.png)
Διακοπές μηχανών, παράπονα, καθυστερήσεις και σκάρτα - μικρές αποκλίσεις σε κουτιά από κυματοειδές χαρτόνι μπορεί να οδηγήσουν σε σπατάλη χρόνου και αυξημένο κόστος. Η λύση; Watercoring, μια σχεδόν ξεχασμένη τεχνική από τις πρώτες μέρες της βιομηχανικής κατασκευής χαρτιού. Κάποτε ήταν αναγκαιότητα λόγω περιορισμένης τεχνολογίας, αλλά σήμερα χρησιμεύει ως βασικό εργαλείο απόδοσης για τις σύγχρονες εγκαταστάσεις κυματοειδούς συσκευασίας.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, εν μέσω ταχείας βιομηχανικής ανάπτυξης, η παραγωγικότητα θεωρήθηκε ως το πρωταρχικό μέτρο προόδου. Αν και το κυματοειδές χαρτόνι ήταν γνωστό από το 1871, οι άκαμπτες συμπαγείς σανίδες και οι σανίδες από άχυρο παρέμεναν τα κυρίαρχα υλικά. Η πίκμανση για δίπλωση ήταν ήδη γνωστή αλλά ατελής. Η επανάσταση ήρθε με την ιδέα ότι μια λεπτή γραμμή νερού κατά μήκος της γραμμής πίκμανσης αυξάνει την ευελιξία, με αποτέλεσμα καθαρότερες πτυχές και πιο σωστά σχήματα. Αυτή η καινοτομία επέτρεψε την ταχύτερη και με μεγαλύτερη ακρίβεια παραγωγή συσκευασιών.
Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η μέθοδος εξαφανίστηκε και αντικαταστάθηκε από νέα υλικά, διαφορετικές διαδικασίες και ώθηση για περαιτέρω αυτοματοποίηση.
Εικόνα 1: Απόσπασμα από δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μηχανή waterscoring, που κατατέθηκε το 1901.
Σήμερα αναβιώνει η μέθοδος πίκμανσης με νερό. Ο λόγος είναι ότι οι σύγχρονες μηχανές συσκευασίας απαιτούν μεγάλη ακρίβεια στην τοποθέτηση των συσκευασιών κυματοειδούς χαρτονιού για αξιόπιστη λειτουργία. Μικρές διακυμάνσεις διαστάσεων μπορεί να προκαλέσουν ανομοιομορφία στο κόλλημα των κουτιών (fish tailing), ανόμοια κενά, διακοπές μηχανών και παράπονα πελατών. Ορισμένοι πελάτες έχουν παρατηρήσει ότι μετά από τρεις διακοπές των μηχανών συσκευασίας, ολόκληρη η παρτίδα επιστρέφεται για επιθεώρηση.
Η πίκμανση με νερό προσφέρει μια αποτελεσματική λύση. Οι προσεκτικά τοποθετημένες γραμμές νερού κατά μήκος των πικμάνσεων εξασφαλίζουν ακρίβεια στο δίπλωμα. Αυτό οδηγεί σε καθαρές άκρες, ομοιόμορφα κενά, αποφυγή σπασίματος των πτυχών και μειωμένα απόβλητα. Αυτή η μέθοδος προάγει επίσης τη βιωσιμότητα εξοικονομώντας υλικά, CO2, νερό και ενέργεια που χρησιμοποιούνται για εκ νέου επεξεργασία. Οι εταιρείες που υιοθετούν αυτή τη διαδικασία, εφαρμόζουν γρήγορα την ίδια λύση σε όλες της μηχανές κόλλησης κουτιών (flexo gluers), υπογραμμίζοντας τα σημαντικά πλεονεκτήματα αυτής της παραμελημένης τεχνικής.
Πώς ακριβώς λειτουργεί το Waterscoring (υδροπίκμανση);
Στη διαδικασία πίκμανσης το σύστημα εναποθέτει ένα λεπτό ίχνος νερού απευθείας στη γραμμή πίκμανσης. Κατά την δίπλωση, το χαρτόνι ακολουθεί αυτή τη γραμμή υγρασίας εύκολα και με ακρίβεια.
Τα αποτελέσματα είναι σαφή και πειστικά. Η μείωση ανομοιόμορφων κολλημάτων (fish tailing) και το ομοιόμορφο δίπλωμα οδηγούν σε πιο ακριβείς διαστάσεις του κουτιού, εξασφαλίζοντας υψηλότερη ποιότητα και σταθερότητα.
Ένα πλεονέκτημα που συχνά παραβλέπεται είναι ο μειωμένος κίνδυνος το κουτί να μην παραμένει διπλωμένο αλλά ελαφρώς ανοιχτό, χάρη στη μείωση της αντίστασης στο δίπλωμα (πίκμανση) λόγω του νερού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα λιγότερη πίεση στην άκρη της κόλλας, επιτρέποντας στην κόλλα να σκληρύνει πιο αποτελεσματικά. Επιπλέον, αυτή η καινοτόμος προσέγγιση μπορεί να μειώσει τη χρήση κόλλας, μειώνοντας σημαντικά και το κόστος. Αυτά τα πλεονεκτήματα ερευνώνται τώρα περαιτέρω, υποδεικνύοντας μια πιο αποτελεσματική και αξιόπιστη διαδικασία κολλήματος.
