شرایط کاغذ در مقواسازی (کروگیت)

در این مقاله به شرایط کاغذ در مقواسازی ازجمله رطوبت کاغذ، مقدار جذب آب توسط کاغذ، میزان کشش کاغذ و انطباق کنار و یا لبه کاغذها در زمان تولید و غیره می پردازیم.

رطوبت کاغذ

رطوبت موجود در رول‌ های کاغذ لاینر و یا کاغذ فلوتینگ را زمانی که به میزان بسیار بالایی باشد با حس لامسه ویا بررسی وضعیت ظاهری کاغذ می‌توان درک کرد ومورد قضاوت قرار داد

همچنین رطوبت در حد زیاد وقتی کاغذ روی ماشین مورد استفاده قرار گیرد کاملا آشکارا جلوه می‌کند و بخار آب از کاغذ لاینر یا فلوت خیس که روی گرمکن‌های لاینر و با گرمکن‌های لاینر و یا گرمکن فلوت پیچیده شده است «Preconditioned Or Preheaters» خارج می‌شود.

زمانی که میزان رطوبت موجود در کاغذ پایین باشد با کمک دستگاه رطوبت سنج بایستی حدود رطوبت موجود را تعیین کرد. همیشه بهتر است رطوبت کاغذ قبل از باز شدن رول کنترل شود.

توجه: کنترل رطوبت سطح رول‌های کاغذ که مدت طولانی در انبار نگهداری شده‌اند فاقد دقت وصحت است زیرا در مدت طولانی سطح رول، رطوبت خود را از دست داده است.

در صورتیکه تلرانس رطوبت کاغذ لاینر بیش از دو درصد در طول محور رول باشد موجب بروز کاسی غیر قابل کنترل (Swarp) می‌شود.

البته تلرانس رطوبت در رول کاغذ فلوت هم موجب بروز کاسی غیر قابل کنترل می‌شود مخصوصا زمانی که لاینر با گرماژ پایین در فرمول ساخت مقوا به کار رود.

بیشتر بخوانید: استانداردها و ویژگی‌ های کاغذ لاینر و فلوتینگ را بشناسیم

جذب آب در کاغذ فلوت

قابلیت جذب آب در کاغذ فلوت و نحوه برخورد با آن در موقع مصرف روی ماشین مقواسازی را به ما نشان می‌دهد، به عبارت دیگر قابلیت مذکور در چگونگی بکار بردن آن کاغذ نقش اساسی دارد.

این قابلیت توسط آزمایش بسیار ساده‌ای مشخص می‌شود. آزمایش به قرار زیر است:

 ابزار کار: عبارت است از یک قطره چکان با نوک باریک-یک زمان‌سنج-مقداری آب مقطر

 روش کار: از فاصله ۵/۰ اینچ (۲۷/۱ سانتیمتر) یک قطره آب روی سطح قطعه‌ای از کاغذ فلوت انداخته می‌شود به محض برخورد قطره آب به سطح کاغذ دکمه زمان‌سنج (کرونومتر) زده می‌شود وقتی که کاغذ آب را جذب کرد زمان‌سنج متوقف می‌گردد (جذب شدن آب بدین معنی است که درخشش آب روی کاغذ دیده نمی‌شود به عبارت دیگر لکه خیس کدر مشاهده می‌شود). به این ترتیب مدت زمان جذب آب بر حسب ثانیه تعیین می‌شود.

آزمایش را در نقاط متعدد روی قطعه نمونه و همچنین پشت وروی کاغذ انجام داده نتایج ثبت می‌شود، مدت زمان مطلوب نفوذ قطره آب در کاغذ ۱۵ الی ۲۵ ثانیه است.

بر اساس قابلیت نفوذ آب که کاغذ فلوت دارد حدود بکار گرفتن «steam shower» و «Recondictionary» را می‌توان معین کرد.

کاغذ فلوتی که در برابر آزمایش فوق ۸ ثانیه ویا کمتر را نشان دهد نبایستی روی سینگل فیسر اول (مثلا C فلوت) در موقع تولید ورق پنج لا بکار برده شود، چون سینگل فیسر اول (سینگل فیسر درشت تر) همواره روی سیگل فیسر ریزتر قرار گرفته وبا پلاته‌های داغ (Hot Plates) تماس مستقیم ندارد لذا لایه‌ها به خوبی به هم نمی‌چسبند وسرعت در تولید ورق ۵ لا کاهش می‌یابد، علت این امر این است که آب داخل چسب قبل از اینکه در معرض حرارت قرار گرفته و به نقطه ژله برسد بلافاصله جذب کاغذ می‌شود و نشاسته به خوبی به نقطه ژله شدن نمی‌رسد لذا قدرت چسبندگی لایه‌ها کاهش می‌یابد.

