PJL-28

Cosa c'è di nuovo nella tecnologia di produzione del tissue?

In questo articolo vengono presentati alcune innovazioni compiute dai produttori di macchine che potrebbero avere un forte impatto sull'industria del tissue.

Perini Journal

E’ evidente che i maggiori progressi registrati nella tecnologia di fabbricazione del tissue sono concentrati nella produzione di tissue con trama strutturata simile al TAD, a tutt'oggi riconosciuto quale migliore tecnologia per la produzione di grandi quantitativi di tissue di qualità elevata, altamente assorbente. Ma sarà lo stesso anche in futuro? L'inconveniente del sistema TAD è sempre stato il forte investimento di capitali necessari a installare una macchina come pure l'elevato consumo energetico necessario per essiccare questo tipo di tissue, voluminoso e leggero.

Inoltre, per poter realizzare economie di scala, un nuovo impianto TAD deve avere dimensioni notevoli perché l'investimento sia giustificato. Di conseguenza, una grande quantità di TAD sarà lanciata sul mercato tutta insieme e sono pochi i mercati al mondo, perlomeno finora, in grado di assorbire quantità dell'ordine di 50.000-60.000 tonnellate l'anno.


VOITH PRESENTA ATMOS. ATMOS, acronimo di Advanced Tissue Molding System, è il nome scelto da Voith per la sua nuova tecnologia di fabbricazione del tissue. Si tratta di un argomento già ampiamente trattato l'anno scorso nel Perini Journal numero 27 e dunque non verranno riportati tutti i dettagli in questa sede. In realtà, Voith non ha reso noti molti dettagli tecnici ancora, ma il grande lancio di questa tecnologia avverrà durante il Tissue World 2007 a Nizza, in Francia.

I punti chiave del sistema ATMOS sono riportati nelle seguenti dichiarazioni di Voith. Si tratta di un sistema brevettato, sviluppato principalmente alla Voith São Paulo in stretta collaborazione con Voith Paper Fabrics. Voith afferma che è possibile raggiungere la stessa qualità del TAD in termini di voluminosità e assorbimento con un investimento pari al 60% dei costi di capitale totali. Il risparmio energetico dipende naturalmente dalla fonte di energia e dal costo unitario, ma una riduzione dei costi del 25-30% appare realistica. Il fattore chiave, secondo Voith, è che ATMOS consente di ottenere un grado di secco del 35% sul cilindro monolucido rispetto al 25% circa del TAD. Voith afferma inoltre che la nuova configurazione di macchina può funzionare al 100% con fibra riciclata (RCF) alle velocità tipiche delle macchine TAD come pure che gli agenti chimici di distacco dal monolucido sono sostanzialmente quelli standard.


NELL’OTTOBRE 2006 È STATA LANCIATA LA PRIMA TIRATURA. La prima macchina ATMOS è stata avviata con successo presso un cliente (nome riservato) nell'ottobre 2006 a una velocità di 700 m/min. Si tratta della tappa successiva di un progetto di avvio messo a punto da Voith insieme al cliente per produrre un asciugatutto da 19 g, composto all'80% da RCF e al 20% da Southern Softwood Kraft.

Tre settimane dopo l'avvio, in anticipo rispetto alle previsioni, la velocità della macchina è stata aumentata a 900 m/min. I valori del grado di secco misurati sul monolucido, combinati con la capacità di essiccazione disponibile, indicano che con questo impasto è possibile raggiungere una velocità di 1.100 m/min al termine della fase di ottimizzazione.

Dopo la fase di avvio, sono stati prodotti e trasformati maxi-rotoli di asciugatutto con caratteristiche di elevata voluminosità e grande capacità di assorbimento. L'analisi qualitativa dimostra che il tipo di asciugatutto prodotto con la tecnologia ATMOS consente un risparmio del 10% circa di fibra, con un incremento del 70% circa in termini di voluminosità e capacità di assorbimento rispetto agli asciugatutto prodotti dal cliente con la tecnologia tradizionale Dry Crepe prima di avviare la macchina ATMOS.

Grazie a questo sistema, la macchina può funzionare con la configurazione ATMOS e/o Dry Crepe. La macchina è stata riconfigurata in modalità Dry Crepe dal novembre 2006 (dopo un mese di funzionamento in modalità ATMOS), come previsto in origine. Il prossimo passaggio alla configurazione ATMOS è previsto per i mesi di febbraio/marzo 2007, in modo da sfruttare i mesi che restano per ottimizzare il processo, ha dichiarato Voith. E sarà seguito da vicino.


