Desvendando os segredos do equipamento de calandragem na fabricação de papel

Embora o processo de calandragem seja vital na indústria papeleira, ele é frequentemente negligenciado. O processo de calandragem do equipamento de coleta de papel concentra-se principalmente na melhoria de certas propriedades do papel, como a lisura e o brilho da superfície, e a uniformidade da espessura da folha. É claro que o equipamento desempenha uma função muito específica; no entanto, qual é a sua função? Quais parâmetros são mais críticos para o seu funcionamento? Neste artigo, examinaremos a mecânica do equipamento de calandragem, sua influência nas características do papel após a produção e como os fabricantes buscam melhorar o desempenho. Esta análise da tecnologia de calandragem beneficiará tanto os funcionários da indústria quanto os interessados ​​no assunto. processos de fabricação de papel.

O que é uma Calandra na produção de papel?

Na produção de papel, uma calandra também se refere a uma máquina de acabamento que alisa a superfície do papel e controla a espessura por meio de rolos. Ela aprimora o acabamento, o brilho e a capacidade de impressão do papel, aumentando seu valor para diversos usos, incluindo impressão e embalagem. A consistência é fundamental na produção de papel, e a etapa de calandragem é fundamental para obter qualidade uniforme no papel calandrado.

Compreendendo o papel de Calandragem

A calandragem é uma etapa crucial na produção de tiras de papel, na qual a qualidade e a aparência do papel são refinadas e aprimoradas nas etapas finais da produção. A recuperação de informações demonstra um interesse crescente de usuários profissionais e industriais em relação à calandragem e seus efeitos na otimização de processos e nos resultados da produção. Na fabricação de papel, a calandragem de precisão permite obter espessura uniforme, o que é particularmente benéfico para aplicações exigentes, como embalagens e impressão de alta qualidade. Além disso, a calandragem afia e alisa a superfície do papel, o que aumenta a clareza das impressões e a estética do papel. Isso aumenta a precisão em setores como publicação e publicidade, mas também atende a uma maior demanda dos clientes por produtos fabricados com papéis de qualidade sofisticada.

Componentes de um Máquina de calendário

As partes principais de uma máquina de calendário compreendem um conjunto de rolos ou tigelas pesadas construídas em aço, ferro fundido ou compostos de polímero, juntamente com uma estrutura resistente que suporta os rolos, sistemas de aquecimento ou resfriamento dos rolos e controles de pressão, velocidade e temperatura.

Como Calandragem Afeta as propriedades do papel

A calandragem melhora a suavidade, o brilho e a capacidade de impressão do papel e reduz sua espessura e volume; no entanto, pode enfraquecer sua resistência e estabilidade dimensional.

Como é que um Máquina de calandragem Trabalhos?

O processo de Calandragem em detalhe

O processo de calandragem começa com uma folha ou rolo de um material, como papel, sendo alimentado em uma série de rolos. Esses rolos aplicam pressão e calor específicos, como temperatura e força, alterando as propriedades de superfície e espessura do material. Geralmente, os rolos são organizados em pares de pilhas paralelas que podem ser ajustadas com precisão para atingir os resultados desejados.

• Alimentando o material: A máquina possui componentes e dispositivos de dobra que guiam o papel para dentro dela a uma determinada velocidade linear. Esses sistemas controlam a tensão para que a alimentação da bobina seja uniforme e controlada.
• Para operações de calandragem: Aplicação de Pressão: Os rolos, geralmente feitos de aço ou revestidos com polímero sintético ou um material composto, aplicam uma pressão substancial ao papel. Dependendo dos requisitos do produto e do tipo de calandra, a pressão pode variar entre 20 e 1000 N/mm².
• Controle de temperatura: Para remover a umidade e melhorar as características da superfície do papel, pode-se aplicar calor usando rolos aquecidos. Dependendo do material e dos resultados esperados, a temperatura pode variar entre 80°C e mais de 500°C.
• Otimização da velocidade do rolo: A zona crítica de preocupação é o equilíbrio entre temperatura, pressão e qualidade, ao mesmo tempo em que se ajusta a temperatura para uma máxima de cerca de 2000 m/min para valor de produção.
• Controle de umidade: TO limite para a porcentagem de umidade é de 4% a 7%. A inclinação em qualquer direção causa uma teia quebradiça e um acabamento irregular devido ao ressecamento ou ao excesso de umidade, respectivamente.
• Alisamento e Acabamento: O calor e a pressão aumentam a tensão dentro do material, diminuindo sua espessura e, simultaneamente, aumentando sua suavidade, proporcionando um acabamento fosco ou brilhante quando necessário.
• Inspeção de saída: ROs resultados após a calandragem indicam a necessidade de inspeção posterior para uniformidade de espessura, detalhes da superfície e estabilidade dimensional. A medição com paquímetro do brilho (medido em unidades de brilho, GU) e da lisura (medida por meio de unidades PPS ou Sheffield) também fornece um parâmetro para os padrões regulatórios.