میزان کشش کاغذ و انطباق کنار و یا لبه کاغذها در زمان تولید

کشش یا میزان ترمز کاغذ لاینر که از روی جک در حال عبور به داخل ماشین اعم از سینگل فیسر و یا دبل فیسر است بایستی فقط در حدی باشد که چروک روی کاغذ را رفع نماید و کاغذ با سطحی صاف وارد ماشین بشود ضمنا سینگل فیس که به بالای پل هدایت می‌شود موج‌دار نباشد.

ترمز و یا کشش بیش از حد نیاز روی رول کاغذ لاینر موجب ضعیف‌تر شدن چسبندگی لاینر به فلوت می‌شود. فشار در لایه‌های ورق ایجاد کرده و کاس از نوع «End To End Warp» را ایجاد می‌کند.

در قسمت دبل فیسر علاوه بر بروز کاس فوق‌الذکر باعث پخش شدن چسب روی لاینر می‌شود (در بخش‌های آینده ضمن تشریح مسائل کاسی بیشتر توضیح داده خواهد شد).

فشار ترمز در کاغذ فلوت هم بایستی تا حدی باشد که کاغذ از روی رول بدون چروک و صاف وارد ماشین سینگل فیسر شده و در عین حال کنگره شدن از نظر ارتفاع و قامت کنگره در حد بالایی باشد، فشار بیش از حد روی ترمز کاغذ فلوت باعث ترکیدگی و خرد شدن کنگره‌های فلوت و ناهماهنگی ارتفاع قله فلوت می‌شود.

اگر رول کاغذ فلوت در وضعیتی بود که نیاز به کشش بیش از حد نرمال داشت توسط کاهش سرعت دوران Preconditioned بایستی با مسئله برخورد نموده؛ به این ترتیب کاغذ فلوت با فشاری قدری بالاتر از حد نرمال وارد ماشین سینگل فیسر شود.

تمام جک‌های کاغذ Mill Roll Stands رولرهای مختلف Idyll Rollers و یا رولرها و غلطکهای Splicer بایستی با هم موازی باشند، هرگونه اشکال در موازی بودن این رولرها با سیلندرهای پرس و کنگره و همچنین با هم فشار نامتعادل در افقی کاغذ لاینر Diagonal Stress  بوجود آورده و موجب ایجاد چروک در سطح لاینر و هچنین فلوت می‌شود تنها راه موازی کردن آنRoller  و یا Rollers می‌باشد.

اندازه‌گیری درجه حرارت سیلندرها و پلاته‌های دبل فیسر

زمانی که درجه حرارت سطح یک سیلندر و یا سطح یک پلاته را با یک پیرومتر (Pyrometer) اندازه‌گیری می‌کنیم بایستی متوجه باشیم که آنچه را که پیرومتر نشان می‌دهد حدود ۱۲-۱۰ درجه فارینهایت کمتر از درجه‌ای است که نشانگرهای نصب شده روی ماشین نشان می‌دهد.

علت این تفاوت این است که سطح فوق‌الذکر بخشی از حرارت را از دست می‌دهد. برای اندازه‌گیری درجه حرارت سیلندر کنگره بهتر است شاخک پیرومتر را مستقیما روی نوک کنگره فلوت قرار دهیم. در این نقطه درجه حرارت حدود ۵۰-۴۵ درجه فارینهایت پایین‌تر از درجه حرارتی است که نمایشگر روی ماشین نشان می‌دهد. در شکل زیر دو نمونه از دستگاه پیرومتر نشان داده شده است.

میزان تفاوت بستگی به مقدار حرارتی که سطح سیلندر کنگره از دست داده است دارد.

درجه حرارت نرمال که نمایشگر بخار اصلی ورودی به ماشین نشان می‌دهد، بدین معنی نیست که حرارت سیلندرهای کنگره و سیلندر پرس و… در حد نرمال بوده و جوابگوی کیفیت ورق است چه بسا بخار ورودی در حد نرمال است ولی به علت وجود اشکال در تخلیه کندانس (سیفون درون سیلندر) حرارت در سطح سیلندرها در حد نرمال نیست.

همچنین میزان حرارت در سطح سیلندرها و یا پلاته‌های داغ هم به تنهایی تضمین‌کننده انتقال صحیح و کافی حرارت از سیلندر و یا پلاته‌های دبل فیسر به کاغذ نیست، یعنی بایستی جریان بخار در سیستم حرارتی دستگاه به صورت صحیح انجام شده و کندانس و بخار از هم جدا شده و کندانس به تانک برگشت بخار منتقل گردد تا تبادل حرارت بین سطوح حرارتی و ورق مقوا به خوبی انجام‌پذیر باشد.

