1 Настройка БДМ для оптимизации прочностных свойств картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования с помощью анализа на ТСО тестере Гуннар Линдблад Юлия Юха Элоф Ханссон Трейд АБ Россия 2011

Опыт применения ТСО при производстве лайнера и флютинга; Требования к продукту Картон и бумага должны отвечать следующим ключевым требованиям: Разрывная прочность в сухом и влажном состоянии Корректное соотношение прочностных свойств в машинном и поперечном направлении Ровные поперечные профили по разрывной прочности и удлинению Правильная анизотропия Распределение волокон с верхней и сеточной стороны должно быть одинаково Избегать морщин, складок, волн и провисающих кромок

Примеры предприятий, применяющих ТСО в России На всех этих предприятиях есть настольный ТСО: Монди- Сыктывкар International Paper – Светогорск (2 шт) АЦБК Сегежский ЦБК Филиал Илим Груп в Коряжме Неман ОАО ЦБК «Кама» САФУ

Проблемы у производителей гофрокартона Несоответствие сопротивлению продавливанию и/или сжатию «Пропеллерное» коробление Ни одна машина не работает идеально На любой машине есть какая-нибудь проблема

Коробление -скручивание Стабильность размеров

Образец для ТСО FS BSBS - TSO Tester BSBSFSFS + FS BSBS BSBS + - Presentation in TSO software

Ассиметричные листы из-за слишком большого угла ТСО TSO Угол Ориентация волокна

Наклонные стопы и изогнутые листы

Неравномерный TSI-MD => неравномерное натяжение полотна

Провисающие или слабые кромки

11

Подготовка образца

L&W TSO Tester13 Определения TSO - Tensile Stiffness Orientation (Ориентация по жесткости при разрыве) TSI -Tensile Stiffness Index (Индекс жесткости при разрыве) v = l/t ; v = Velocity ; l = 100 mm ; t = Time of flight скоростьвремя прохождения УЗ v 2 * C = E *, E * = Module of Elasticity Indexed (индексированный модуль эластичности) ; v 2 =Velocity, C =Constant E * = E/d ; E = Module of Elasticity (Модуль эластичности); d = Density (плотностьTSI = E * = v 2 * C ; C для бумаги около= 1 TSI = TS/W ; TS = Tensile Stiffness (Жесткость при разрыве) ; W = Масса кв.м

14 Диаграмма растяжение -усилие Жесткость при разрыве Разрывная прочность удлинение

15

16 Принцип ультразвукового измерения SenderReceiver 100 mm f = Frequency 60 kHz t = Time of flight v = Velocity = 100 mm/t v 2 * C = TSI = Tensile Stiffness Index

17 MD CD TSI-MD TSI-CD TSI-Max TSO угол TSI/TSO Свойства TSI площадь

19 TSO угол – измерен по поперечному профилю машины

TSO угол – мешочная бумага Изменение профиля угла ТСО при изменении соотношения скоростей напуск/сетка

21 Основные факторы. Влияющие на угол ТСО и ориентацию волокон: Система короткой циркуляции Распределение давления в напорном ящике Конфигурация трубок в напорном ящике (особенно по краям) Условия поперечного потока (рециркуляция, боковые регуляторы потока) Чистота Профиль губы (верха и низа) Распределение массы на сетке (угол подачи) Формующая активность

Разрез современного напорного ящика

Разрез потока в современном напорном ящике

Профиль потока в напорном ящике

Влияние открытия щели на формование и ориентацию

Влияние соотношения скоростей напуска/сетки от 1

SensorLine JetScan

SensorLine JetScan принцип работы

точность0.1 % воспроизводимость0.02% расстояние242 мм +/- 10 мм Площадь измерения80 мкм x 2.5 мм

Профиль скорости струи первичного НЯ

Jet speed profile plot

SensorLine для измерения скорости напуска Benefits –Reduce paper waste –Paper quality –Optimise machine trim width lip opening headbox balance edge bleeders Features –Control of the Jet/Wire ratio –Control of the jet speed profile –On-line reading of the jet speed profile

33 TSI-MD – Измерение прочности в машинном направлении поперек машины

TSI-MD – крафтлайнер Изменение TSI MD при изменении соотношения скоростей напуск/сетка

35 TSI-MD – Вариации между 5 и 10 %

36

37 Профили влагосодержания в сукне, измеренные с помощью SCANPRO PressTuner

38 Профили водопроницаемости сукна, измеренные с помощью SCANPRO FeltPerm

39 Основные факторы, влияющие на TSI-MD: Угол ТСО Натяжение между прессами Бомбировка прессового вала Состояние отсасывающих ящиков Обезвоживание в прессовой части Состояние сукна Давление в прессовом зазоре Размол

40 TSI-CD – Прочность в поперечном направлении, измеренная поперек машины

TSI-CD – крафтлайнер Изменение TSI СD при изменении соотношения скоростей напуск/сетка

42 TSI-CD – Вариации между 10 и 20 %

43 Факторы, влияющие на TSI-CD: Размол Сушильная часть Натяжение между сушильными цилиндрами в машинном направлении Натяжение в поперечном направлении Разность скоростей напуска и сетки (Rush/Drag ratio)

44 TSI-MD/CD – соотношение между TSI-MD и TSI-CD

TSI-MD/CD – Мешочная бумага TSI-MD/CD должно быть между 1,8 – 2,2 для стандартной мешочной бумаги и 1,1 – 1,3 для Клупак. Все это для хорошей перерабатываемости и пригодности в использовании. Стандартная мешочная бумага