Injetabilidade: porosidade reduzida, printabilidade, precisão requintada e características de superfície aprimoram a calandragem. O processo torna a calandragem essencial e requisitada nos setores de papéis, têxteis e embalagens de alta qualidade, onde são fabricados filmes técnicos refinados.

Tipos de Máquinas de calandragem

Principais recursos de um Máquina de calandragem de papel

• Rolos de alta pressão: Consiste em vários rolos que exercem pressão consistente para atingir os níveis desejados de suavidade e brilho da superfície.
• Sistema de controle de temperatura: Aplica calor aos rolos de maneira controlada, garantindo acabamento superficial ideal para o material processado.
• Configurações de aperto ajustáveis: Ajusta a folga entre os rolos para ser mais preciso para materiais particulados.
• Sistemas de Automação e Controle: Implementa sistemas automatizados como Controladores Lógicos Programáveis ​​(CLP) para controle e medições mais precisos de parâmetros operacionais definidos.
• Operação de alta velocidade: Permite precisão e consistência ao trabalhar em materiais em altas velocidades.
• Capacidades de manuseio de materiais: Inclui alimentação de material, alinhamento e controle de tensão durante a etapa de processamento para uma operação mais suave.
• Estrutura durável e resistente ao desgaste: Feito de materiais de alta qualidade, para que a máquina possa operar continuamente e exija menos manutenção e serviços.
• Compatibilidade com revestimentos: Pode lidar com superfícies que passaram por pré-revestimento, garantindo que nenhum acabamento necessário seja perdido.

Por que é Tecnologia de calandragem Importante?

Melhorar Qualidade do papel e Suavidade da superfície

A melhoria da qualidade e da lisura da superfície do papel resulta da aplicação de argila de caulim, bem como do polimento dos rolos de calandragem para melhorar a uniformidade e a capacidade de impressão.

Impacto em Diferentes Graus de papel

Os processos de calandragem são essenciais para satisfazer os parâmetros de lisura, brilho, volume, rigidez e rigidez específicos do tipo de papel para diversos tipos de papéis.

Papel na produção Papel revestido e Lenço de Papel

O processo de calandragem é de fundamental importância na produção de papel couché e papel tissue, pois melhora a uniformidade e o brilho das superfícies, sua lisura e brilho, além de aumentar sua capacidade de impressão. Além disso, otimiza a cobertura do revestimento e controla a espessura para melhorar a qualidade e a funcionalidade geral.

Quais são os diferentes tipos de Soluções de calandragem?

Explorando Calandra suave e Calendário rígido

A calandragem suave utiliza rolos com uma cobertura macia e elástica que melhora a uniformidade, a densidade e a capacidade de impressão do papel, enquanto a calandragem rígida utiliza rolos rígidos para obter um acabamento de superfície suave, controle de volume, espessura consistente e uniformidade.

Compreensão Super Calendário e Calendário de cinto

As super calandras utilizam rolos alternados de aço duro e coberturas de fibra macia para melhorar a densidade, a suavidade e o brilho do papel, enquanto as calandras de correia usam um aparelho de correia e rolo que é aquecido para fornecer um tempo de permanência prolongado, preservando o volume e obtendo acabamentos de alta qualidade.

Escolhendo o Direito Solução de calandragem para suas necessidades

Assim como acontece com qualquer equipamento, os requisitos da aplicação orientam minha decisão sobre a solução de calandragem mais adequada para uma determinada aplicação. Em alguns casos, obter alto brilho e lisura em papel de impressão de qualidade requer o uso de uma super calandra. Por outro lado, se a retenção de volume e, ao mesmo tempo, um acabamento de alta qualidade forem importantes, uma calandra de correia é preferível devido ao seu longo tempo de permanência, que ajuda a reter o volume e, ao mesmo tempo, a obter resultados premium. Minha escolha é sempre orientada pelos requisitos de resultado e pela compensação entre os parâmetros de desempenho concorrentes.

Quem são os líderes Fabricantes de máquinas de calandragem?

