Università degli Studi di Salerno

1. Università degli Studi di Salerno Dipartimento di Ingegneria Meccanica Definizione delle modalità per l’ottimizzazione del profilo trasversale di umidità nella carta

2. Tipologia di carta prodotta in Cartesar Fluting Cartonda Testliner Uso Semichimica

3. Il processo produttivo aziendale • Preparazione ed • epurazione impasto • Realizzazione del foglio nella macchina continua

4. Preparazione ed epurazione impasto • Spappolamento • Epurazione • Frazionamento • Epurazione a caldo • Raffinazione • Epurazione testa macchina

5. Realizzazione foglio in macchina continua • Cassa d’afflusso • Tavola piana • Sezione presse umide • Seccheria

6. Coperchio uscita pasta Parete di fondo Ingresso pasta LA CASSA D’AFFLUSSO

7. LA CASSA D’AFFLUSSO: Parete anteriore e labbro Spostamento orizzontale Variazione del labbro

8. LA CASSA D’AFFLUSSO: Getto Variazione labbro Traiettoria getto

9. LA CASSA D’AFFLUSSO: Importanza dell’orientamento delle fibre sulla tela Condizione di inflow Velocità uniforme Condizione di outflow Velocità getto / velocità tela

10. Realizzazione foglio in macchina continua • Cassa d’afflusso • Tavola piana • Sezione presse umide • Seccheria

11. LA TAVOLA PIANA 4 FASI • Ingresso forming board • Formazione e turbolenza • Consolidamento foglio • Alta pressione differenziale

12. Realizzazione foglio in macchina continua • Cassa d’afflusso • Tavola piana • Sezione presse umide • Seccheria

13. LA ZONA PRESSE 2 FASI • Trasferimento dell’acqua dal foglio al feltro • Riumettatura del foglio

14. LA ZONA PRESSE: Pressa a scarpa

15. Realizzazione foglio in macchina continua • Cassa d’afflusso • Tavola piana • Sezione presse umide • Seccheria

16. 4 LA SECCHERIA • Cilindro essiccatore • Soffiante • Feltro essicatore • Cappa aspirante

17. LA SECCHERIA:Scambio termico A: Mantello del cilindro B: Foglio di carta C: Strato d’aria D: Feltro essiccatore Q E: Strato d’aria

18. UMIDITÀ e GRAMMATURA della carta Peso della carta espresso in g / m2 GRAMMATURA: Misura del contenuto dell’acqua nella carta, espressa in percentuale sul totale UMIDITÀ:

19. UMIDITÀ e GRAMMATURA: Ponte di misura Misura della Grammatura: Principio nucleonico a raggi Beta Misura dell’Umidità: Principio a raggi infrarossi

20. Metodi per migliorare il profilo di Umidità: Sistema a infrarossi

21. Metodi per migliorare il profilo di Umidità: Umettatrice

22. mH2O,max = 94.0,07 = 7,1 g/m2 mH2O,min = 161.0,09 = 16 g/m2 con: mH2O,max = quantità d’acqua massima nella 3a e 4a batteria della seccheria mH2O,min = quantità d’acqua minima nella 3a e 4a batteria della seccheria 1-0,07 1-0,07 Dimensionamento dell’ Umettatrice Formule Dati di partenza • Tipo di macchina continua: MC1 • Larghezza della macchina: 2,7 m • Velocità della macchina: 600 m/min • Tipi di carta prodotti: fluting, test liner, uso semi-chimica e cartonda • Grammatura minima e massima all’arrotolatore: 100- 170 g/m2 • Umidità all’arrotolatore: 5-6%. gcarta secca, min = 100 – 100·0,06 = 94 g/m2 gcarta secca, max = 170 – 100·0,05 = 161 g/m2 con: gcarta secca, min = grammatura secca minima all’arrotolatore gcarta secca, max =grammatura secca massima all’arrotolatore L’umettatrice viene posizionata tra la terza e la quarta batteria della seccheria, dove il valore di umidità si aggira attorno al 7-9%

23. min= 7,1 · 2,7 · 600 · (60/1000) = 700 l/h H2Oagg,min= 700 · 45% = 280 l/h H2Oagg,max= 1550· 45% = 620 l/h con: H2Oagg,min = quantità d’acqua minima da aggiungere in 3a e 4a batteria H2Oagg,max = quantità d’acqua massima da aggiungere in 3a e 4a batteria max= 16 ·2,7 · 600· (60/1000) = 1550 l/h con min = quantità d’acqua minima nella 3a e 4a batteria della seccheria espressa in litri/ ora max = quantità d’acqua massima nella 3a e 4a batteria della seccheria espressa in litri/ ora nugelli= = 27 Dove: 30 = acqua spruzzata da ogni ugello 0,75 = rendimento dell’acqua spruzzata dall’ugello Dimensionamento dell’ Umettatrice (2) Hmin= 8 – 8 · 0,20 = 6.4 % Hmax= 8 + 8 · 0,20 = 9.6% con: Hmin= valore minimo di umidità Hmax= valore massimo di umidità

24. ris = = 45 mm H2O,max = 27 · 30 = 810 l/h con H2O,max = consumo massimo di acqua degli ugelli Dimensionamento dell’ Umettatrice (3) La Metso produce IQAquaPro con ugelli le cui spaziature sono da 60, 80 o 100 mm, la scelta è collegata alla risoluzione del QCS (testa di misura), di seguito calcolata: Dato che è necessario usare una spaziatura degli ugelli almeno doppia rispetto alla risoluzione del QCS, si sceglie l’IQAquaPro da 100 mm. Essa è composta da 27 ugelli ogni 100 mm disposti su due file in modo da coprire l’intera superficie del foglio. Per verificare il dimensionamento:

25. In questi range di valori, l’apertura delle valvole risulta essere ancora ben centrata rispetto al collegamento con l’ugello. Pertanto la soluzione proposta è accettabile. Dimensionamento dell’ Umettatrice (4) • = 810 · 0.75 = 610 l/h con: •  = aumento massimo dell’acqua nel foglio apertura min della valvola = (280/610) · 100 = 46% apertura max della valvola = (620/610) · 100 = 100% apertura min della valvola = 23% apertura max della valvola = 50%

26. Umettatrice: IQAQuaPro