В мокрый путь!

Производители гофрокартона находятся под всевозрастающим давлением рынка, который требует идеальную поверхность гофрокартона для качественной печати и быстрой переработки. И так как заказчики требуют все более легковесных материалов, производители гофрокартона должны производить продукцию на максимальной скорости с предельной точностью и минимальным количеством отходов. Эти задачи призваны решить производители оборудования для гофропредприятий, предложив своим клиентам самые современные и универсальные решения. Ниже вы имеете возможность ознакомиться с последними разработками от ведущих мировых компаний.

Устанавливая мировые стандарты

Производя гофроагрегаты с рабочей скоростью до 450 м/мин, BHS Corrugated установила определенный стандарт в производстве такого типа оборудования, снижая затраты на единицу продукции и оптимизируя сам процесс производства при помощи инновационных технологий. Достижение более высокой скорости при сохранении неизменно высокого уровня качества – цель любого производителя гофрокартона и ориентир для инновационных разработок и оптимизаций гофроагрегата для компаний-производителей оборудования. В дополнение к существенному сокращению сырья увеличение скорости является еще одним способом значительно экономить на расходах и, таким образом, получать финансовую выгоду, компенсируя постоянное подорожание сырья и электроэнергии.

Соответственно, увеличение скорости гофроагрегата без ущерба для остальных критериев, особенно качества продукции, является огромным вызовом для производителей оборудования. Существуют разные факторы, усложняющие увеличение скорости работы всего гофроагрегата. Среди этих факторов – тенденции к разнообразию профилей гофры и производство 5-слойного гофрокартона, широкий спектр граммажа бумаги, необходимость высококачественной упаковки продукции. Кроме того, при производстве гофроагрегата необходимо учитывать потребности каждого конкретного производителя.

За последние десятилетия компания BHS Corrugated установила мировые стандарты в производстве гофроагрегатов – особенно высокоскоростных линий.

Благодаря техническим инновациям и целевым мерам по оптимизации процесса производства гофроагрегат может достигнуть скорости работы в 450 м/мин. 

Для того чтобы это стало возможным, каждый модуль гофроагрегата был детально проанализирован. Были изучены все варианты для оптимизации существующих технических решений и/или возможных новых разработок.

Компания произвела ряд усовершенствований на гофропрессе Modul Facer MF-B. В результате была достигнута более высокая степень натяжения полотна без дополнительной нагрузки на автозаправки и раскаты. Это позволило увеличить скорость даже при работе с тяжелыми бумагами. Кроме того, был доработан привод на Modul Facer, и теперь даже при работе на самых высоких скоростях потребление энергии остается на минимальном уровне.

Также требовалось провести доработки раскатов и автозаправок. Основные потребности европейского рынка определили вектор изменений – требовалась склейка все более легковесных марок бумаг при постоянно увеличивающихся скоростях работы. 

Несколько лет назад предел прочности на разрыв (прочностного натяжения) составлял 6 Н/мм на единицу ширины бумаги. Сейчас ультратонкие сорта бумаги имеют гораздо меньший показатель. Кроме того, важно учитывать тот фактор, что гофроагрегаты с рабочей шириной 2,8 м на сегодняшний день – скорее правило, чем исключение. В результате этого вес рулонов бумаги (сегодня до 4,5 т) увеличился, что делает процесс ускорения без разрыва более затруднительным. Однако система контроля натяжения в автозаправках позволяет достичь существенного увеличения скорости работы. Благодаря этой системе работа автозаправок со скоростью 550 м/мин больше не является чем-то необычным, причем без ущерба для показателя надежности склейки в 99,9%. Также работу операторам облегчает новая функция «easy splice package». Зажимы на раскатах с механическим приводом гарантируют, что рулоны могут быть повернуты на раскате для облегчения оператору процесса подготовки склейки. С помощью интегрированного блока предварительного позиционирования бумага располагается идеально для склейки. Ошибки оператора при подготовке процесса склейки исключены.