Principais empresas do Máquinas de papel Expertise

O mundo mercado de máquinas de papel é altamente competitiva devido à inovação avançada da tecnologia de calandragem por diversas grandes empresas. As descobertas mais recentes incluem:

• Valmet Oyj – Líder global em máquinas para produção e celulose, a Valmet é uma das melhores do setor com suas tecnologias voltadas para os processos de produção de papel, incluindo sistemas de calandragem. A Valmet é reconhecida por sua sustentabilidade confiável e eficiência operacional, e atualiza continuamente seu portfólio de produtos para atender às novas exigências do setor.
• Andritz AG – A Andritz é conhecida principalmente por seus produtos completos na indústria papeleira. Suas avançadas máquinas de calandragem para acabamento de papéis premium também se concentram na agregação de valor ao produto. A Andritz também é uma das principais fornecedoras para fabricantes, graças ao seu foco em inovação e eficiência energética.
• Grupo Voith – Como uma das tradicionais empresas do setor de máquinas de papel, a Voith oferece uma produção moderna, compatível com calandras de alta precisão. Seu portfólio é amplo e atende tanto a papéis comuns quanto especiais.
• BMB SpA – OCom atuação na Europa, a BMB concentra-se em sistemas avançados de calandragem com maior vida útil e melhor qualidade. A empresa tem um forte foco em flexibilidade, o que permite aos clientes produzir papéis com as características desejadas. Grupo Jagenberg – Conhecida por suas tecnologias eficientes de calandragem e revestimento, a Jagenberg oferece máquinas robustas, adaptadas a requisitos industriais de alto desempenho. Seu foco na reputação da engenharia é um dos principais impulsionadores de sua imagem de marca no setor.

Essas empresas promovem a inovação e proporcionam confiança ao setor de máquinas de papel, atendendo às diversas necessidades dos clientes por valor, ao mesmo tempo em que se concentram no impacto ambiental e na eficácia operacional.

Inovações em Tecnologia de calandragem

Os desenvolvimentos na tecnologia de calandragem incluem calandragem de eletrodos, sistemas automatizados de limpeza de alta temperatura, novos designs de rolos com foco em pressão uniforme e precisão, e reforço de operações por meio de modelos de aprendizado de máquina, que aumentam a eficiência, a sustentabilidade e a qualidade do produto.

Tendências Futuras em Soluções de calandragem

Breyer GmbH, TRANSMATIC, Coatema Coating Machinery e Reliable Rubber & Plastic Machinery estão entre os principais fabricantes de máquinas de calandragem. As principais tendências futuristas estão voltadas para a automação, a sustentabilidade e tecnologias de limpeza avançadas, como o Sistema EPIC da BW Converting.

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é a finalidade de uma calandra de papel no contexto de um processo de fabricação de papel?

R: Para melhorar as propriedades da superfície da folha de papel, uma calandra é utilizada durante o processo de fabricação do papel. Ela lustra as superfícies ásperas do papelão ou papel, proporcionando lisura e brilho adequados para que possa ser usada em diferentes tipos de papel e papelão.

P: Qual é a diferença entre uma calandra de bico duro e uma calandra de bico macio?

R: Em uma calandra de nip rígido, a aplicação de pressão por meio de rolos rígidos resulta em maior brilho e suavidade do acabamento. Uma calandra de nip macio, por outro lado, utiliza rolos mais macios, que oferecem maior flexibilidade no processo de calandragem e são usados ​​para tipos de placas com acabamento mais macio.

P: Qual pode ser o foco da seção de calandra de uma máquina de papel?

R: O foco da seção de calandragem de uma máquina de papel é controlar a espessura, o brilho e a lisura do papel, regulando assim o acabamento. Esta parte contém vários rolos pelos quais a folha de papel passa para obter a qualidade desejada de acabamento da superfície do papel.

P: Por que a calandragem é importante para papel e cartão revestidos?

R: Papel e cartão revestidos se beneficiam da calandragem porque ela melhora a rugosidade e o brilho da superfície. A aparência do papel pode ser um requisito crítico para a impressão. Assim, o processo de calandragem proporciona uma superfície rugosa mais favorável do que a necessária para um determinado tipo de papel ou cartão.

P: Como a calandragem de ponta dura afeta as propriedades do papel e do cartão?

R: A calandragem com nip rígido melhora o brilho e a lisura ao comprimir a folha de papel entre rolos rígidos. Este é um processo crítico para obter as propriedades desejadas do papel e do cartão para impressão e embalagem premium.

P: Quais são os benefícios de usar uma calandra mecânica em uma fábrica de papel?

R: A aplicação de calandra mecânica em uma fábrica de papel auxilia no refinamento das operações de acabamento, resultando em espessura uniforme e melhor acabamento superficial do papel. A qualidade e a aparência de impressão aprimoradas são importantes para papel kraft, bem como para produtos de papel e cartão revestidos.

P: De que maneiras as máquinas de papelão se integram ao processo de calandragem na fabricação de papel?

R: As máquinas de cartão operam em paralelo ao processo de calandragem para que as características da superfície do cartão e do papel produzidos sejam alcançadas. A calandragem também auxilia na determinação da espessura, do nível de lisura e do polimento necessários para as propriedades do cartão e a qualidade do produto.

