一,Le principali ragioni delle difficoltà legate alle polveri nel settore e i principali problemi che causano
Il problema della polvere negli imballaggi in pasta di legno stampata deriva dall'influenza combinata delle caratteristiche del materiale e delle carenze del processo:
Not strong enough to connect fibres: A lot of short fibres, too many fillers, or problems with the grinding process (such cutting too many fibres and not enough fine fibres) can make the hydrogen bonding region between fibres smaller, which makes the skeletal structure loose. For instance, one company's ash content was too high (>20%), che ha permesso alle particelle di riempitivo di riempire lo spazio tra le fibre, portando ad un aumento del 30% del tasso di perdita di polvere sulla superficie del prodotto finito.
Perdita di controllo sui parametri di processo: esiste uno squilibrio tra il consumo energetico specifico (KWh/T) e il carico specifico sul bordo (SEL) per la macinazione. Ciò potrebbe causare un taglio eccessivo delle fibre o una raschiatura insufficiente. Se il consumo energetico specifico della pasta di legno di conifere è inferiore a 250 KWh/T, la rigidità della fibra diminuisce del 15%. Se il valore SEL non è 1,65 J/m, la lunghezza della fibra e l'adesione peggioreranno notevolmente.
Interference in the production environment: When the amount of dust in the workplace is more than the standard (>3mg/m ³), l'adsorbimento elettrostatico e l'attrito meccanico peggioreranno l'inquinamento secondario da polvere. Secondo quanto riferito, un'azienda di imballaggi elettronici 3C ha registrato un aumento del 12% nei reclami dei clienti perché la polvere si attaccava alla superficie dei suoi prodotti perché non disponeva di alcun meccanismo per eliminarla.
2, Una soluzione sistematica: dal controllo intelligente all'ottimizzazione dei processi
1. Migliorare l'innovazione dei processi: creare una forte rete di legame in fibra
Controllo del consumo energetico specifico dinamico: definire un modello di produzione di pasta graduata e specificare parametri separati per la pasta di legno di conifere (250 KWh/T) e la pasta di legno di latifoglie (80 KWh/T). Un’azienda dello Shandong ha migliorato il modello, che ha portato ad un aumento del 15% della resistenza alla trazione della carta finita e ad una diminuzione dell’8% nella quantità di pasta di legno necessaria per produrre una tonnellata di carta.
Miglioramento del design del disco abrasivo: un disco abrasivo con scanalatura larga e denti poco profondi (come il tipo a denti 2.4/2.8/6.1) viene utilizzato per rendere la scopa in fibra più forte invece di tagliarla. Fernando Mora, un esperto francese di spappolamento, ha affermato: "L'essenza dell'ottimizzazione della spappolatura è trovare l'equilibrio aureo tra taglio delle fibre e polverizzazione".
Regolazione del gradiente di concentrazione: la migliore concentrazione di pasta di legno di conifere è del 4,05%, mentre la migliore concentrazione di pasta di legno di latifoglie è del 4,55%. Per rendere la polpa più consistente e ridurre la polvere creata dalla rottura delle fibre, la concentrazione di polpa di pino meridionale deve essere ridotta al 3,7% perché le fibre sono lunghe e grossolane.
2. Tecnologia di miglioramento della superficie: creazione di una barriera fisica per proteggere la superficie
Agente collante fenilpropanoide anionico: l'aggiunta di agenti collanti superficiali come JH-WH300 può creare uno strato sulla superficie dei fogli di carta resistente all'usura e allo strappo e rende la superficie più resistente del 40%. Una certa azienda di imballaggi alimentari ha utilizzato il prodotto e la sua resistenza alla temperatura è aumentata da -18 a 120 gradi Celsius e il tasso di caduta della polvere è sceso a meno dello 0,5%.
Tecnologia di nanorivestimento: il processo sol-gel colloca nanoparticelle di SiO ₂ sulla superficie della confezione per creare uno strato spesso e resistente all'acqua-. I test hanno rivelato che il rivestimento può raggiungere un angolo di contatto di 152 gradi e ridurre l'adesione della polvere del 90%.
3. Sistema intelligente di rimozione della polvere: può regolare la polvere durante l'intera operazione.
Soppressione della fonte: mettere coperture antipolvere su macchinari importanti, tra cui macchine formatrici e rettificatrici, e utilizzare dispositivi di aspirazione a pressione negativa per mantenere il livello di polvere al di sotto di 1 mg/m ³. Dongguan Sirui Electronic Equipment Co., Ltd. produce un precipitatore elettrostatico che rimuove il 99,2% della polvere collegando la raccolta della polvere con ciclone ad alta-pressione e la raccolta della polvere a pressione negativa.
Trovare oggetti online: utilizza sistemi di visione artificiale e fotocamere ad alta-risoluzione (almeno 5 milioni di pixel) insieme ad algoritmi di intelligenza artificiale per individuare problemi come macchie d'acqua, sbavature e danni in tempo reale. Quando una determinata azienda ha messo in atto il sistema, il tasso di rendimento è passato dall’82% al 97% e la velocità di rilevamento è salita a 120 pezzi al minuto.
Trattamento di fine--tubazione: la combinazione di "pretrattamento, concentrazione della ruota di zeolite e combustione catalitica" viene utilizzata per trattare i COV e le polveri derivanti dal processo di essiccazione in un modo che funziona insieme. Dopo che una certa azienda cartaria lo ha utilizzato, la concentrazione delle emissioni totali di idrocarburi diversi dal metano era costantemente inferiore a 20 mg/m³ e il tasso di recupero del calore è salito all'85%.
3,Verificare i vantaggi della pratica industriale
Lenovo ThinkPad utilizza imballaggi stampati in fibra di bambù per i suoi prodotti elettronici. Migliorando il processo di macinazione (SEL=1.65 J/m) e il modo in cui la colla viene applicata sulla superficie, la resistenza della superficie della confezione aumenta del 30%, il numero di reclami relativi all'adsorbimento elettrostatico viene ridotto a zero e il costo della pulizia della polvere ogni anno viene risparmiato di 2 milioni di yuan.
Custodia per imballaggio alimentare: un'azienda produttrice di scatole per alimenti ha utilizzato la tecnologia di nanorivestimento sul proprio prodotto, che ha superato la certificazione FDA. Il prodotto era il 50% più resistente al grasso e non spolverava se congelato a -18 gradi. È passato dal 12% al 28% del mercato.
Benefici ambientali: la China Paper Association afferma che il pieno utilizzo dei sistemi di rimozione della polvere nel settore degli imballaggi in pasta di legno stampata ha ridotto le emissioni annuali di polvere di 12.000 tonnellate, il che equivale a risparmiare 18.000 tonnellate di carbone standard. Ciò comporta grandi vantaggi in termini di riduzione del carbonio.