Другой важной составляющей высокой производственной скорости всей мокрой части является встроенная система контроля уровня на накопительном мосту Bridge Level Control (BLC). Целью ее работы было разделение скоростей на мокрой части от скоростей на сушильных модулях и создание условий для постоянной скорости работы в 450 м/мин на сухой части. Для достижения этой цели в оборудование была интегрирована система контроля заданной скорости Target Speed Control (TSC). Заданная скорость подсчитывается для каждого отдельного заказа.

В управлении процессами сушки (подогрева) также необходимо учитывать много факторов. Более быстрое вращение барабанов преднагревателя не решает проблему. На более высоких скоростях идеальная передача тепла от барабана преднагревателя бумаге должна быть гарантирована. Во избежание обычного постепенного набора скорости компания BHS Corrugated разработала новую технологию преднагревателя, которая позволяет избегать закипания и обеспечивает идеальную теплопередачу даже при скорости 450 м/мин.

Важной инновацией является конструкция гофропресса для производства 5-слойного гофрокартона Double Facer DF-P и система Platetrol System. Эти инновации были необходимы для того, чтобы производители могли предложить своим клиентам полный спектр продукции, производя как 3-слойный, так и 5-слойный гофрокартон на самой высокой скорости. Система Platetrol System компании BHS Corrugated в гофропрессе Double Facer DF-P одновременно использует преимущества двух различных систем погрузки (прижимных валов и прижимной системы «башмачного типа»). Таким образом, гофроагрегаты компании BHS Corrugated способны производить 5-слойный гофрокартон при самой высокой скорости работы.

Разработки индивидуальных модулей гофроагрегата, систем контроля и управления рабочими процессами позволили достигнуть средней скорости всей линии 300 м/мин – включая такую работу, как производство 5-слойного гофрокартона. Последние разработки оптимизируют потребление энергии даже при использовании сырья с большим граммажем. Оборудование компании BHS Corrugated было разработано для функционирования со скоростью 450 м/мин, таким образом, гофроагрегаты компании позволяют клиентам существенно сократить производственные затраты и тем самым увеличить свои прибыли.

450 м/мин – уже реальность

Гофроагрегат ТМ450 с системой Steady Stater в основе разработан для работы на скорости 450 м/мин. Первая такая машина шириной 2,5 м была запущена в работу в компании Tomoku Tatebayashi в Японии. «На этом оборудовании мы можем работать с широким спектром бумаги, – утверждает Хисао Соноки, начальник производства. – Г раммаж лайнеров составляет от 80 г/м² до 280 г/м², в то время как граммаж флютинга – от 80 г/м² до 280 г/м². Благодаря кассетному гофропрессу мы можем производить гофрокартон с профилем А, В, С и Е, и этого достаточно для удовлетворения потребностей наших клиентов». Г-н Соноки подтвердил, что с момента запуска TM450 его среднемесячная скорость составила 390 м/мин.

Джованни Беттини, директор по продажам и маркетингу MHIE, подтвердил, что новое поколение гофроагрегатов серии 450 м/мин имеют специальный акустический колпак, значительно снижая уровень шума на фабрике, а также потребляют значительно меньше электроэнергии.

Чоичиро Кано, генеральный директор отдела продаж токийского офиса Mitsubishi, отмечает, что на разработку такого оборудования потребовалось много сил и очень тесное взаимодействие с клиентами. «Мы по праву гордимся разработкой и созданием гофроагрегата ТМ450. Мы не только продемонстрировали всем, что такая высокая скорость может быть доступна на современном гофроагрегате, но мы также показали, что наше оборудование разрабатывается в неразрывной связи с нашими клиентами. Мы в долгу перед Tomoku за их опыт и технические навыки работы на гофроагрегате, а также благодарны им за возможность совместной работы над первым в мире оборудованием, имеющим скорость 450 м/мин». Новая мокрая часть MHI была переделана и усовершенствована для работы с легковесными бумагами. Среди усовершенствований можно отметить гофропресс 60Н, преднагреватели и предкондиционеры, а также новый клеильный модуль 65J.

