Entrevista com Ed Graf

Air-dried tissue o el ADT es una tecnología nueva simple, pero potencialmente innovadora para fabricar tisú. La primera instalación de esta configuración ya está operando en pequeña escala en una fábrica privada en los Estados Unidos. Entrevistamos a Ed Graf, el inventor y titular de la patente de la configuración ADT, para saber de donde vino esa tecnología, cómo está funcionando hasta ahora y hasta dónde podrá llegar en el futuro. Únase a nosotros para echar un vistazo.

Perini Journal 

¿Qué es el ADT y qué ventajas ofrece en comparación a otras configuraciones de fabricación de tisú?

Ed Graf: el ADT es una nueva forma para la fabricación tisú y papel toalla producidos a partir de la fabricación de papel existente, aunque no sea una tecnología específica para la fabricación de tisú. Sin embargo, la fabricación de tisú convencional consiste en el secado de la hoja de papel en un secador Yankee, donde la humedad es controlada a partir de la superficie caliente del Yankee y en contacto con el aire a alta velocidad que es aplicado sobre la hoja de papel. Comencé a pensar en eso y me pregunte: ¿Qué pasaría si aplicamos aire en ambas caras del papel? Eso significa que estaríamos aplicando en ambos lados del papel, aire caliente sin nada de humedad. La hipótesis de esa teoría consiste en retirar la humedad de la hoja de papel y al mismo tiempo, se lograría una ligera elevación de la fibra o en volumen. Hicimos algunas pruebas sencillas y funcionó. Tradicionalmente, un secador Yankee realiza un secado unidireccional. En lugar de eso, queríamos ver si podíamos obtener un secado bidireccional, de acuerdo a nuestra opinión ofrecería ventajas en términos de energía, volumen y lo más importante, ruptura / conductividad del papel. Conseguimos eso, usando una correa transportadora que lleva la hoja de papel a través de un secador con aire, lo que significa que si hay una ruptura en el transporte de hoja de papel se rompería sin pérdida de tiempo. Esto también ayudaría a reducir el tiempo de cambio entre los tipos. 

 ¿Antes de profundar con más detalles, usted puede contarnos un poco de su historia?

Ed Graf: Yo he trabajado en los grandes fabricantes de papel durante casi 30 años. Comencé en el departamento de investigación y desarrollo en Beloit Corporation, trabaje durante 5 años. Luego fui a Voith como Ingeniero jefe de servicios técnicos, trabajando principalmente en el desarrollo y equipamiento de la parte húmeda y también en los secadores Yankee. Después de eso, fui Vicepresidente de desarrollo de productos de Escher Wyss, gestor de tecnología en Black Clawson y luego volví a Voith en el departamento de ingeniería de aplicaciones y como director de desarrollo de productos. Luego, en 2005, abrí mi propia montadora.

¿Cuándo comenzó a pensar en el proceso ADT??

Ed Graf: Yo ya tenía en mente hace mucho tiempo que debería de existir una mejor manera de secar la hoja de papel y obtener volumen, sin hacer uso de aquel tambor enorme, complicado y que consume energía del proceso TAD. Los secadores de aire con fluctuación de aire me llamó la atención, porque yo sabía que eran usadas para el ajuste de temperatura de los tejidos de formación y también para el secado del revestimiento en cerámica de las máquinas de impresión de papel (LWC). Pensé que podríamos modificar ese proceso, pero, en vez de hacer que la hoja fluctué que sería imposible debido a su bajo gramaje y resistencia, podríamos ponerla sobre una estera de plástico resistente al calor. Entonces, deberíamos polarizar el aire para empujar la hoja levemente en dirección a la estera en lugar de salir volando. Hicimos eso, de tal forma que las hojas se quedasen apoyadas sobre la estera y parte de ella se quedase levantada, obteniendo así un intercambio alto de aire y humedad. El resultado de esa ligera alteración de la hoja se obtuvo un mayor volumen y suavidad. De esa forma lo concebí, el ADT requiere de una estructura de construcción pequeña y más barata. Por ejemplo, podemos operar el ADT completamente sin un secador Yankee, no requiere de un puente grúa aunque no lo hicimos en la primera. Entonces, si usted no tiene un secador Yankee, no necesitas de hacer uso de esa grúa. El componente más pesado es el terminal y que puede ser instalado con polipastos portátiles. También, no es necesario tener un sótano, sino quieres, porque tendríamos que abrir dos hoyos en el piso, uno para el desfibrador y otro para la bomba con ventilador. Si el Yankee y sin la caldera, eso reduciría altamente la infraestructura y sin duda en el costo.

