten Kalanderoplossingen?

Verkennen Zachte kalander en Harde kalender

Bij zacht kalanderen worden rollen met een zachte, elastische bekleding gebruikt die de uniformiteit, dichtheid en bedrukbaarheid van het papier verbeteren, terwijl bij hard kalanderen harde rollen worden gebruikt om een ​​glad oppervlakteafwerking, bulkcontrole, consistente dikte en uniformiteit te bereiken.

Begrip Superkalender en Bandkalender

Superkalanders maken gebruik van afwisselende rollen van hard staal en zachte vezelomslagen om de dichtheid, gladheid en glans van het papier te verbeteren, terwijl bandkalanders gebruikmaken van een band- en rolapparaat dat wordt verwarmd om een ​​langere verblijftijd te garanderen, de bulk te behouden en een hoogwaardige afwerking te bereiken.

Het goede kiezen Kalanderoplossing voor uw behoeften

Zoals bij elk apparaat, bepalen de toepassingsvereisten mijn keuze voor de meest geschikte kalanderoplossing voor een bepaalde toepassing. In sommige gevallen is het gebruik van een superkalander vereist om een ​​hoge glans en gladheid van hoogwaardig printpapier te bereiken. Als het daarentegen belangrijk is om volume te behouden en tegelijkertijd een hoogwaardige afwerking te bereiken, verdient een bandkalander de voorkeur vanwege de lange wachttijd. Deze helpt volume te behouden en tegelijkertijd premium resultaten te behalen. Mijn keuze wordt altijd bepaald door de resultaatvereisten en de afweging tussen de concurrerende prestatieparameters.

Wie zijn de leidende Fabrikanten van kalandermachines?

Topbedrijven in de Papiermachines Industrie

Het wereldwijd markt voor papiermachines is sterk concurrerend dankzij de geavanceerde innovatie van de kalandertechnologie door verschillende grote bedrijven. De nieuwste bevindingen zijn onder meer:

• Valmet Oyj – Valmet is wereldwijd marktleider in productie- en papierpulpmachines en behoort met zijn technologieën voor papierproductieprocessen, waaronder kalandersystemen, tot de beste in de branche. Valmet staat bekend om zijn betrouwbare duurzaamheid en operationele efficiëntie en werkt zijn productportfolio voortdurend bij om te voldoen aan de veranderende eisen van de industrie.
• Andritz AG – Andritz staat vooral bekend om zijn all-inclusive aanbod in de papierindustrie. Hun geavanceerde kalandermachines voor het afwerken van premium papier richten zich eveneens op het toevoegen van productwaarde. Dankzij de focus op innovatie en energie-efficiëntie is Andritz ook een van de belangrijkste leveranciers voor fabrikanten.
• Voith Groep – Als een van de gevestigde spelers in de papiermachinebranche biedt Voith moderne productietechnologie, gebaseerd op zeer nauwkeurige kalandermachines. Hun portfolio is breed en omvat zowel standaard- als speciaalpapier.
• BMB SpA – OBMB, actief in Europa, richt zich op geavanceerde kalandersystemen met een langere levensduur en betere kwaliteit. Ze hebben een sterke focus op flexibiliteit, waardoor klanten papier met de gewenste eigenschappen kunnen produceren. Jagenberg Group – Jagenberg staat bekend om zijn efficiënte kalander- en coatingtechnologieën en biedt robuuste machines, afgestemd op hoogwaardige industriële toepassingen. Hun focus op technische reputatie is een van de belangrijkste drijfveren van hun merkimago in de branche.

Deze bedrijven stimuleren innovatie en creëren vertrouwen in de papiermachinebranche, door in te spelen op de uiteenlopende behoeften van klanten op het gebied van toegevoegde waarde, waarbij de nadruk ligt op de impact op het milieu en de operationele effectiviteit.

Innovaties in Kalandertechnologie

Ontwikkelingen in de kalandertechnologie zijn onder andere elektrodekalandering, geautomatiseerde reinigingssystemen met hoge temperaturen, nieuwe rolontwerpen die gericht zijn op gelijkmatige druk en precisie, en het versterken van bewerkingen door middel van machine learning-modellen, die de efficiëntie, duurzaamheid en productkwaliteit verbeteren.