На данный момент уже активно продающийся клеильный модуль 65J – последняя инновация от MHI. Эффективно заменив 65Н, новый модуль был разработан в контексте концепции для гофроагрегатов Steady Stater. Стоит отметить, что клеильный модуль 65Н пользовался огромной популярностью с момента его запуска в 2002 г. и был установлен на предприятиях по всему миру (включая 15 ед. в Европе, на Среднем Востоке и в Африке). Новый юнит 65J, работы над которым велись в течение последних нескольких лет, уже успешно установлен на некоторых предприятиях в Японии. Первая инсталляция была произведена в ноябре 2010 г. на производстве компании Dynapack на окраине Токио. «Это типичный пример работы Mitsubishi, – объяснил г-н Беттини. – Сначала модуль несколько лет работает на производстве в тестовом режиме. Производитель собирает и сохраняет основную информацию о его работе. Затем в модель вносятся коррективы и усовершенствования. И теперь, когда и Dynapack, и Mitsubishi удовлетворены работой 65J, мы вывели его на мировой рынок и занялись активной раскруткой».

65J будет работать на полной скорости любого гофроагрегата Mitsubishi, вплоть до максимальной скорости линии в 450 м/мин. Этот модуль доступен с шириной от 1,8 до 2,8 м. Благодаря встроенным преднагревателям это оборудование нового поколения имеет новую концепцию вариативных контактов верхушки гофры с клеильным валом, патент на которую находится в процессе получения. Сама подача клея полностью настраиваема, что является значительным преимуществом при использовании легковесных бумаг в производстве микрогофрокартона. «Одним из преимуществ нового модуля является то, что он позволяет сохранять уровень толщины клея на стабильном уровне, вне зависимости от скорости работы, – отметил г-н Беттини. – Это означает, что 65J будет использовать постоянное количество клея, исходя из типа бумажной массы и комбинации профиля гофры, невзирая на скорость. В дополнение к этому заметно снижено потребление крахмала, что подтвердили и производители, использовавшие 65J».

Благодаря новоразработанной концепции клеильный модуль 65J обеспечивает более «чистую» продукцию. Как объяснил г-н Беттини: «Нам удалось достичь недопущения расплескивания крахмала из клеевого поддона. Один клиент из Японии сказал нам, что считает это серьезным преимуществом, так как поверхность сушильного стола остается намного чище. Соответственно, и гофроагрегат выглядит «чище», что тоже играет свою роль при визите потенциальных клиентов на их предприятие».

В заключение г-н Беттини добавил: «Клеильный модуль 65J разрабатывался с учетом скорости и точности работы. Как и все наше оборудование, этот модуль был разработан так, чтобы снизить потребление электроэнергии и пара, что сокращает сроки возврата инвестиций». На сегодняшний день у компании MHIE уже есть инсталляции модуля в Европе и Южной Америке, и клеильный модуль 65J демонстрирует отличные результаты.

Продолжая инвестировать в научно-исследовательские разработки (НИОКР)

С целью обеспечения своих клиентов новыми преимуществами и продолжая политику постоянных модернизаций и инвестиций в НИОКР, компания Fosber продолжает дальнейшее усовершенствование системы управления мокрой частью Syncro Wet-End Process Control System. Последняя модификация системы измеряет, записывает и сохраняет в базе данных показатели пара, электроэнергии (напряжения), крахмала и потребления воздуха для каждого отдельного заказа на гофроагрегате. Кроме этого, сохраняется вся сопроводительная информация, такая как температура бумаги, уровни влажности, давление пара, уровень клея, спецификации рулонов бумаги, давление на «башмаке», натяжение бумаги и позиция раскатов. Это не только обеспечивает информацию о «происхождении» и истории каждого отдельного заказа на гофроагрегате, но и позволяет производителям в точности знать, сколько энергии, крахмала и воздуха потребовалось на его выполнение. Такая автоматическая система управления технологическим процессом с обратной связью настраивает параметры и показатели производственного процесса, делая гофроагрегат более производительным, снижая количество отходов и обеспечивая стабильность качества выпускаемой продукции. Такая интеллектуальная функция, как «заданная (целевая) скорость», обеспечивает автоматический выход гофроагрегата на заданную скорость независимо от типа и качества бумаги, после чего Syncro начинает увеличивать скорость выше установленной, а по достижении нового потолка именно эта скорость сохраняется как «заданная». 

