La surveillance du potentiel Zeta en ligne et par accès à distance améliore la fabrication du papier à partie humide

La fabrication du papier est un processus complexe et dynamique avec de nombreuses possibilités d'ajustements et d'influences dans une usine de production complexe. Grâce à un haut niveau d'automatisation et de surveillance de la production, il est possible d'augmenter l'efficacité du processus. Au début de la fabrication du papier dans la zone humide, la surveillance de l'environnement de charge (charge des particules et potentiel zêta) est extrêmement importante.

Des conditions de charge peu claires peuvent entraîner des pertes de qualité du produit, des perturbations dans le processus de production et une consommation plus élevée d'additifs. Un contrôle permanent est particulièrement important si différents additifs chimiques sont utilisés, censés garantir le bon fonctionnement du processus de production et certaines exigences de qualité du papier de base et du produit fini. Disposer d'informations sur les conditions de charge disponibles permet d'optimiser le dosage des additifs tout au long du processus complet de partie humide et permet aux techniciens et ingénieurs de l'usine d'avoir un bon aperçu de l'état.

Les appareils de test qui fournissent ces informations nécessaires sont par exemple le CAS touch ! Système d'analyse de charge et touche FPA ! Analyseur de potentiel de fibre. Ces appareils sont utilisés en laboratoire et leur application est un vieux chapeau pour les papetiers. Outre les méthodes éprouvées utilisées, les deux appareils offrent des fonctionnalités permettant une manipulation efficace, conviviale et intuitive. Les fournisseurs de produits chimiques apprécient particulièrement leur petite taille et leur poids léger pour un transport pratique. Ils sont prêts à être utilisés immédiatement après le déballage, car aucun composant supplémentaire n'a besoin d'être assemblé.

Cependant, à mesure que l'automatisation et la numérisation jouent un rôle croissant dans l'industrie du papier, comme dans la plupart des autres industries, les mesures automatiques, qui fournissent des données fiables et précises en temps réel sur le processus, deviennent de plus en plus importantes pour répondre aux exigences durables, écologiques et économes en ressources. De telles mesures en ligne présentent plusieurs avantages à la fois :il n'est pas nécessaire d'obtenir des échantillons de la machine et de les mesurer, les résultats sont disponibles en temps réel, ce qui permet une intervention immédiate dans le processus, si le processus ne fonctionne pas bien ou si des problèmes de qualité surviennent. Ces données en temps réel ne peuvent pas uniquement être transférées au système de contrôle des processus; ils peuvent également être transférés vers n'importe quel cloud de données n'importe où dans le monde, ce qui permet une gestion en réseau des problèmes par des experts, qui n'ont pas nécessairement besoin d'être sur place.

L'un de ces appareils en ligne est l'analyseur de potentiel de fibre FPO emtec en ligne. L'appareil mesure le potentiel zêta des fibres automatiquement et directement sur la machine à papier. Il effectue le prélèvement, la mesure et le nettoyage, nécessite un très faible effort de maintenance et peut être installé en différents points de la machine à papier (deux points de connexion possibles), en prélevant alternativement des échantillons avant et après les points de dosage d'additifs par exemple. Le FPO peut effectuer un maximum de six mesures par heure, bien que quatre mesures par heure soient la norme, en fonction des ajustements du processus. Le principe de mesure de l'appareil en ligne est identique au principe de mesure de l'instrument de laboratoire. Tous deux déterminent le potentiel zêta des fibres dans les suspensions dans la zone humide des machines à mouchoirs, papiers et cartons, en utilisant l'équation de Helmholtz et Smoluchowski.

Les données de mesure comprennent la charge superficielle des fibres (potentiel zêta des fibres), le potentiel de diffusion, la conductivité, la valeur du pH et la température, et sont constamment transférées au système de contrôle du processus, où les modifications de la charge des fibres (par exemple par chimie) sont immédiatement visibles. Cela fait de l'appareil un outil très utile pour le contrôle qualité et prend en charge facilement l'optimisation des processus et l'amélioration de la qualité.

