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Papel reciclado más fuerte y limpio con KRIMA

Una solución única para un resultado multifacético al procesar fibra reciclada

PROBLEMA

Las fábricas de papel que usan papel recuperado en sus procesos han luchado desde hace mucho tiempo con muchos problemas diferentes. Los más obvios son los contaminantes reales que acompañan al papel recuperado.

Sin embargo, más recientemente, las propiedades de la fibra pueden comenzar degradarse y fluctuar más.

Entre otras cosas, esto se debe a una menor clasificación y más mezcla de diferentes calidades, lo que hace que sea imposible para las fábricas obtener el material adecuado.

Las fábricas gastan mucho tiempo y dinero extra en asegurar una mezcla de materia prima para que no solo les dé la calidad final deseada, sino que también mantenga los problemas de producción al mínimo.

A medida que los contaminantes pegajosos llegan a la máquina, allí habrá necesidad de tiempo de paradas para realizar cambios de tela, fieltro y cuchilla raspadora, así como su limpieza.

A menudo, también significará una mayor tasa de rechazo de producto terminado y/o defectos en el mismo, lo que disminuye su valor. Las fábricas de papel también tienden a fabricar gramajes más altos en sus papeles especiales para cumplir objetivos de resistencia; esto se debe principalmente a un suministro de fibra con menos resistencia física y a la falta de suficiente capacidad instalada de refinado para corregirlo.

SOLUCIÓN

La solución se puede encontrar con el KRIMA HDS (Hot Dispersion System –Sistema de Dispersión en Caliente) la cual, en un solo sistema, logra lo mismo que una reforma completa de la preparación de pastas y circuito de cabeza de máquina.

El KRIMA HDS
El papel es un producto que todos usamos a diario. Dado que los precios de la materia prima y la energía continúan fluctuando y subiendo, se vuelve cada vez más importante tener las correctas herramientas con las que manejar estos cambios. La Dispersión en Caliente KRIMA es un componente importante en una moderna planta de preparación de pastas y es crucial cuando se trata de satisfacer las demandas actuales de calidad. El objetivo de la dispersión es distribuir los contaminantes que trae el papel recuperado a un tamaño no visible.

Con una gran cantidad de instalaciones ahora en funcionamiento, la Dispersión en Caliente tiene un gran sentido económico y logra una amortización de la inversión en un tiempo relativamente corto.

El HDS es la solución para optimizar el rendimiento, la flexibilidad y el costo operativo en diversos grados, tanto de materia prima como resultados requeridos.

Sistema de dispersión Krima
Instalación de dispersión KRIMA

El sistema de dispersión en caliente KRIMA tiene una capacidad para trabajar a temperaturas de hasta 120° C. La HDS proporciona el mejor resultado de dispersión en todo tipo de contaminantes dispersables del papel recuperado. También es el sistema de dispersión más flexible.

La descarga de la Prensa de Tornillo KSR no necesita ser presurizada, ya que el tornillo de tapón aguas abajo está diseñado para sellar el sistema. El tiempo de retención a través del sistema es de 2 minutos, -tiempo que permite que todas las fibras y contaminantes se calienten uniformemente por completo-;  también es suficiente para el blanqueo en línea y una alta reducción de esporas y bacterias en la pasta.

Suciedad y motas

Debido a la temperatura, a la alta consistencia en más del 30% y al diseño del HDS, la eficiencia de reducción de suciedad será muy alta. Normalmente estará en el rango de 85 a 95%, dependiendo de la calidad de la materia prima y el tratamiento previo. Las fibras y contaminantes se calientan hasta un punto donde son suaves y flexibles. Esto permitirá una dispersión más fuerte sin el riesgo de acortamiento excesivo de la fibra y caídas del desgote. La dispersión de la suciedad y las motas son posibles debido a la fricción fibra-a-fibra, así como a la fricción contra los discos del dispersor. El HDS segurará un calentamiento completo y uniforme de todas las fibras y contaminantes; esto, a su vez, garantizará la eficiencia.

Contaminantes pegajosos

La alta temperatura (hasta 120 grados Celsius) juega un papel aún más importante en la dispersión de contaminantes pegajosos. Además de eso, la alta consistencia a más del 30% y el diseño del dispersor hacen que la eficiencia de reducción de contaminantes pegajosos sea sobresaliente.

Los contaminantes se calientan hasta un punto donde son suaves y se pueden dispersar sobre una gran cantidad de superficies de fibra con fricción fibra-a-fibra y fricción contra los discos del dispersor. La capacidad del HDS de un calentamiento uniforme, debido al tiempo de retención, es una parte crucial para maximizar la eficiencia.