В самом сердце мокрой части Fosber находится кассетный гофропресс Beltless Smart 400 с системой быстрой замены профиля. У этого гофропресса есть целая серия отличительных черт, среди которых – вариативные настройки раскатов (в зависимости от актуальной температуры бумаги), давление пара, давление гофровалов, равномерный (пропорциональный) паровой душ, автонастройка прижимного пресса, клеевого зазора и клеевой головки. Благодаря расширенной зоне прижима и особенной конструкции из двух гофровалов разного размера, Smart 400 значительно уменьшает гофрообразующий лабиринт для обеспечения оптимальной формовки профиля и придания картону большей жесткости. Качество производимого при помощи Smart 400 гофрокартона соответствует лучшим показателям стандартных гофропрессов, при этом операционные затраты заметно снижены благодаря более длительному эксплуатационному сроку.

Благодаря нескольким инсталляциям решение Link-M3 от компании Fosber, интегрированное с раскатом и автозаправкой, за последний год снискало успех на рынке. Благодаря системе позиционирования с тройной катушкой Link-M3 обеспечивает очень быструю смену рулонов, а полностью автоматическая система освобождает оператора от выполнения ряда манипуляций, позволяя ему переключиться на другие задания.

Автозаправка Link-400 обеспечивает автоматический контроль натяжения во время склейки. Две фиксированные стыковочные головки позволяют быстро, надежно и просто провести подготовку к склейке, автоматически индексируя новую бумагу и проверяя правильность ее размещения, исключая любые ошибки. В результате, благодаря простоте и эффективности конструкции, производительность гофроагрегата заметно повышается.

Основной целью последних разработок клеильного модуля Crest и сушильного стола Express 400 было повышение производительности. В клеильном модуле Crest имеется система автоматической настройки прижимного вала, высокоточная система контроля уровня клея. А позитивный растр клеевого вала гарантирует использование минимального количества крахмала для склеивания. Сушильный стол Express 400 имеет, в свою очередь, три независимых нагревательных станции и может работать всего лишь при 0,5 бар благодаря закрытой паровой системе и системе возобновления конденсата. Также была представлена четвертая «нулевая» станция, минимизирующая тепловой эффект на входе в сушильный стол, позволяя минимальному слою крахмала полностью впитываться в волокна.

Мокрая часть гофроагрегатов Fosber оснащена специальной шумоподавляющей системой. Это заграждение служит не только для снижения уровня производственного шума, но и играет важную роль в обеспечении безопасности труда.

Инновации Quantum

Первый гофроагрегат Quantum был разработан BP Agnati в тесном сотрудничестве с клиентами, которым нужен был гофроагрегат для производства микрогофрокартона, коробочного картона, гофрокартона с поверхностью для высококачественной и офсетной печати, а также стандартного гофрокартона высокого качества. Кроме того Quantum подходит для производства микрогофры (профили N-F) из очень легковесной бумаги, вплоть до 40 г/м². Успех этого гофроагрегата подтолкнул BP Agnati к дальнейшим усовершенствованиям и разработкам новых конфигураций этого оборудования, которые отвечали бы нуждам каждого отдельно взятого заказчика.

Для соответствия офсетным печатным машинам первый Quantum имел рабочую ширину 1,3 м, а последующие модификации уже были с шириной 1,8 м и 2,5 м. Это означало, что спектр продукции гофроагрегата не ограничивается микрогофрой и картонами с идеальной для печати поверхностью, а подходит и для производства стандартных гофрокартонов. В зависимости от конфигурации сухой части длина гофроагрегата варьируется от 45 и до 65 м.

