El monitoreo del potencial Zeta en línea mediante acceso remoto mejora la fabricación de papel para la parte húmeda

La fabricación de papel es un proceso complejo y dinámico con muchas posibilidades de ajustes e influencias en una planta de producción compleja. Mediante un alto nivel de automatización y monitoreo de la producción es posible aumentar la eficiencia del proceso. Al comenzar la fabricación de papel en el área del extremo húmedo, el monitoreo del entorno de carga (carga de partículas y potencial zeta) es extremadamente importante.

Unas condiciones de carga poco claras pueden provocar pérdidas en la calidad del producto, perturbaciones en el proceso de producción y un mayor consumo de aditivos. Un control permanente es especialmente importante si se utilizan diferentes aditivos químicos, que deben garantizar el buen funcionamiento del proceso de producción y ciertos requisitos de calidad del papel base y del producto terminado. Tener información disponible sobre las condiciones de carga ayuda a optimizar la dosificación de aditivos durante todo el proceso húmedo y permite a los técnicos e ingenieros del molino obtener una buena visión general del estado.

Los dispositivos de prueba que proporcionan esta información necesaria son, por ejemplo, el CAS touch. ¡Sistema de análisis de carga y el toque FPA! Analizador de potencial de fibra. Estos dispositivos se utilizan en el laboratorio y su aplicación es un tema antiguo para los fabricantes de papel. Además de los métodos probados utilizados, ambos dispositivos ofrecen características para un manejo eficaz, fácil de usar e intuitivo. Especialmente los proveedores de productos químicos aprecian su pequeño tamaño y peso ligero para un transporte cómodo. Están listos para su uso inmediato después de desembalarlos, ya que no es necesario ensamblar componentes adicionales.

Sin embargo, a medida que la automatización y la digitalización desempeñan un papel cada vez mayor en la industria del papel, como también en la mayoría de las demás industrias, las mediciones automáticas, que proporcionan datos fiables y precisos en tiempo real del proceso, se vuelven cada vez más importantes para cumplir con los requisitos sostenibles, ecológicos y eficientes en el uso de recursos. Estas mediciones en línea tienen varias ventajas al mismo tiempo:no es necesario tomar muestras de la máquina y medirlas, los resultados están disponibles en tiempo real, lo que permite una intervención inmediata en el proceso, si el proceso no funciona bien o se producen problemas de calidad. Estos datos en tiempo real no sólo pueden transferirse al sistema de control de procesos; también se pueden transferir a cualquier nube de datos en cualquier parte del mundo, lo que permite el manejo en red de los problemas por parte de expertos, que no necesariamente tienen que estar en el sitio.

Uno de estos dispositivos en línea es el analizador de potencial de fibra emtec FPO en línea. El dispositivo mide el potencial zeta de las fibras de forma automática y directamente en la máquina papelera. Realiza muestreos, mediciones y limpieza, requiere muy poco mantenimiento y puede instalarse en varios puntos de la máquina de papel (dos puntos de conexión posibles), tomando muestras alternativamente antes y después de los puntos de dosificación de aditivos, por ejemplo. El FPO puede realizar un máximo de seis mediciones por hora, aunque cuatro mediciones por hora son estándar, dependiendo de los ajustes del proceso. El principio de medición del dispositivo en línea es idéntico al principio de medición del instrumento de laboratorio. Ambos determinan el potencial zeta de fibras en suspensiones en la zona del extremo húmedo de máquinas de tisú, papel y cartón, utilizando la ecuación de Helmholtz y Smoluchowski.

Los datos de medición incluyen la carga superficial de las fibras (potencial zeta de la fibra), el potencial de flujo, la conductividad, el valor del pH y la temperatura, y se transfieren constantemente al sistema de control del proceso, donde los cambios en la carga de la fibra (por ejemplo, por química) se vuelven visibles inmediatamente. Esto convierte al dispositivo en una herramienta muy útil para el control de calidad y admite fácilmente la optimización del proceso y la mejora de la calidad.