Toekomstige trends in Kalanderoplossingen

Breyer GmbH, TRANSMATIC, Coatema Coating Machinery en Reliable Rubber & Plastic Machinery behoren tot de toonaangevende fabrikanten van kalandermachines. De belangrijkste futuristische trends zijn gericht op automatisering, duurzaamheid en geavanceerde reinigingstechnologieën, zoals het EPIC-systeem van BW Converting.

Veelgestelde vragen (FAQ's)

V: Wat is het doel van een papierkalandermachine in de context van een papierproductieproces?

A: Om de oppervlakte-eigenschappen van het papierweb te verbeteren, wordt tijdens het papierproductieproces een papierkalander gebruikt. Deze polijst de ruwe oppervlakken van het karton of papier en zorgt voor voldoende gladheid en glans, zodat de machine geschikt is voor verschillende papier- en kartonsoorten.

V: Wat is het verschil tussen een hardnipkalander en een softnipkalander?

A: Bij een hardnipkalander resulteert de druk die wordt uitgeoefend door middel van harde rollen in een verhoogde glans en gladheid van de afwerking. Een softnipkalander daarentegen maakt gebruik van zachtere rollen, wat zorgt voor meer flexibiliteit tijdens het kalanderproces en wordt gebruikt voor zachter afgewerkte kartonsoorten.

V: Wat kan het focuspunt zijn van het kalandergedeelte van een papiermachine?

A: De kalander van een papiermachine is gericht op het regelen van de dikte, glans en gladheid van het papier, en daarmee op de afwerking. Dit onderdeel bevat meerdere rollen waar de papierbaan doorheen loopt om de gewenste oppervlaktekwaliteit te verkrijgen.

V: Waarom is kalanderen belangrijk voor gestreken papier en karton?

A: Gecoat papier en karton profiteren van kalanderen omdat het de oppervlakteruwheid en glans verbetert. Het uiterlijk van het papier kan een cruciale vereiste zijn voor drukwerk. Het kalanderen biedt dus een gunstiger ruw oppervlak dan vereist is voor een bepaalde papier- of kartonkwaliteit.

V: Welke invloed heeft hardnipkalanderen op de eigenschappen van het papier en karton?

A: Hardnipkalanderen verbetert de glans en gladheid door het papier tussen harde rollen te persen. Dit is een cruciaal proces om de gewenste papier- en kartoneigenschappen te bereiken voor hoogwaardig drukwerk en verpakkingen.

V: Wat zijn de voordelen van het gebruik van een machinale kalander in een papierfabriek?

A: Het gebruik van machinale kalanders in een papierfabriek helpt bij het verfijnen van de afwerkingsprocessen, wat resulteert in een uniforme dikte en een verbeterde oppervlakteafwerking van het papier. Een verbeterde drukkwaliteit en uitstraling zijn belangrijk voor zowel kraftpapier als gecoat papier en karton.

V: Op welke manieren worden kartonmachines geïntegreerd in het kalanderproces bij de papierproductie?

A: Kartonmachines werken parallel aan het kalandeerproces, zodat de oppervlakte-eigenschappen van het geproduceerde karton en papier worden bereikt. Kalanderen helpt ook bij het bepalen van de voorgeschreven dikte, gladheid en polijsting die nodig zijn voor de eigenschappen van het karton en de kwaliteit van het product.

V: Welke impact heeft doorbuiging op de werking van papierkalandermachines?

A: In een papierkalandermachine kan doorbuiging worden omschreven als het buigen van rollen onder belasting, wat de uniformiteit van de papierbaan kan verstoren. De nauwkeurigheid van het gekalanderde oppervlak en de consistentie van het papier of karton zijn sterk afhankelijk van doorbuigingscontrole.

V: Zijn er nog andere onvolkomenheden die niet met kalanderen kunnen worden opgelost?

A: De uitdagingen op het gebied van oppervlakteafwerking, gladheid en glans kunnen worden overwonnen door middel van kalanderen. Niet alle gebreken in papier of karton kunnen echter op deze manier worden verholpen. Kalanderen is vaak onderdeel van een goed gedefinieerde papierproductiestrategie en niet de enige oplossing, met behulp van andere methodologieën en kwaliteitsborgingsprocedures.

V: Welke factoren beïnvloeden de keuze van kalanderapparatuur bij de papierproductie?