اگر حرارت PSI5 الی PSI8 (5 الی ۸ پاند بر اینچ مربع) فشار بخار اصلی Maine fold سینگل فیس بیشتر از فشار بخار اصلی ورودی به اولین بخش دبل فیس باشد جریان بخار در سیستم حرارتی ماشین مقواسازی در حد مطلوبی است.

جریان بخار در کل مسیر مخصوصا در مسیر سه بخش دبل فیسر را می‌توان با استفاده از یک گوشی (پزشکی) که به نوک آن شاخک فلزی نصب شده باشد و گوش فرا دادن به صدا جریان تخلیه کندانس در تراپها چک کرد.

میزان و حدود پیچیدن کاغذ به دور گرمکن (Preheater Warp)

لاینر و فلوت را نبایستی بیش از نیاز به دور گرمکن یعنیPreheater  و یا Preconditioned  پیچاند. بایستی پیچش به حدی باشد که برای چسباندن لاینر به فلوت در سرعت مورد نظر کفایت نماید و همچنین کاس شدن مقوا را کنترل نماید.

Overheating و یا Overdriving حرارت دادن زیاد به کاغذ مخصوصالاینر های نازک موجب بروز اشکال Brittle Bond یعنی خطوط چسب روی کاغذ خشک شده و به راحتی لایه‌ها از هم جدا می‌شوند، زیرا برای اینکه لایه محکم و به خوبی به هم بچسبد بایستی مقداری رطوبت در لاینر باقی بماند.

به عبارت دیگر اگر در اثر حرارت زیادتر از حد لاینر به شدت خشک شد و هیچ رطوبتی در آن باقی نماند به محض اینکه چسب نشاسته از نوک فلوت به لاینر اصابت بلافاصله آب موجود در چسب بخشی جذب لاینر شده و قسمتی تبخیر می‌گردد و در نتیجه موجودی نشاسته داخل چسب به جای آنکه ژله شده و چسبندگی را تامین کند بر سطح لاینر خشک می‌گردد و این خطوط خشک نقشی در چسبیدن لاینر به فلوت نخواهند داشت و از طرفی حرارت دادن زیادتر از حد به لاینر سینگل فیسر موجب ترکیدن کریزها خواهد شد.

اصولا لاینر مربوط به سینگل فیسر بایستی به گونه‌ای روی گرمکن پیچیده شود که رطوبت را به طرف خطوط چسب که از فلوت به لاینر منتقل می‌شود براند لاینرهای با گراماژ بالا و رطوبت زیاد بایستی به گونه‌ای به دور گرمکن پیچیده شوند که رطوبت را از خطوط چسب دور کند. لاینر روی Glue Machine برعکس لاینر سینگل فیسر اصولا و همیشه بایستی به گونه‌ای روی گرمکن پیچیده شوند که رطوبت را از خطوط چسب دور کند مگر اینکه لاینر با گرماژ پایین و نازک باشد که بهتر است به حالتی به دور گرمکن پیچیده شود که رطوبت را به سمت خطوط چسب هدایت کند.

گرمکن مربوط به سینگل فیس که از بالای پل به داخل ماشین چسب Glue Machine هدایت می‌شود یک وسیله و ابزار بسیار مهمی در مورد کنترل کاسی ورق می‌باشد.

به این معنی که که باید سمت لاینر را در تماس با گرمکن قرار داد و بر اساس نیاز به کاهش و یا افزایش میزان رطوبت موجود در در سینگل فیس میزان پیچش را کم و زیاد می‌کنیم. در نتیجه با استفاده از این ابزار رطوبت مطلوب را در سینگل فیس تامین نموده وبا مشکل کاسی مقابله می‌نماییم.

زمانی که پنج لا سنگین تولید می‌کنیم بهترین سرعت وکنترل خوب روی مسئله کاسی با استفاده از روش زیر در بیشتر اوقات قابل حصول است:

لاینر روی ماشین چسب Glue Machine  را از زیر گرمکن ۳۶ اینچی گرمکن طبقه اول که گرمکن لاینر هم به آت گفته می‌شود کشیده واز دور هر گرمکن که زیر ماشین چسب ویا درمحل ورودی Double Backer (دبل فیسر) وجود داشته باشد رد نمود و به زیر تسمه دبل فیسر هدایت کنید، سینگل فیس طبقه پایین پل (مثلا سینگل فیس B  فلوت البته در صورتی که سینگل فیس دوم B  باشد) از دور گرمکن ۳۶ به گون‌های رد کنید که لاینر با سطح گرمکن تماس داشته باشد.