46 Экспериментальные значения для TSI-MD/CD соотношения: Бумага для копиров и принтеров 1,8 до 2,3 Печатная бумага для рулонной печати 2,3 до 2,7 Газетная бумага 3,0 до 5,5 Картон для плоских слоев (прочность) 2,0 до 2,5 Картон для плоских слоев (продавливание) 3,0 до 3,5 Мешочная крафт (клупак) 1,0 до 1,3 Мешочная крафт, стандартная 2,0 до 2,5

47 TSI-MD/CD - The relationship between TSI-MD/CD and Rush/Drag Ratio

Формование и соотношение разрывной прочности от соотношения скоростей напуска и сетки

Сравнение влияния соотношения скоростей напуска и сетки на продавливание, RCT и TSI- MD/CD отношение

TSI-Площадь

Изучение напорного ящика – уравновешивание ориентации

52 Измерение угла ТСО в машинном направлении (50 м)

kkkkkkkkkkkkkkkkkkalle53 Voith машина для картона с Module Jet TSO профилями угла

kkkkkkkkkkkkkkkkkkalle54 Voith Linerboard machine Module Jet – TSO angle profiles in MD direction 50 m (Front, Centre, and Back)

55 TSI-MD - Newsprint two comparable Paper Machines

56 Newsprint - Thickness and Grammage Rush/Drag Ratio

57 Newsprint - Thickness and Grammage Rush/Drag Ratio >1

58 TSI-MD/CD - A Study made on Copy Paper - comparison between TSI-MD/CD, Tensile Strength Ratio and Curl with the Rush/Drag Ratio

kkkkkkkkkkkkkkkkkkalle59 Well adjusted Valmet Paper machine – Copy Paper

L&W TSO Tester60 Классические свойства бумаги, которые можно предсказать с помощью параметров TSO/TSI SCT, RCT, CCT, и CMT Жесткость при разрыве (MODULUS OF ELASTICITY) Жесткость при изгибе Наклонные стопы Скручивание/ коробление/перекручивание гигрорасширение продавливание

L&W TSO Tester61 PREPARATION OF TEST SAMPLES

L&W TSO Tester62 EXCEL SPREAD SHEET

L&W TSO Tester63 SCT-CD MEASURED VERSUS TSI-CD * GRAMMAGE

L&W TSO Tester64 RCT-CD MEASURED VERSUS TSI-CD * GRAMMAGE

L&W TSO Tester65 RCT-CD CALCULATED OVER SEVERAL GRADES

L&W TSO Tester66 COMPARISSION BETWEEN SCT-CD MEASURED AND CALCULATED

L&W TSO Tester67 CMT MEASURED AND TSI-MD*Grammage (BW)

L&W TSO Tester68 CCT VARIATIONS DURING ONE MONTH - CORRUGATED MEDIUM

L&W TSO Tester69 REFINER TRIALS ON KRAFTLINER

L&W TSO Tester70 TENSILE STIFFNESS MEASURED WITH A TENSILE TESTER COMPARED TO THE TSI (MD)

L&W TSO Tester71 TENSILE STIFFNESS MEASURED WITH A TENSILE TESTER COMPARED TO THE TSI (CD)

Calculated bending stiffness 2-Point Method S b =19.1 F l 2 / ( b) S b = Bending stiffness F= Force l=length = angle b=width Resonance stiffness method Sb = L 4 w w = grammage L 25 Hz F Calculated bending stiffness Sb = TSI w t 2 / 12 w = grammage

L&W TSO Tester73 BENDING STIFFNESS MEASURED AND CALCULATED (STFI)

L&W TSO Tester74 BENDING STIFFNESS MEASURED AND CALCULATED (TABER)

L&W TSO Tester75 CHANGES IN TSO AND TSI-MD/CD VERSUS STACK LEAN

L&W TSO Tester76 FIBRE ORIENTATION COMPARED WITH TSO (PRINTING/WRITING PAPER)

L&W TSO Tester77 FIBRE ORIENTATION COMPARED WITH TSO (COPY PAPER)

78 t Bending stiffness = tensile stiffness * grammage * t 12 2

79 Calculation of Stack-Lean P b = TSO x arctan(0,5 x (TSI MAX/MIN ) 0,5 -1/((TSI MAX/MIN ) 0,5 )+ sin(2 x TSO) x 4,29125 Typical Values between degrees

Predicting of hygroexpansion Max hygroexpansion TSO minimum

81 Расчет гигрорасширения Hygroexpansion = 3,3 x (1/TSI-CD) - 0,04

Результаты на комбинате Постоянное качество продукции Улучшение качества Снижение расхода волокна Повышение эффективности (обрывы/ возврат) Улучшение прочностных свойств Снижение потребления энергии $600,000/year

Методология – на комбинате Улучшения достигаются за счет систематического анализа Размол в баке для массы Концентрация в напорном ящике Удержание первой ступени Вертикальное открытие щели Горизонтальное положение щели Размол Extended Nip Pressure Нагружение каландра TSO баланс листа TSI MD/CD отношение Соотношение скоростей напуска и сетки Скорость машины Давление в напорном ящике Добавление крахмала Масса кв.м Обратный поток брака Прочность + многое другое Измерения Соотношение скоростей напуска и сетки Угол подачи Концентрация в напорном ящике Размол Другие возможности Управление