A: De keuze van kalanderapparatuur is gebaseerd op de afwerking en gladheid van het papier en karton. De eisen aan de oppervlakteafwerking en de gladheid van het geproduceerde papier of karton bepalen ook welke apparatuur voor het kalanderproces wordt gebruikt. Bovendien zijn het soort papier of karton dat geproduceerd wordt (bijvoorbeeld kraft- of gecoat papier), de productiesnelheid en strenge kwaliteitsnormen cruciaal bij de keuze van de kalandermachine.

Referentiebronnen

1. Onderzoek van het slijpproces van de kalenderrolmachines in situ met behulp van innovatieve gereedschappen  

• Auteurs: S. Ayyappan, R. Subramaniam
• Dagboek: Materialen en productieprocessen
• Datum van publicatie: 11th June 2019
• Citatietoken: (Ayyappan & Subramaniam, 2019, blz. 1136–1142)

Abstract:  

• In dit artikel wordt het slijpen van kalanderwalsen besproken, die worden gebruikt bij de productie van rubberproducten zoals banden en papier. Er wordt speciale aandacht besteed aan de fouten die kunnen optreden bij kalanderwalsmachines, zoals kreukelvorming in de baan en een verkeerde registratie van snijpunten.
• Methodologie: De studie was gebaseerd op het ontwerpen en construeren van slijpapparatuur voor het slijpen van walsen, die ter plaatse gewelfd moesten worden. De bevindingen toonden aan dat het mogelijk is om betere resultaten te behalen met het ter plaatse slijpen van walsen, dankzij minder stilstand van de machine, die nu drie keer lager is dan bij conventionele methoden voor het slijpen van walsen. Bovendien worden de belangrijkste systematische fouten die gepaard gaan met overmatige eindspeling van de walsen effectief geëlimineerd.
• Conclusies: De nieuwe apparaten maakten het mogelijk om gecoate stoffen te produceren uit rubber met versterkte vezels met een afwijking van de nominale dikte van 1-2 micron, wat de efficiëntie en kwaliteit van de productie aanzienlijk verhoogde.

2. Optimale volumeplanning en -planning van papierproductie met soepele kwaliteitsveranderingen tussen productkwaliteiten

• Auteurs: R. Voronov et al.
• Bron: Elektronica
• Publicatie datum: July 25, 2023
• Citatietoken: (Voronov et al., 2023)

Overzicht:

• In dit artikel staat de problematiek rondom orderplanning voor papierproductie op verschillende papiermachines centraal. Er wordt daarbij speciale aandacht besteed aan de verbetering van de volumekalenderplanning met betrekking tot snijverliezen en soepele overgangen tussen verschillende productkwaliteiten.
• Methodologie: De auteurs hebben een wiskundig model ontwikkeld met parameters zoals gramgewicht, roldiameter en producttype. Optimale schema's werden verkregen met behulp van een combinatie van simplex-, kolomgeneratie- en lokale zoekalgoritmen.
• Belangrijkste bevindingen: De nieuwe planningsstrategie werd gevalideerd met daadwerkelijke productiegegevens. Hieruit bleek dat de papierproductie beter aansloot op de deadlines van de klantorders dan op handmatig gegenereerde planningen.

3. Onderzoeks- en evaluatietechniek voor het gebruik van dubbele levensuitrusting in Echelons met betrekking tot kalenderleven

• Auteurs: Pisheng Qin et al.
• Dagboek: Toegepaste wetenschappen
• Datum van publicatie: 28 januari 2023
• Citerende token: (Qin et al., 2023)

Abstract:

• In dit onderzoek wordt gekeken naar de beoordeling van apparatuur met een dubbele levensduur, het gebruik ervan en de kalenderlevensduur, wat belangrijk is vanuit het oogpunt van de optimalisatie van apparatuurbenutting in productieomgevingen.
• Onderzoeksaanpak: De auteurs gebruikten een recursieve benadering om de controleerbare levensduur in echelongebruik te berekenen en ontwikkelden een methode voor het evalueren van de distributie van levenslange waarde waarin ook de kalenderlevensduur is opgenomen.
• Belangrijkste inzichten: De ontwikkelde aanpak verbetert de nauwkeurigheid van de levensduurbeoordeling van de apparatuur en toont aan dat het beheer van apparatuur met een dubbele levensduur sterk profiteert van overwegingen met betrekking tot de kalenderlevensduur, wat de efficiëntie verbetert.

4. Calender

5. Papier