STT METSO. Metso ha lavorato intensamente per alcuni anni sulla sua STT, acronimo di Structured Tissue Technology, con un impianto installato presso un cliente sin dalla fine del 2005. Non si sa molto di come sta funzionando perché né Metso né il cliente intendono confermare nulla o fornire dettagli. Ma è chiaro che Metso nutre molta fiducia nel fatto che sarà un grande successo.

Metso afferma che è praticamente impossibile notare la differenza tra STT e TAD. Il prodotto presenta una sostanziale identità con la trama strutturata del TAD. Metso afferma che non si tratta di una soluzione intermedia, come la pressa a scarpa, ma di una vera e propria qualità TAD con investimenti decisamente inferiori, il che equivale a dire un costo capitale per tonnellata di produzione molto più basso.

Il sistema STT è un sistema brevettato in grado di produrre alternativamente l'intera gamma di prodotti tradizionali o con trama strutturata. Funziona in modo tradizionale come Advantage "C" e per passare alla modalità strutturata richiede tempi di fermo ridotti. Il feltro è sostituito da un materiale STT mentre al posto del cilindro pressa aspirante ce n'è uno pieno e le casse aspiranti vengono rialzate per veicolare il materiale. Le sostanze chimiche spruzzate sul monolucido sono sostituite dal pacchetto STT. Il sistema STT è ovviamente idoneo alla fabbricazione di tutti i prodotti in tissue, come carta igienica, veline multiuso e asciugatutto con grammature diverse.


VISCONIP: IMPATTO SOFT SUI BORDI E PER COSTI ENERGETICI. Metso Paper ha anche brevettato e lanciato di recente la nuova pressa Advantage ViscoNip, dotata di un "cuscino" multicamera in poliuretano che esercita una pressione efficace sulla linea di contatto contro il cilindro monolucido. In questo modo, è la pressa ad adattarsi al monolucido piuttosto che il contrario.

Stando alle dichiarazioni, il risparmio energetico del 20-30% circa, la maggiore voluminosità, uguale o migliore a quella ottenuta con la pressa a scarpa, e un grado di secco incredibilmente costante costituiscono i vantaggi più importanti. È possibile inoltre risparmiare fino al 10% di fibra se il produttore di tissue opta per una maggiore voluminosità.

La pressa è costituita da camere di poliuretano caricate idraulicamente, posizionate parallelamente una rispetto all'altra nella direzione trasversale della macchina. Le camere esercitano la pressione su una cinghia che a sua volta preme il foglio.

Il risparmio di costi energetici è evidentemente uno dei principali vantaggi della nuova pressa. I test pilota effettuati alla Metso dimostrano che è possibile ottenere un grado di secco post-pressa pari a quasi il 47%. Tenendo conto dei prezzi attuali dell'energia, il potenziale di risparmio è altissimo, afferma Metso, considerato che un incremento del grado di secco del 5% riduce il fabbisogno di energia per l'essiccazione in misura superiore al 25%.

Un vantaggio evidente è costituito dal fatto che la pressa si adatta alla forma del cilindro monolucido per garantire un carico uniforme sulla linea di contatto per una gamma molto ampia di carichi lineari. La pressa esercita così la sua pressione dove questa è necessaria in maniera uniforme. In tal modo si elimina anche il classico "effetto bordo", in quanto i bordi sono sempre stati un elemento critico nell’utlizzo della pressa a scarpa o un cilindro aspirante.

I risultati operativi del primo impianto installato alla Intertissue nel Galles dovrebbero essere disponibili a breve e sono molto attesi. I primi rapporti sono stati molto buoni.


ANDRITZ PRESENTA PRIMETAKEOFF: MENO INTERRUZIONI, PIÙ VELOCITÀ. Andritz è conosciuta per la sua produzione di macchine continue estremamente veloci e le recenti innovazioni mantengono questa tradizione.

L'ultima realizzazione all'avanguardia è il sistema brevettato Prime TakeOff.

La velocità delle continue è aumentata a ritmo costante fino a toccare il valore record di 2110 m/min, parallelamente a una domanda di prodotti più morbidi, più resistenti e più voluminosi. Questi fattori fanno del supporto superiore del foglio, tra la lama di crespatura e la bobina, un elemento essenziale. Il miglioramento del supporto del foglio e della stabilità del velo equivale a meno rotture del foglio stesso, meno grinze e maggiore produttività della macchina.