P: Qual é o impacto da deflexão no funcionamento da calandra de papel?

R: Em uma calandra de papel, a deflexão pode ser descrita como a flexão dos rolos sob carga, o que pode prejudicar a uniformidade da folha de papel. A precisão da superfície calandrada e a consistência do papel ou cartão são fortemente influenciadas pelo controle da deflexão.

P: Há alguma outra imperfeição que a calandragem não consegue corrigir?

R: Os desafios de acabamento superficial, lisura e brilho podem ser superados por meio da calandragem. No entanto, nem todas as falhas em papel ou papelão podem ser corrigidas dessa forma. A calandragem costuma fazer parte de uma estratégia bem definida de fabricação de papel e não é a única solução, utilizando outras metodologias e procedimentos de garantia de qualidade.

P: Quais fatores influenciam a escolha do equipamento de calandragem na fabricação de papel?

R: A seleção do equipamento de calandragem é baseada no acabamento e na lisura do papel e do cartão. Os requisitos de acabamento da superfície e a lisura do papel ou cartão produzidos também determinam o equipamento a ser utilizado na calandragem. Além disso, o tipo de papel ou cartão a ser produzido (por exemplo, kraft ou papel couchê), a taxa de produção e os rigorosos padrões de qualidade são cruciais na escolha da máquina de calandragem.

Fontes de Referência

1. Exame do processo de retificação in situ das máquinas de rolos de calendário usando ferramentas inovadoras  

• autores: S. Ayyappan, R. Subramaniam
• Diário: Materiais e Processos de Fabricação
• Data da publicação: 11 Junho 2019
• Token de citação: (Ayyappan & Subramaniam, 2019, pp.)

Abstrato:  

• Este artigo analisa a retificação de rolos de calandragem utilizados na produção de produtos de borracha, como pneus e papel. É dada atenção especial aos erros encontrados em máquinas de calandragem, como enrugamento da folha e registro incorreto de cortes.
• Metodologia: O estudo baseou-se no projeto e na construção de dispositivos de afiação para cilindros de retificação, que precisavam ser curvados in situ. Os resultados mostraram que é possível obter melhores resultados com a retificação in situ dos cilindros devido ao menor tempo de inatividade da máquina, que agora é três vezes menor em relação aos métodos convencionais de retificação de cilindros, e à eliminação eficaz dos erros sistemáticos predominantes associados à folga axial excessiva dos cilindros.
• Conclusões: Os novos dispositivos facilitaram a produção de tecidos revestidos a partir de borrachas de fibras reforçadas com desvio da espessura nominal de 1-2 mícrons, o que aumentou consideravelmente a eficiência e a qualidade da produção.

2. Programação e planejamento de volume otimizados da produção de papel com mudanças suaves de qualidade entre os tipos de produto

• autores: R. Voronov e outros.
• Fonte: Expositores e Eletrónica
• Data de publicação: 25 de julho de 2023
• Token de citação: (Voronov e outros, 2023)

Resumo:

• Este artigo se concentra no problema de programação de pedidos de produção de papel em diversas máquinas de papel, com atenção especial ao aprimoramento do plano de calendário de volume com relação a perdas de corte e transições suaves entre vários tipos de produtos.
• Metodologia: Os autores desenvolveram um modelo matemático que inclui parâmetros como gramatura, diâmetro do rolo e tipo de produto. Programações ótimas foram obtidas usando uma combinação de algoritmos simplex, geração de colunas e busca local.
• Principais conclusões: A nova estratégia de agendamento foi validada com dados reais de produção e ficou comprovado que, em comparação com os agendamentos gerados manualmente, as operações de produção de papel estavam melhor alinhadas aos prazos dos pedidos dos clientes.

3. Técnica de Pesquisa e Avaliação da Utilização Escalável de Equipamentos de Dupla Vida em Relação à Vida Útil do Calendário

• autores: Pisheng Qin e outros.
• Diário: Ciências Aplicadas
• Data da publicação: 28 de Janeiro de 2023
• Token de citação: (Qin et al., 2023)

Abstrato:

• Esta pesquisa aborda a avaliação de um equipamento de vida dupla, seu uso e vida útil, o que é importante do ponto de vista de otimização da utilização do equipamento em ambientes de fabricação.
• Abordagem de pesquisa: Os autores usaram uma abordagem recursiva para calcular o tempo de vida controlável no uso escalonado e desenvolveram um método de avaliação da distribuição do valor do tempo de vida que inclui a vida útil do calendário.
• Principais insights: A abordagem desenvolvida aumenta a precisão da avaliação da vida útil do equipamento e demonstra que o gerenciamento de equipamentos com vida útil dupla se beneficia muito das considerações sobre a vida útil do calendário, o que melhora a eficiência.

4. Calandra

5. Papel