¿Usted inventó ese concepto sólo, o un equipo le ayudo?

Ed Graf: Soy el único inventor y propio de dos patentes que comprueban su proceso y concesión para esta tecnología y configuración. Empecé a trabajar en esa idea en agosto de 2005. Yo he consultado amigos de confianza de esta industria y al final de 2010, instalamos nuestra primera ADT. Actualmente, ella está funcionando bien en un lugar en los Estados Unidos que yo no puede ser revelado debido a mi contrato con la empresa. Secadores por fluctuación del aire similar a la configuración del ADT fueron usadas en las máquinas de impresión de papel ligeras y revestidas (LWC) durante mucho tiempo. Entonces, la tecnología básica ya existía, pero nunca había sido usada para el tisú. Obviamente, tuvimos que hacer algunos cambios. Hablé con una empresa que es líder mundial en este tipo de tecnología en Green Bay, Wisconsin, Estados Unidos, y ellos realizaron con placer los cambios para poder funcionar con el tisú. Ahora, tenemos una instalación en operación y trabajando en proyectos de peso con otras empresas pequeñas. Lamentablemente, sin embargo, esas empresas eran tan pequeñas que no fueron capaces de recaudar fondos y estos proyectos no fueron concluidos. No, es por la tecnología, sino que decidieron invertir en otra cosa. Simplemente, ellos no consiguieron levantar un capital. Sin embargo, hubo y todavía hay un gran interés en esa tecnología debido a las ventajas que ofrece. El interés es subiendo en la tecnología ADT, que es medida por el número de peticiones y llamadas que estoy recibiendo en estos últimos meses sobre las posibles formas de aplicarlo.

¿Específicamente, cuáles son las ventajas?

Ed Graf: podemos simplemente hacer una hoja de papel de cocina voluminosos muy similar a la TAD, pero con ahorros de energía hasta 17% para el proceso general en términos de energía por tonelada. Por supuesto la calidad de la hoja depende de la calidad de las fibras usadas. La materia prima tiene una función muy importante. Pero, si todo lo demás es igual, podemos fabricar una hoja igual que la TAD con mucha menos energía.

¿Cómo ahorrar energía?

Ed Graf: bien, si observamos cómo las cosas son hechas hoy en día con el secador Yankee, en el centro, sabemos que tienen velocidades más altas, pues en la verdad es el extractor que hace el trabajo del secado y evaporación, no en sí el secador Yankee. Actualmente, los extractores modernos son muy eficientes en términos de proporción de energía que entra versus la masa de agua que se evapora.

¿Cuál es la configuración real de su primera máquina?

Ed Graf: Ella usa una terminal con la tecnología actual, seguida por una parte húmeda, que es la configuración Crescent Former estándar. Después de eso, un secador Yankee bien pequeño, en esta sección es usada para transferir la hoja de papel y dejarlo 75% seca. A partir de ahí, entra en la unidad ADT que es en la realidad una sección modificada del secador por fluctuación de aire con un diseño de múltiple combustible alimentada directamente. El combustible usado en el ADT puede ser gas natural, propano o aceite combustible. Un incinerador Maxon fue usado en la primera instalación. Existe la capacidad para aumentar y reducir la tasa de secado del secador por fluctuación de aire de una manera más confortable, porque las múltiples zonas de calentamiento pueden ser muy flexibles. Finalmente, el rodillo en esta máquina es un dispositivo convencional que hace el bobinado de la superficie y fue uno de los pocos elementos que fue usado/reformado. Otra alternativa sería usar un diseño más nuevo de bobinado central con una transferencia de hoja programada por encima. La mecánica de este nuevo concepto de bobina se simplifica con relación a los diseños actuales. Máquinas más estrechas también pueden usar ejes centrales extensibles de tal forma para que no usen un rebobinador y los rollos pueden ser enviados directamente a la conversión. Otra opción: una sección con máquina de corte posiblemente podría integrarse al rodillo para permitir la producción de un número de rollos estrechos acabados.

Estoy un poco confundido. ¿Necesita de un secador Yankee o no?