Заказчики, инвестирующие в Quantum, представляют самые разнообразные секторы промышленности: типографии, которые хотят разнообразить свое портфолио особой продукцией; производители листового гофрокартона, которые хотят поставлять высококачественную продукцию; переработчики, которые не желают зависеть от поставщиков листа и имеют достаточные для собственного производства объемы заказов.Благодаря гибкости конфигурации Quantum можно использовать на любом стандартном производстве 3-слойного гофрокартона. Особенно на таких производствах, где обычные гофроагрегаты ограничены – как в плане качества, так и в плане процента отходов. Например:

■ листовой гофрокартон с профилем В подходит для офсетной печати и может служить заменой плоскому картону (сокращение в потреблении бумаги 25-30%);
■ производство гофролистов, пригодных для печати самого высокого качества, со всеми профилями гофры;
■ производство гофролистов с профилем В из легковесных бумаг;
■ производство гофролистов с высококачественным лайнером с препринтом;
■ производство гофролистов с мелованным лайнером (например с PE/PET-покрытием, кашированием серебром или золотом).
 

Кроме того, компания BP Agnati полностью изменила дизайн гофроагрегата. Гофрокартон выходит из гофропресса сразу после того, как клей попадает на волны гофры, перед его попаданием на сушильный стол, при этом приклеивание внешних слоев происходит в одном термическом цикле с формированием гофры. В Quantum используется новый гофропресс BP Vantage. В нем используются неметаллические прижимные валы, которые не оставляют на бумаге следов, а более короткий лабиринт гофровалов способствует идеальному формированию гофры. Гофропресс имеет систему переменного давления нижнего гофровала. Сушильный стол сконструирован так, чтобы картон не имел прямого контакта с нагревательными пластинами. Это позволяет работать с более низкой температурой. Еще одним преимуществом Quantum является наличие нагревательной пластины снизу и нагреваемого прижимного «башмака» сверху.

Преимущества таких изменений в процессе работы гофроагрегата Quantum:

■ более простое управление;
■ сокращение числа операторов;
■ значительное улучшение физико-механических показателей картона;
■ оптимальная поверхность для печати, без эффекта «стиральной доски» и следов от валов;
■ возможность использования более легковесных бумаг при производстве;
■ сокращение потребления энергии;
■ уменьшение длины гофроагрегата, соответственно, сокращение производственных площадей.

В данный момент разрабатывается модификация, которая позволит производить 5-слойный гофрокартон на гофроагрегате Quantum. 

Теперь 300 м/мин

Гофроагрегаты компании TCY имеют ширину 1,8-2,5 м, и рабочую скорость 220-300 м/мин, они доступны в трех модификациях — от базовой до высокопроизводительной. Оборудование обеспечивает минимальный коэффициент отходов, низкие эксплуатационные расходы, простоту и удобность работы и, конечно же, высокое качество продукции. За последние годы мокрая часть претерпела множество знаковых изменений и усовершенствований, что стало возможным благодаря опыту, плодотворной работе НИОКР и взаимосвязи с потребителями.

Компания TCY начала производить гофропресс модели BSF в далеком 1997 г., и неоднократно модернизировала его за эти 17 лет. На данный момент компания выпускает третье поколение этих гофропрессов, и их отличительной чертой является закрытый клеильный модуль, обеспечивающий идеальную формовку профилей гофры. В оборудовании используется зубчатый привод, позволяющий избежать вибрации. Гофровал с карбид-вольфрамовым покрытием имеет диаметр 408 мм и производится в Европе. 

Максимальная скорость варьируется от 250 до 350 м/мин. Благодаря тому что гофропресс кассетного типа, переналадка для работы над другим профилем занимает менее 15 минут. Было продано уже более 100 гофропрессов BSF по всему миру. Автопитатель, модель SP 100 – эти автоматические автозаправки с максимальной скоростью 150-200 м/мин были разработаны японскими инженерами. А не так давно, компания TCY улучшила систему контроля натяжения, и скорость увеличилась до 300 м/мин. «Мы очень рады, что нам удалось достичь скорости 300 м/мин по всей гофролинии», – поделился генеральный директор компании Кен Хсяо.