Οι τροχοί της πίκμανσης καταπονούνται λιγότερο με το Waterscoring με ότι αυτό σημαίνει για ανταλλακτικά και συντήρηση. Η χρήση υπερβολικά στεγνού κυματοειδούς χαρτονιού μπορεί να προκαλέσει φθορά του μηχανήματος και να μειώσει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, οδηγώντας σε υψηλότερο κόστος συντήρησης.
Για την εφαρμογή Waterscoring χρησιμοποιείται το μικρότερο μπεκ από τη σειρά Baumer hhs, SW 600, το οποίο είναι ειδικά σχεδιασμένο για ακριβείς εφαρμογές νερού. Εδώ και πολλά χρόνια, σε χιλιάδες εγκαταστάσεις έχει αποδείξει τις δυνατότητές του σε διπλωτικές μηχανές για φαρμακευτικά ένθετα σε ελαφρύτερα χαρτιά.
Η μικρή, συμπαγής βαλβίδα μπορεί να τοποθετηθεί με ακρίβεια ακόμη και σε στενούς χώρους. Όσο πιο ακριβής είναι η τοποθέτηση του μπεκ, τόσο πιο καθαρή είναι η πτυχή. Επιπλέον, το SW 600 δεν ψεκάζει, διατηρώντας τα μέρη του μηχανήματος στεγνά και απαλλαγμένα από διάβρωση - ένα πρόβλημα κοινό με μεγαλύτερα κενά βαλβίδων.
Ειδικοί βραχίονες στερεώνουν με ασφάλεια τη βαλβίδα στους οδηγούς πίκμανσης. Μόλις ρυθμιστούν, οι βαλβίδες κινούνται αυτόματα εγκάρσια προς την κατεύθυνση του μηχανήματος, συγχρονίζονται με τις δέσμες (folding beams) και ευθυγραμμίζονται ακριβώς με τη γραμμή πίκμανσης. Αυτό εγγυάται μια σταθερή, με ακρίβεια εναπόθεση της γραμμής νερού, ακόμη και κατά τη διάρκεια υψηλών ταχυτήτων ή αλλαγών σχήματος.
Παρακολουθώντας τα μπεκ: Πώς να κατευθύνετε με ακρίβεια το νερό.
Ο παράγοντας ύγρανσης είναι επίσης κρίσιμος. Το καθαρό νερό έχει επιφανειακή τάση περίπου 72 mN/m στους 20°C. Αυτό οδηγεί σε σχηματισμό σταγονιδίων. Για παράδειγμα, όταν ρίχνετε νερό σε χαρτί κραφτ με ένα σταγονόμετρο, σχηματίζεται μια μικρή σταγόνα και μπορεί ακόμη και να κυλήσει. Στη συνέχεια, το νερό εισχωρεί αργά στο υλικό.
Αυτό το φαινόμενο επηρεάζει αρνητικά την πίκμανση επειδή η γραμμή του νερού μπορεί να μην είναι ακριβής ή να μην απορροφάται πλήρως από το κυματοειδές χαρτόνι κατά τη διαδικασία αναδίπλωσης. Ως αποτέλεσμα, χάνεται το επιδιωκόμενο όφελος του διπλώματος. Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός σταγονιδίων, η επιφανειακή τάση του νερού πρέπει να μειωθεί σημαντικά. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούνται υγρά μείγματα κατάλληλα ακόμα και για τρόφιμα.
Αυτές οι ουσίες είναι ασφαλείς, συχνά κατάλληλες για τρόφιμα και για συσκευασίες φρούτων και λαχανικών. Ιστορικά, το αλκοόλ - συνήθως 20 έως 40 τοις εκατό - χρησιμοποιήθηκε για τη μείωση της επιφανειακής τάσης. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι ξεπερασμένη: το αλκοόλ απαιτεί ειδικούς τρόπους αποθήκευσης και οι εύφλεκτοι ατμοί του αποτελούν κίνδυνο για τα εργοστάσια κυματοειδούς χαρτονιού.
Οι σημερινές επιφανειοδραστικές ουσίες είναι ασφαλείς, απλές στο χειρισμό και κοστίζουν πολύ λιγότερο σε σχέση με τα διαλύματα νερού-αλκοόλης. Όταν ψεκάσουμε με το μπεκ, δημιουργείται μια ομοιόμορφη, λεπτή γραμμή νερού που διεισδύει γρήγορα στο κυματοειδές χαρτόνι - ακριβής, σταθερή και καθαρή.