Il Prime TakeOff è situato sotto al foglio in corrispondenza della lama di crespatura, con la funzione di stabilizzare immediatamente il velo non appena il foglio cambia direzione e si stacca dal monolucido. Il risultato di questa immediatezza nel supporto e nella stabilità si può osservare lungo il percorso del foglio, che scorre in maniera fluida e uniforme attraverso tutta la macchina.

Il Prime TakeOff è retraibile per consentire l'inserimento del foglio e i cambi della lama di crespatura. Può essere applicato su supporti rigidi o flessibili della lama di crespatura, adattandosi facilmente tanto alle macchine revisionate quanto alle nuove macchine. Il Prime TakeOff ha permesso di ottenere risultati su diversi impianti e con vari tipi di materiale, incluso un impianto in Francia, dove la velocità della macchina è stata aumentata di 100 m/min da un giorno all'altro.


NEW ENTRY NELLA FAMIGLIA DELLE CASSE D'AFFLUSSO OVER. OVER ha presentato Dynaflo-C2, una nuova cassa d'afflusso idraulica a doppio strato per macchine continue ad alta velocità. Questa cassa ricalca in parte le note caratteristiche della gamma di casse d'afflusso Dynaflo, di cui conserva la geometria e il sistema idraulico del gruppo raddrizzatore. Per il resto, tutte le parti sono nuove, a cominciare dal sistema di alimentazione della cassa d'afflusso, i cui collettori per i due strati sono separati dal corpo stesso per ridurre i volumi e i carichi totali sulla struttura.

I collettori sono uniti alla cassa d'afflusso tramite speciali tubi flessibili con filettatura adeguata, collegati alle prime due camere di esplosione mediante elementi di passaggio progettati per accelerare/decelerare il passaggio dell'impasto senza creare punti di separazione. Il gruppo raddrizzatore basato sul sistema Dynaflo consente un'ottima formazione del foglio nonché un eccellente orientamento della fibra.

La separazione tra strati all'interno della sezione dello slice viene mantenuta oltre l'ugello grazie a una lama separatrice rigida, dotata di cuneo facilmente amovibile per la manutenzione. Mantenendo la separazione tra strati più vicina possibile al contatto del getto sulla tela, si ottiene un buon grado di purezza dello strato. Per la Dynaflo-C2, la traiettoria libera del getto è inferiore a 100 mm. La lama separatrice rigida offre inoltre la possibilità di lavorare con densità diverse (apertura labbro) in ogni strato, un vantaggio che non può avere una cassa d'afflusso con lamelle interne.


PMP INTEGRA LA GAMMA INTELLI-TISSUE CON MACCHINE PIÙ PICCOLE. PMP, recente fornitore degli Intelli-TissueTM Making Systems, ha da poco integrato la sua gamma di produzione con una macchina più piccola. Di conseguenza, la gamma include ora macchine Crescent former con capacità che vanno dalle 34 alle 135 t/g, le quali possono funzionare sia con cellulosa vergine (12-42 gsm all’inizio della bobina) che con carte riciclate (15,5 – 40 gsm all’inizio della bobina).

Oggi PMP offre quattro tipologie base di linee: Intelli-TissueTM 900, 1400, 1800 e 2100. Questa suddivisione è stata fatta tenendo conto del fattore velocità, con una prima soluzione da 900 che riduce al minimo il costo capitale e il rischio, una soluzione economica da 1400 che rappresenta una combinazione unica di semplicità e tecnologia, una soluzione ottimale in termini di costi da 1800 che utilizza tecnologia sperimentata e di facile uso e infine una soluzione high-tech da 2100 ad alto rendimento, con un notevole ritorno d'investimento.


PMT ITALIA LAVORA SUL RISPARMIO DI FIBRE ED ENERGIA. Alla PMT Italia, gli sviluppi degli ultimi anni si sono concentrati sui seguenti fattori: riduzione dei costi energetici durante l'intero processo (dalla preparazione dell'impasto alla continua), miglioramenti nella qualità della carta prodotta, aumento dell'efficienza delle macchine e progressi nelle prestazioni delle macchine in termini di manutenzione, sicurezza e ambiente.