Después de pasar los discos, la pasta se diluye y se enfría; esto estabilizará los contaminantes hacia un estado no pegajoso. Los aumentos posteriores de temperatura no reactivarán la pegajosidad, y los contaminantes pasarán con el papel a través de la máquina sin adherirse a las telas, fieltros, rodillos o cilindros secadores.

La instalación de un HDS conducirá a un mayor rendimiento, con menos creación de rechazo ni de finos, así como menos necesidad de aditivos para el control de stickies en la máquina y menos tiempo de paros para la limpieza con disolventes.

Krima-reducción-motas
Reducción de motas, antes y después
Importancia del tiemop de retención y temperatura
Importancia del tiempo de retención y temperatura

En instalaciones industriales así como pruebas de plantas piloto, se han visto un promedio de las siguientes mejoras:

+ 0 %
ROTURA
+ 0 %
ESTALLIDO
+ 0 %
RASGADO

Bacterias y esporas

El tiempo de retención a altas temperaturas y alta consistencia a más del 30% lleva la reducción de bacterias y esporas a un nivel muy alto. Normalmente será un 99%, reduciendo así drásticamente la necesidad de biocidas, etc.

Propiedades físicas

Los desarrollos posteriores tienen el beneficio adicional de un engrase significativo de la fibra en cuanto a resistencia.

Esto es posible gracias al tratamiento en ambas, altas consistencia y temperatura. La flexibilidad de la fibra bajo estas condiciones permite una desfibrilación controlada que resulta en un engrase de muy alta resistencia sin exceso de creación de finos.

En instalaciones industriales, así como en pruebas de planta piloto, se han observado las siguientes promedios de mejora: +40% tracción, +60% estallido y +20% desgarro.

La energía necesaria para alcanzar estos niveles de desarrollo de resistencias es muy pequeña. El dispersor consume aproximadamente 35-40 kWh/T. Esta energía se puede ahorrar fácilmente en las etapas de refinado de baja consistencia.

Las papeleras hoy día ven que con un Krima pueden compensar la recepción de fibra de menor calidad y mantener su costos de materia prima bajo control. En muchos casos, las fábricas de papel actualmente están incrementando gramaje a la hoja para mantenerla dentro de las especificaciones y para compensar la menor calidad de la fibra. Al instalar un sistema HDS, no solo se fabricará un papel limpio, también se mejorarán las resistencias de modo que el gramaje pueda reducirse nuevamente a los niveles normales.

Energía

Existe una idea errónea generalizada de que la dispersión usa mucha energía. Eso podría ser cierto para algunas tecnologías, -tanto nuevas como antiguas-, pero cuando se trata de HDS (Sistema de Dispersión en Caliente), nada mas lejos de la verdad. Básicamente, hay 2 entradas de energía en el sistema: eléctrica y vapor. Como ya se ha mencionado, la energía eléctrica utilizada en el HDS casi siempre se ahorra en refinos y despastilladores.

En cuanto al vapor, es importante mencionar que la ubicación del HDS es crucial. Situado completamente al final de la preparación de pastas, con un tiempo de almacenamiento mínimo antes de la máquina, la pasta uniformemente calentada ayudará en el desgote y prensado, lo que permite ahorros significativos en las etapas de secaje y almacenado. El HDS también actuará como un circuito de separado de agua, manteniendo el agua de preparación de pastas separada del agua de la máquina y, por lo tanto, manteniendo esta última en una mayor calidad y temperatura más estable.

No olvidemos que el calentamiento en el HDS se realiza a alta consistencia, en un sistema totalmente hermético y aislado que lo hace mucho más eficiente que una tina o campana.

Uniformidad y formación

Es bastante común que pequeños flóculos de fibras que no se han separado en los sistemas tradicionales de preparación de pastas existentes, llegarán a la máquina. Esto lleva a una irregular formación que influye en la resistencia y la uniformidad – especialmente en gramajes más bajos. El HDS es muy eficiente en la desintegración de estos flóculos y grumos, dando a la fábrica una mayor oportunidad para fabricar un mejor, más resistente y uniforme producto.
Esta capacidad de despastillado del Dispersor Krima queda bien demostrada en instalaciones de tratamiento de recorte que usan resistente en húmedo y recorte estucado.

Uso de recorte

El uso recorte resistente en húmedo normalmente significa el uso vapor y productos químicos. Esto conduce a un impacto energético y ambiental no aceptable hoy día para la mayoría de los fabricantes.

Si se instala un Krima HDS en las partes finales de la preparación de pastas, se puede alimentarle un flujo secundario de recorte. Al eliminar también productos químicos y vapor en la etapa de pulpeado, así como acortar los tiempos de desintegración en el pulper – de 4 a 8 veces – se produce pasta bombeable con alto contenido de flóculos. Ésta es luego alimentada al Krima HDS para el completo despastillado sin ninguna necesidad de aditivos químicos. Esto da como resultado un rendimiento total y muy económico del uso de recorte y rotos.