Η Baumer hhs παρέχει την τεχνολογία Waterscoring ενώ δίνει τη δυνατότητα στους πελάτες να επιλέξουν με τί θα ψεκάσουν το χαρτόνι. Η εταιρία δοκιμάζει πολλά διαφορετικά υλικά για αυτή την εφαρμογή και συλλέγει πληροφορίες από εφαρμογές για να παρέχει την καλύτερη και πιο ολοκληρωμένη υποστήριξη στους πελάτες της. Το σύστημα είναι ανοιχτό και συμβατό με διάφορα υγρά μείγματα της αγοράς, επιτρέποντας την διατήρηση των υπαρχόντων προμηθευτών - ευέλικτα, οικονομικά και χωρίς να απαιτούνται αλλαγές στις προμήθειες.
Πίκμανση με νερό σε κυματοειδές χαρτόνι: ακριβής έλεγχος της υγρασίας.
Ορισμένοι θεωρούν το νερό και το κυματοειδές χαρτόνι ως ασύμβατα. Η ανησυχία είναι ότι η υγρασία μπορεί να προκαλέσει αποκόλληση ή να αποδυναμώσει τις μετρήσεις αντοχής, όπως το BCT (Box Compression Test) και το ECT (Edge Crush Test).
Ωστόσο, η χρήση σε πραγματικές συνθήκες αποδεικνύει ότι αυτές οι ανησυχίες είναι περιττές. Το κυματοειδές χαρτόνι είναι υγροσκοπικό, απορροφά και απελευθερώνει την υγρασία ανάλογα με τις ανάγκες. Όταν βγαίνει από το corrugator, έχει ελαφρώς υψηλότερο επίπεδο υγρασίας, καθιστώντας ευκολότερο το πικμάρισμα και το δίπλωμα με σταθερές άκρες και ελάχιστα σημάδια χάραξης. Η Επιτροπή Χαρτιού VDW (Γερμανική Ένωση της Βιομηχανίας Κυματοειδούς Χαρτονιού) συνιστά τη διατήρηση της υγρασίας κάτω από 7% για την αποφυγή σημαδιών, που ισοδυναμεί με περίπου 50% υγρασία στους 23°C.
Αυτή η θέση στηρίζει την θεωρία για την πίκμανση με νερό, η οποία εφαρμόζει ελάχιστη, ελεγχόμενη υγρασία ακριβώς κατά μήκος της γραμμής χάραξης - όχι μούλιασμα. Ένα από τα ξεχωριστά χαρακτηριστικά του συστήματος ψεκασμού με νερό της Baumer hhs είναι η ικανότητά του να εφαρμόζει αποτελεσματικά κουκκίδες του υγραντικού παράγοντα ακόμη και σε υψηλότερες ταχύτητες παραγωγής. Αυτή η τεχνική εφαρμογής κουκκίδων διασφαλίζει ότι η γραμμή χάραξης παραμένει επαρκώς υγρή χωρίς να γίνεται υπερκορεσμένη, ακόμη και κατά την εκκίνηση του μηχανήματος. Κάθε κουκκίδα διανέμει μια επακριβώς μετρημένη ποσότητα του ενυδατικού παράγοντα.
Οι μετρήσεις και τα σχόλια των πελατών δεν δείχνουν αλλαγές στις τιμές BCT ή ECT. Το υδατογράφημα είναι ελάχιστα ορατό αμέσως μετά την εφαρμογή, επειδή χρησιμοποιείται μόνο μια μικρή ποσότητα, λόγω της χαμηλής επιφανειακής του τάσης. Ακόμα κι αν η γραμμή χάραξης είναι προσωρινά υγρή, το νερό απλώνεται γρήγορα κατά μήκος των ινών και το επίπεδο υγρασίας επανέρχεται στο φυσιολογικό λίγο αργότερα.
Εικόνα 2: Η λεπτή γραμμή νερού εφαρμόζεται στις γραμμές πίκμανσης μέσα στην διπλωτική μηχανή flexo-folder-gluer.
Αποτελεσματικότητα, ακρίβεια, οικονομία – ενωμένα σε μια γραμμή:
Το σύστημα Waterscoring της Baumer hhs δείχνει πώς η εστιασμένη βελτιστοποίηση της διαδικασίας μπορεί να οδηγήσει σε άμεσα οφέλη. Η ακριβής γραμμή υγρασίας μειώνει το χρόνο διακοπής λειτουργίας των μηχανών, μειώνει τα παράπονα και ενισχύει την απόδοση. Αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις Flexo με λίγη προσπάθεια, οδηγώντας σε σταθερές διαδικασίες, σταθερά υψηλή ποιότητα και ισχυρό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην αγορά κυματοειδούς χαρτονιού.
Άρθρο του Thomas Walther, Baumer hhs
Τα προϊόντα Baumer hhs διατίθενται στην Ελλάδα από τη GRAPHCOM, επίσημη αντιπρόσωπο, T: 210 9823800, info@graphcom.gr, www.graphcom.gr