Per quanto riguarda il risparmio di fibre ed energia, i miglioramenti procedono nella seguente direzione:


• produzione di spappolatori funzionanti a media densità con modello adeguato di girante;

• maggiore raffinazione tramite l'installazione di dischi più adeguati al tipo di fibre trattate e il lavoro sui valori di potenza senza carico nonché sul circuito di controllo dell'impianto;

• installazione di motori dotati di inverter, posizionamento di adeguati strumenti di controllo, ottimizzazione del tipo di processo;

• casse d'afflusso con densità superiore e qualità identica allo scopo di risparmiare energia nell'alimentazione del flusso di materiale; anche l'offerta di casse d'afflusso con Consistency Profiling permette ai produttori di carta di risparmiare fibre;

• nuovi metodi di pressatura per fabbricare carta con caratteristiche simili ai prodotti TAD;

• ottimizzazione del modello di feltro per una durata superiore di funzionamento e condizionamento dello stesso, con conseguente risparmio energetico e dei costi di manutenzione;

• risparmio energetico sul processo di essiccazione, ottimizzazione del sistema di trasferimento tra lama di crespatura e bobina, avvolgimento con carichi ridotti sulla linea di contatto della bobina allo scopo di mantenere la voluminosità della carta.


IL MONOLUCIDO IN ACCIAIO TOSCOTEC CONTINUA IL SUO PERCORSO DI SVILUPPO. Toscotec ha sviluppato alcuni nuovi prodotti, tra cui una cassa d'afflusso multistrato e un cilindro pressa aspirante con diametro di grandi dimensioni. Sta anche lavorando all'ulteriore sviluppo del suo cilindro monolucido in acciaio (SYD, Steel Yankee Dryer). La nuova cassa d'afflusso multistrato, disponibile con larghezze dello slice fino a 6000 mm, dovrebbe ottimizzare il posizionamento della fibra sul velo di carta. La differenza principale rispetto alle altre casse d'afflusso consiste nella possibilità di attrezzare successivamente la cassa con un sistema di controllo della diluizione senza tempi di fermo prolungati né modifiche sostanziali della cassa medesima.

Un altro dei prodotti sviluppati è il cilindro pressa aspirante dal grande diametro, la cui particolare caratteristica consiste in una linea di contatto più ampia rispetto ai cilindri tradizionali. Mantenendo il migliore uptime, il ridotto costo capitale nonché i costi di manutenzione inferiori tipici di un cilindro pressa aspirante tradizionale, questa unità garantisce maggiori morbidezza e voluminosità senza i problemi connessi all'installazione di una pressa a scarpa.

Toscotec ha fatto progressi con il suo cilindro monolucido in acciaio (SYD), integrando l'esperienza derivante dai monolucidi tradizionali in acciaio con la moderna analisi FEM. Il primo SYD installato (ø 2500 mm) è stato avviato nell'aprile 2000. Da allora, Toscotec ha ricevuto l'approvazione ASME e CE (PED) per fabbricare cilindri monolucidi fino a 4572 mm (15 piedi) di diametro, con pressioni massime di vapore di 10 bar (145 psig).

L'uso di lamiera d'acciaio di alta qualità al posto della ghisa ha incrementato il coefficiente di trasferimento del calore dal 20 al 25%. Su una macchina con una variazione uniforme di essiccazione tra monolucido e cappa, il tasso di essiccazione generale è del 10 – 12% più elevato. Inoltre, si può ottenere la stessa produzione di carta con pressioni di vapore inferiori o maggiore essiccazione del SYD, con conseguente risparmio energetico.

In caso di revisione, il SYD fornisce ancora un'altra caratteristica, ossia la capacità di essiccare un foglio più ampio all'interno delle scanalature del monolucido. È stato ampiamente discusso delle difficoltà di far scorrere un foglio di carta più largo delle nervature a causa delle differenze nella percentuale di trasferimento del calore sui bordi. Il SYD ha anche un peso ridotto del 30 – 35% rispetto a un cilindro in ghisa di diametro equivalente, da cui derivano costi di costruzione e installazione ridotti.

Toscotec ha recentemente avviato un SYD da 3660 mm di diametro (12 piedi) per una multinazionale del tissue (nome riservato) e alla fine del 2006 ha avviato il primo monolucido da 4572 mm di diametro (15 piedi). Questo cilindro, insieme agli altri due SYD commissionati, andranno ad aggiungersi alle 10 unità già ottimamentefunzionanti sul campo.

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