Pour optimiser l'utilisation de produits chimiques dans le processus, tout en gardant la qualité au même niveau, l'analyseur de potentiel de fibres FPO en ligne aide à déterminer la quantité optimale d'additifs chimiques, tels que les récupérateurs de déchets anioniques ou les additifs chimiques. agents de fixation, agents d'encollage, agents de résistance à l'humidité et à sec, azurants optiques, adoucissants et colorants. De plus, la connaissance du potentiel zêta est utile dans différentes applications :il est décisif pour la rétention maximale possible des fines, des charges, des colorants et des résines, pour le dimensionnement interne optimal, pour la neutralisation des effets négatifs des déchets anioniques, y compris les résidus d'usine de pâte à papier, pour la fermeture du système de retour d'eau, le recyclage de la production d'enduits, la déshydratation des boues ainsi que pour l'efficacité maximale des autres étapes du processus.

Un bon exemple, qui illustre très bien l'avantage de l'utilisation de l'appareil, est celui d'une usine de papier, qui produit en alternance différents produits en papier et les deux types de produits en papier finaux doivent répondre à des normes très différentes. Changer la production d'un produit à un autre, par exemple du papier toilette aux torchons, nécessite au moins de modifier le mélange de produits chimiques ajoutés au processus. Le changement de produits chimiques ou l'ajustement de la quantité de certains produits chimiques ajoutés à la pâte entraîne des modifications de l'environnement de charge et influence notamment la charge superficielle des fibres, le potentiel zêta. Un manque d'informations sur la charge superficielle des fibres entraîne souvent des problèmes soit avec la maniabilité du processus, soit avec la qualité du produit final.

L'emtec FPO mesure le potentiel zêta en ligne et fournit des données en temps réel qui aident à atteindre la qualité requise pour le type de produit papier concerné, car la charge superficielle des fibres indique de manière très fiable si la qualité demandée est susceptible d'être atteinte. Cela ne veut pas dire que les tests en laboratoire ne sont plus nécessaires. Cependant, grâce aux informations fournies par l'appareil et à l'expérience du personnel de l'usine, l'optimisation du processus s'effectue beaucoup plus rapidement, ce qui peut contribuer à économiser des ressources, du temps et de l'énergie.

Le FPO, tout comme d’autres outils en ligne qui fournissent des données en temps réel, aide l’industrie à numériser et à automatiser davantage le processus de fabrication du papier. L'appareil fait exactement ce qu'un appareil de test, prêt pour l'Industrie 4.0, doit faire. Il mesure de manière entièrement automatique, avec un très faible effort de maintenance, des données fiables et précises, pertinentes pour le traitement. Il transfère automatiquement ces données au système de contrôle de l’usine ou à un cloud de données. La disponibilité instantanée des données de test en tout lieu dans le monde permet des discussions en réseau avec des personnes de différentes parties du monde et des solutions rapides à d'éventuels problèmes, même par des modifications automatisées du processus, si certaines spécifications sortent de la plage optimale.

En attendant, il est nécessaire de repenser le rôle et la position des industries dans la société, y compris les considérations environnementales, sociales et sociétales, afin de les rendre plus pérennes. Pour y parvenir, le concept de l'Industrie 4.0 doit être complété et étendu à l'Industrie 5.0, qui se concentre sur le service des industries à l'humanité dans les limites planétaires, conduisant à une production plus durable, résiliente et compétitive sur le long terme. Le concept d'Industrie 5.0 soutient la performance économique des industries tout en respectant les besoins et les intérêts des employés et en garantissant la durabilité environnementale.

L'utilisation du FPO emtec maximise les avantages tant pour l'entreprise que pour le travailleur :il renforce la résilience, signifie qu'il force la flexibilité et les arme mieux contre les perturbations. Il économise le lieu de travail, permet une surveillance et une gestion des risques en temps réel ainsi que le travail à distance par transfert automatique de données. L'environnement de travail devient plus inclusif grâce à des mesures constantes automatiques, le travailleur devient plus autonome en économisant du temps de travail, mais en disposant de toutes les données nécessaires pour réduire les déchets et l'impact environnemental en économisant les ressources et la consommation d'énergie. Pour des industries à forte intensité énergétique comme l'industrie du papier, il est primordial de considérer le lien entre la consommation d'énergie et la croissance économique.