Французская премьер лига

Компания BRICQ (Франция) — единственный в мире производитель сукон, выпускающий все виды сукон – тканое, иглопробивное и сетчатое, что делает возможным долгосрочное партнерство с предприятием, так как в случае изменения условий производства, смены оборудования и типа выпускаемой продукции компания всегда сможет предложить технологу наиболее подходящий вариант сукна. Линейка сукон компании BRICQ включает в себя следующие виды продукции:

■ BRICQ-POWER – классическое тканое сукно, подходящее для всех видов систем прижима, наиболее терпимое к различным условиям эксплуатации. Это тканое сукно обладает высокими показателями ходимости (от 80 млн погонных метров и выше). Для предотвращения клеевых загрязнений в позиции верхнего сукна BRICQ-POWER имеет инновационную супер износостойкую обработку кромки, ширина которой подбирается исходя из используемых форматов сырья без увеличения стоимости в случае необходимости нанесения большой ширины защитной кромки.  Сукна имеют диагональный шов, что необходимо при использовании системы прижима роликами, так как позволяет избежать вибрации. Горячая запрессовка замка обеспечивает его надежное сцепление с сукном и исключает возможность маркировки картона. Высокая стабильность сукна достигается благодаря его предварительной стабилизации на каландре, где для сукна создаются реальные условия работы гофроагрегата заказчика – давление пара, температура и т. д. В таком виде сукно поступает к заказчику и уже не растягивается и не садится. 

■ BRICQ-DRY, BRICQ-TECH, BRICQ-FOUR — различные модификации иглопробивных сукон. Иглопробивные сукна легче тканых сукон и обладают  более высокими показателями паропроницаемости, в значительной степени экономя пар и электроэнергию. Они гораздо дешевле сетчатых сукон, при этом обладают многими преимуществами сетчатого сукна. По сравнению с ткаными сукнами иглопробивные сукна более требовательны к условиям эксплуатации, однако при их соблюдении позволяют достичь значительного экономического эффекта.

■ BRICQ-SPEED — наиболее продвинутый тип сукон (по результатам тестов более чем на 20 гофропроизводствах), соответствующий современным мировым требованиям к производству гофрокартона. Клиенты требуют точности и безупречной поверхности печати, переходя на все более мелкую микрогофру E, F, N, при этом желая сохранить устойчивость коробки. При условии высокоскоростной работы гофроагрегата с такой задачей сушки может справиться легкое и сверхдышащее сукно. Эта разработка была создана совместно с производителями, которые провели тесты на своих производствах и внесли все свои пожелания в модель, которую компания предлагает сегодня. Подходящее для любых типов картона, это сукно необходимо и рекомендуется для работ с повышенным количеством клея и влаги, то есть 5-, 7- и 3-слойного микрогофрокартона. Изготовленное на сетчатой основе, но по-прежнему тканое, сукно является гибридом, соединяя в себе наилучшие преимущества обоих типов:

■ сетка обеспечивает полную проницаемость и удаление влаги, низкий вес разгружает мотор. Вес 2750 г/м², проницаемость – 7200 м²/м³/под 300 мм WG, проницаемость – 74,8 CFM;

■ тканые волокна обеспечивают протяжку картона, предотвращая проскальзывание. Волокна служат изолятором тепла, поглощают конденсацию излишней влаги на непроницаемых сетчатых волокнах и стабилизируют сукно, делая его таким же надежным и долговечным, как и классическое тканое сукно. 

Работа сверхскоростного сукна BRICQ-SPEED, доказанная на гофроагрегатах BHS, Agnati, Fosber и других, не требует модификации существующей системы привода. Такого баланса качества гофрокартона, долгого срока службы и снижения потребления энергии минимум на 10-20% в сравнении с тяжелым тканым сукном не удавалось добиться ни одному производителю.

Комбинация вышеперечисленных характеристик создает эффект  Gore-Tex (хорошая изоляция температуры, но высокое испарение). Защитная кромка наносится по любой нужной ширине. Кромка выполнена из смеси особо прочных высокотехнологичных компонентов, которые позволяют защитить сукно от клеевых загрязнений при работе с узким картоном.

Кроме того, BRICQ выпускает нижние сукна с различным типом силиконового покрытия, разработанного при участии Michelin. Еще одним видом продукции BRICQ является покрытие тянущего барабана.