BENEFICIOS

Se pueden ver ahorros y mejoras en otras áreas:

  • Coste de la materia prima (normalmente un factor significativo).
  • Debido a una secuencia muy eficiente de blanqueo Y+P se lograrán ahorros químicos significativos.
  • Rendimiento (en dispersión no hay rechazos / o son mínimos).
  • Uso de disolventes químicos en la máquina para la limpieza.
  • En el uso de biocidas ya que la temperatura eliminará las bacterias y las esporas.
  • Reducción / eliminación de la energía de refinado, debido al excelente desarrollo de las resistencias en el Dispersor.
  • Menos producto rechazado de la máquina de papel debido a la calidad más estable y la función «policía» del dispersor.
  • Mejora general de calidad y blancura

CASO DE ÉXITO 1

PROBLEMA

Una fábrica de cartón de América del Norte hizo su debido estudio, incluidas las pruebas en las instalaciones piloto de Cellwood en Suecia. Los resultados obtenidos en los ensayos fueron la base para la decisión de instalar un KRIMA HDS completo.

El tipo de cartón fabricado estaba siendo severamente afectado por contaminantes pegajosos y especialmente exudaba a través de los puntos que aparecían en las secciones de sequería y más tarde en el converting.

RESULTADOS

  • Después de la instalación del HDS, estos problemas quedaron eliminados. Otro efecto positivo observado en la materia prima, 80% de OCC y 20% mezcla, fue la mejora de resistencias.

  • Aumentos significativos en varios aspectos, entre ellos el más importante el incremento del Índice de Rotura +40%, esto al mismo tiempo que un aumento del 17% en Rasgado.

  • Este incremento condujo a ahorros de fibra ya que pudieron reducir el gramaje en la producción, además, hizo posible parar los refinos de baja consistencia.

  • El sistema ofrece continuamente resultados de alta calidad con gran disponibilidad, muy bajos costos y pocas necesidades de mantenimiento.

Mejora de propiedades con HDS
(% de incremento)

Materia: 80% OCC + 20% mezcla

Índice de rotura
42%
Índice de rasgado
17%
índice de estallido
33%
Alargamiento
44%

Mejora de resistencias en una fábrica de cartón.

CASO DE ÉXITO 2

PROBLEMA

Una fábrica de papel tisú de América del Norte, que producía una gran variedad de calidades de toallas resistentes a la humedad, tenía problemas con el alto consumo de energía y el alto consumo de productos químicos, hipoclorito.

Además de eso, se utilizaban grandes cantidades de vapor para poder pulpear el recorte de estos papeles de resistencia en húmedo.

Debido a las regulaciones medioambientales, se restringió la cantidad de recorte que se podía procesar, ya que cada tonelada requería mucho hipoclorito.

RESULTADOS

  • Después de las pruebas con Cellwood, se instaló un sistema de dispersión Krima UCD -Dispersión Ultra-Compacta.

  • Actualmente están realizando tiempos de pulpada muy cortos en el pulper, justo lo suficiente para poder bombear la pasta floculosa al Krima.

  • Después el sistema UCD trata la pasta y produce una pasta completamente despastillada, que puede enviarse directamente a sus máquinas. Esto le da a la papelera una gran flexibilidad en el uso de recorte y elimina la necesidad de procesarlo a través de su circuito preparación de pastas habitual.

  • Otros beneficios son los niveles de energía más bajos por tonelada tratada y lo mejor de todo, no más productos químicos.
Comparativa de toallita húmeda

Toallita con resistente en húmedo, antes y después del UCD.

CASO DE ÉXITO 3

PROBLEMA

Una fábrica de papel que producía papel prensa y papel fino planeaba convertir la porción de papel de prensa en papel liner de bajo gramaje en base a OCC.

La preparación de pastas estaba diseñada con una amplia depuración ciclónica y tamizo, pero con muy poco refino.

RESULTADOS

Para superar los nuevos retos, consideraron instalar más limpieza, tamizado y refino de baja consistencia. Al final, decidieron instalar solo un Krima HDS para abordar todas las áreas.

  • Resultó una hoja fuerte, y el gerente de la papelera la definió como «la hoja más limpia del mercado».

  • Se realizó un test de recubriendo antes y después de las muestras para mostrar la tasa de sangrado y hubo una diferencia significativa.


Hay muchas fábricas de papel que planean este tipo de cambio en su producción y el HDS sería la elección lógica para abordar dicha transición.

Un sistema, un proyecto y problemas resueltos.

Comparativa antes y después del sangrado

Comparativa de antes y después del sangrado.

Texto original por: Niklas Tunell, Gestor de ventas de áreas N&S América, Cellwood Machinery AB

Texto traducido por: Rivatec