Para optimizar el uso de productos químicos en el proceso, mientras que la calidad se mantiene en el mismo nivel, el analizador de potencial de fibra FPO en línea ayuda a determinar la cantidad óptima de aditivos químicos, como el receptor de basura aniónico o el receptor de basura aniónico. agentes fijadores, agentes de apresto, agentes de resistencia en húmedo y en seco, blanqueadores ópticos, suavizantes y colorantes. Además, el conocimiento del potencial zeta es útil en diferentes aplicaciones:es decisivo para la máxima retención posible de finos, cargas, colorantes y resinas, para el dimensionamiento interno óptimo, para la neutralización de los efectos negativos de los residuos aniónicos, incluido el arrastre de la fábrica de celulosa, para el cierre del sistema de aguas residuales, el reciclaje de la producción de recubrimientos, la deshidratación de lodos, así como para la máxima eficiencia de otros pasos individuales del proceso.

Un buen ejemplo, que ilustra muy bien las ventajas de utilizar el dispositivo, es una fábrica de papel, que produce diferentes productos de papel de forma alterna y ambos tipos de productos de papel finales deben cumplir estándares muy diferentes. Cambiar la producción de un producto a otro, por ejemplo del papel higiénico al paño de cocina, requiere al menos cambios en la mezcla de productos químicos añadidos al proceso. El cambio de sustancias químicas o el ajuste de la cantidad de determinadas sustancias químicas que se añaden a la pulpa provoca cambios en el entorno de carga e influye especialmente en la carga superficial de las fibras, el potencial zeta. La falta de información sobre la carga superficial de las fibras a menudo genera problemas con la ejecución del proceso o con la calidad del producto final.

El emtec FPO mide el potencial zeta en línea y proporciona datos en tiempo real que ayudan a alcanzar la calidad requerida del tipo de producto de papel respectivo, ya que la carga superficial de las fibras indica de manera muy confiable si es probable que se alcance la calidad requerida. Esto no significa que las pruebas en el laboratorio ya no sean necesarias. Sin embargo, con la información proporcionada por el dispositivo y la experiencia del personal de la fábrica, la optimización del proceso es mucho más rápida, lo que puede ayudar a ahorrar recursos, tiempo y energía.

El FPO, al igual que otras herramientas en línea, que proporcionan datos en tiempo real, ayuda a la industria a digitalizar y automatizar aún más el proceso de fabricación de papel. El dispositivo hace exactamente lo que debe hacer un dispositivo de prueba preparado para la Industria 4.0. Mide datos relevantes del proceso de forma totalmente automática, con un esfuerzo de mantenimiento muy bajo, fiable y preciso. Transfiere estos datos automáticamente al sistema de control de la fábrica o a una nube de datos. La disponibilidad instantánea de los datos de prueba en cualquier lugar del mundo permite discusiones en red con personas de diferentes partes del mundo y soluciones rápidas para posibles problemas, incluso mediante cambios automatizados en el proceso, si ciertas especificaciones se salen del rango óptimo.

Mientras tanto, es necesario repensar el papel y la posición de las industrias en la sociedad, incluidas consideraciones ambientales y sociales para hacerlas más preparadas para el futuro. Para lograrlo, el concepto de Industria 4.0 debe complementarse y extenderse a la Industria 5.0, que se centra en el servicio de las industrias a la humanidad dentro de los límites planetarios, lo que conduce a una producción más sostenible, resiliente y competitiva a largo plazo. El concepto de Industria 5.0 respalda el desempeño económico de las industrias respetando al mismo tiempo las necesidades e intereses de los empleados y garantizando la sostenibilidad ambiental.

El uso de emtec FPO maximiza los beneficios tanto para la empresa como para el trabajador:fortalece la resiliencia, significa que fuerza la flexibilidad y los prepara mejor contra las interrupciones. Ahorra espacio en el lugar de trabajo, permite el seguimiento y la gestión de riesgos en tiempo real, así como el trabajo remoto mediante la transferencia automática de datos. El entorno de trabajo se vuelve más inclusivo gracias a las mediciones constantes automáticas, el trabajador se vuelve más empoderado al ahorrar tiempo de trabajo, pero al tener todos los datos necesarios para reducir el desperdicio y el impacto ambiental al ahorrar recursos y consumo de energía. Para industrias que consumen mucha energía como la industria del papel, es de suma importancia considerar el vínculo entre el consumo de energía y el crecimiento económico.