سینگل فیس طبقه اول یا به عبارتی طبقه فوقانی پل را از دور دو گرمکن طبقه دوم وسوم به گونه‌ای که لاینر با سطح گرمکن تماس داشته باشد رد کرده و به ماشین چسب و سپس به زیر تسمه دبل فیسر هدایت نمایید.

اگر کاغذ فلوت از نوع نسبتا خوبی باشد برای دست یابی به سرعت بالاتر سینگل فیسر را می‌توان از طرف فلوت به دور گرمکن پیچاند، به عبارت دیگر به گونه‌ای به دور گرمکن تاب داد که فلوت با سطح گرمکن در تماس باشد.

مسئله مهمی که در مورد بهره‌گیری از گرمکن‌ها بایستی به آن توجه داشت این است که لاینر به دور Preheater  همچنین فلوت به دور Preconditioned بایستی به گونه‌ای پیچانده شده باشد که سطح کاغذ با فشار یکسان با سطح گرمکن تماس مستحکم داشته باشد.

اگر به هر دلیل (شل وسفت بودن پیچش رول کاغذ) نامیزان بودن غلطک‌های هرز گرد وغیره بخشی از تماس کاغذ با گرمکن شل باشد و به میزان حتی بسیار ناچیز سطح کاغذ از سطح گرمکن در حین عبور فاصله بگیرد، موجب عدم تساوی رطوبت در عرض کاغذ شده ومشکل کاس از نوع S  را ایجاد می‌نماید.

کنترل حرارت در دبل فیسر (Hot Plat control)

تماس کامل و محکم سطح مقوا در موقع عبور از زیر تسمه ابل فیسر با سطح پلاته‌های داغ Hot Plates  یک باید و الزام است چون بایستی انتقال حرارت به مقوا به خوبی وبه صورت کامل امکان‌پذیر باشد.

تراز نبودن پلاته داغ و پایین افتادگی حتی یک Hot Plate  هرچند در اندازه کم اتفاق افتاده باشد کیفیت مقوا و سرعت چسبندگی لایه‌های مقوا را کاهش خواهد داد.

در بیشتر مقواسازی‌ها سیتم انتقال حرارت Hot Plate به سه بخش تقسیم می‌شود، درجه حرارت در اولین قسمت در بیشترین حد در بخش دوم درجه حرارت کمتر از بخش اول ودر بخش سوم درجه حرارت کمتر از دو بخش اول ودوم است.

چسبیدن لایه در دو یا سه Hot Plate  اولین قسمت به انجام می‌رسد خشک شدن وتولید ورق صاف و بدور از کاس در بقیه طول دبل فیسر صورت می‌پذیرد.

طبیعی است در موقع توقفات حتی در سرعت پایین میزان انتقال حرارت به ورق بایستی کاهش یافته و در سرعت‌های بالا این میزان افزایش یابد.

گرمکن فلوت و دوش بخار روی کاغذ فلوت

(Preconditioner & Steam Shower)

شکل‌گیری کاغذ فلوت و ایجاد کنگرهای موزون و تامینHigh Flat Crush  در گرو حرارت و بخاری است که به کاغذ فلوت درست قبل از ورود به ماشین سینگل فیسر داده می‌شود، ضمنا بایستی توجه داشت که بخار با رطوبت فرق دارد.

پس وقتی صحبت از Steam Shower  می‌شود منظوری است با فشار حدود ۵/۱ الی 3Bar نه اینکه بخار آب (بلکه بخاری که به میزان کم رطوبت دارد).

به هر حال کاغذ فلوت دور گرمکن (Preconditioned) به حد لزوم بر اساس میزان رطوبت کاغذ پیچیده می‌شود روی Preconditioned یکSteam Shower  (دوش بخار) نصب شده است. تاثیر اینShower  بیشتر ازShower  رویSingle facer  است به خصوص وقتی که Shower  دقیقا در محل شروع پیچش کاغذ رویPreconditioned  اجرا شود.

روی سیگل فیسر نیزSteam Shower  معمولا هم برای سطح فوقانی کاغذ و هم برای سطح تهتانی آن تعبیه شده است.

به طور کلی برای تشکیل فلوت با کیفیت خوب کاغذ بایستی کاملا انعطاف‌پذیر شود.

* با تشکر از آقای مهندس بهمن سامانی که در تهیه این بخش کمک نمودند.

شرایط کاغذ در مقواسازی