Ed Graf: eso es una gran pregunta. Algunos de nuestras pruebas indican que podemos completamente quitar el secador Yankee y pasar la hoja de papel por el Former, a través de una sección de prensa modificada y enviar directamente a la unidad ADT. Yo sólo estoy reflexionando si eso es posible y tal vez el uso de la energía aumentaría un poco, pero si el fabricante quiere volumen, ciertamente podría. Y el ahorro sería enorme en el costo de capital, eliminando la necesidad de una caldera, del secador Yankee e incluso de la grúa en la sala de máquinas. Para una máquina con 110 pulgadas ó 2,7 metros, la unidad ADT cuesta aprox. la mitad de un tambor del TAD. Además de la unidad de ser más barato y también la altura del techo, es decir, la altura del techo del predio debe ser mucho menor. No es necesario de una construcción bien alta.

¿El ADT puede sustituir al TAD?

Ed Graf: Creemos que sí. Pues creemos que la calidad puede ser compatible con el TAD, consumiendo menos energía. Usted obtiene una hoja de papel con un gran volumen, porque no está restringiendo la hoja con la superficie del Yankee. Hay un alto contenido de fibra, eso significa que las fibras están saliendo de la superficie, que usted ciertamente no desea en un papel de impresión, pero el tisú puede ser una gran ventaja en términos de características de volumen y suavidad. Eso porque las fibras pueden subir a la superficie.

Idealmente, ¿cómo usted ve el ADT expandiendo sus aplicaciones en el ramo del tisú y del papel toalla?

Ed Graf: Hemos encontrado que la forma más efectiva económicamente el uso del ADT, en el caso cuando una fábrica posee una máquina de tisú existente con el secador Yankee y la lámina de crepado, el ADT puede ser adicionado después de eso en la línea. Eso significa simplemente mover el rodillo para abrir el espacio para la unidad ADT. Eso lo convierte de inmediato en una máquina versátil que puede fabricar los tipos de tisú y papel toalla, con rápidos tiempos de intercambio entre los tipos. Además de eso, como el secador ADT, fue adicionada, será obtenido un aumento de 20% en el tonelaje de producción de papel toalla al ser comparado con el tonelaje de original de producción.

¿Cuáles son las velocidades que usted piensa que pueda obtener?

Ed Graf: Hemos publicado que podemos llegar más de 7,000 pies/min., que representa más de 2,120 m/min. En este caso, sin el secador Yankee, porque la velocidad está limitada por la resistencia del material de hierro. En el secador Yankee, la combinación de alta presión interna y fuerzas centrífugas puede destruir al secador Yankee. Por lo tanto, tal vez no necesitas de un Yankee y de una lámina. Pueden existir otras maneras de aplicar la topografía en la hoja.

¿Cuáles son sus otras ideas en mente, hoy?

Ed Graf: De hecho, tengo algunas ideas interesantes, pero no quiero hablar de ellos públicamente. Prefiero hablar menos y mostrar más. Sin embargo, puedo decir que estoy seguro de que las máquinas de tisú hoy son generalmente complicadas para lo que usted está tratando de obtener; Puede haber maneras más fácil y más sencilla de hacerlo. Idealmente, podemos operar mucho más rápido que las velocidades más altas demostradas actualmente. Por ejemplo, hay cosas en que estoy trabajando para acelerar la parte húmeda. Uniendo eso al secador ADT, uno puede imaginar que la hoja fluiría muy rápido sin un secador Yankee o un tambor complicado.

¿Cuáles son las otras partes de su empresa?

Ed Graf: Mi trabajo consiste en proporcionar servicios de consultoría en los terminales. Hago el diseño y el trabajo operacional de terminales para las máquinas de papel y máquinas de tisú hace más de 40 años y poseo varias patentes en esa área, que ya conquiste más de 50 patentes en total. Además del proyecto ADT, mi trabajo principal es con la tecnología de terminales y solución de problemas, principalmente en América del norte y en Europa.

A largo plazo, ¿cómo usted cree que la tecnología de máquinas de papel va ser?

Ed Graf: creo que ya contesté eso en parte, pero yo simplemente digo va a ser “más amplia y más rápida, alejándose del secador Yankee y de los tambores de TAD”. Específicamente, con los secadores Yankee de hierro estamos en sus límite, con respecto a la anchura de la cara, con cerca de 300 pulgadas ó 7,6 metros. Tal vez los Yankees de acero pueden ser más anchos, pero no estoy seguro. Por otro lado, el tipo ADT para otras aplicaciones fueron construidas con anchuras más de 400 pulgadas, cerca de 10 metros. Entonces, yo podría construir fácilmente un secador ADT para tisú con esta anchura, porque esa tecnología está comprobada. Una de eso a un terminal igualmente amplio proyectado para funcionar en altísima velocidad y usted tiene una idea de cómo será el futuro del tisú. *