リモートアクセスのオンラインゼータ電位モニタリングがウェットエンド製紙を強化

製紙は複雑かつ動的なプロセスであり、複雑な生産工場では多くの調整や影響が生じる可能性があります。高レベルの自動化と生産監視により、プロセスの効率を高めることができます。ウェットエンド領域で製紙を開始する場合、帯電環境 (粒子の帯電とゼータ電位) のモニタリングが非常に重要です。

充電条件が不明確であると、製品の品質の低下、生産プロセスの混乱、添加剤の消費量の増加につながる可能性があります。さまざまな化学添加剤を使用する場合、永続的な管理が特に重要です。これらの添加剤は、製造プロセスの適切な機能と、原紙および最終製品の一定の品質要件を保証するものとされています。充填条件に関する情報を利用できると、ウェットエンドプロセス全体を通じて添加剤の投与量を最適化するのに役立ち、工場の技術者やエンジニアがステータスの概要を把握できるようになります。

この必要な情報を提供するテスト デバイスには、たとえば CAS touch! などがあります。電荷分析システムとFPAがタッチ！ファイバー電位アナライザー。これらの装置は研究室で使用されており、製紙業者にとってその用途は古くから使われています。どちらのデバイスも、実績のある方法を使用していることに加えて、効果的でユーザーフレンドリーで直感的な操作のための機能を提供します。特に化学品のサプライヤーは、持ち運びに便利な小型と軽量を高く評価しています。追加のコンポーネントを組み立てる必要がないため、開梱後すぐに使用できます。

しかし、他のほとんどの業界と同様に、製紙業界でも自動化とデジタル化が果たす役割が増大するにつれ、持続可能で環境に優しく、資源効率の高い要件を満たすために、信頼性が高く正確なプロセスのリアルタイムデータを提供する自動測定の重要性がますます高まっています。このようなオンライン測定には、同時にいくつかの利点があります。つまり、機械からサンプルを取得して測定する必要がなく、結果がリアルタイムで得られるため、プロセスがうまく稼働していない場合や品質上の問題が発生した場合に、プロセスに即座に介入することができます。これらのリアルタイム データは、プロセス制御システムに転送できるだけではありません。また、世界中のあらゆるデータ クラウドに転送できるため、専門家が必ずしも現場にいる必要がなく、ネットワークを介して問題を処理できるようになります。

このようなオンライン デバイスの 1 つは、emtec FPO ファイバー電位アナライザー オンラインです。この装置は、抄紙機で繊維のゼータ電位を自動的かつ直接測定します。サンプリング、測定、洗浄を実行し、メンテナンスの手間が非常に少なく、抄紙機のさまざまなポイント (2 つの接続ポイントが可能) に取り付けることができ、たとえば、添加剤の注入ポイントの前後でサンプルを交互に採取します。 FPO は 1 時間あたり最大 6 回の測定を実行できますが、プロセスの調整に応じて 1 時間あたり 4 回の測定が標準です。オンラインデバイスの測定原理は実験室機器の測定原理と同じです。どちらも、Helmholtz と Smoluchowski の方程式を使用して、ティッシュ、製紙、板紙製造機のウェットエンド領域の懸濁液中の繊維のゼータ電位を決定します。

測定データには、繊維の表面電荷 (繊維のゼータ電位)、流動電位、導電率、pH 値、温度が含まれており、プロセス制御システムに常に転送され、そこで繊維の電荷の変化 (化学などによる) がすぐに可視化されます。これにより、このデバイスは品質管理に非常に役立つツールとなり、プロセスの最適化と品質の向上を簡単にサポートします。

品質を同じレベルに保ちながらプロセスでの化学薬品の使用を最適化するために、FPO ファイバー電位アナライザー オンラインは、アニオン性ゴミキャッチャーなどの化学添加剤の最適量を決定するのに役立ちます。定着剤、サイズ剤、湿潤および乾燥強度向上剤、蛍光増白剤、柔軟剤および染料。さらに、ゼータ電位の知識は、さまざまな用途で役立ちます。ゼータ電位の知識は、微粉、充填剤、染料、樹脂の最大限の保持、最適な内部サイジング、パルプ工場のキャリーオーバーを含むアニオン性ゴミの悪影響の中和、バックウォーターシステムの閉鎖、コーティングされた生産物のリサイクル、汚泥の脱水、さらに単一プロセスステップの最大効率にとって決定的です。

この装置を使用する利点をよく示す好例は、製紙工場です。製紙工場では、異なる紙製品が交互に生産され、両方のタイプの最終紙製品が非常に異なる基準を満たす必要があります。ある製品から別の製品に、たとえばトイレットペーパーからキッチンタオルに生産を変更するには、少なくともプロセスに追加される化学物質の混合を変更する必要があります。パルプに添加される化学薬品の変更または特定の化学薬品の量の調整は、帯電環境の変化をもたらし、特に繊維の表面電荷、ゼータ電位に影響を与えます。繊維の表面電荷に関する情報が不足していると、プロセスの実行性や最終製品の品質に問題が生じることがよくあります。

emtec FPO はゼータ電位をオンラインで測定し、リアルタイム データを提供します。繊維の表面電荷は、要求された品質に達する可能性が高いかどうかを非常に信頼性高く示すため、それぞれの種類の紙製品の要求される品質を達成するのに役立ちます。これは、ラボでのテストが不要になったという意味ではありません。ただし、デバイスから提供される情報と工場担当者の経験を活用すると、プロセスの最適化がより迅速に実行され、リソース、時間、エネルギーの節約に役立ちます。

FPO は、リアルタイム データを提供する他のオンライン ツールと同様に、業界が製紙プロセスをさらにデジタル化および自動化するのに役立ちます。このデバイスは、インダストリー 4.0 に対応したテスト デバイスが行う必要があることを正確に実行します。完全に自動で測定され、メンテナンスの手間が非常に少なく、信頼性が高く正確で、関連データが処理されます。これらのデータは、工場の制御システムまたはデータ クラウドに自動的に転送されます。世界中のどこにいてもテスト データを即座に利用できるため、世界中のさまざまな地域の人々とネットワークを介してディスカッションを行うことができ、特定の仕様が最適範囲から外れている場合でも、プロセスへの自動変更によっても、潜在的な問題を迅速に解決できます。

一方で、産業をより将来性のあるものにするために、環境、社会、社会的配慮を含め、社会における産業の役割と立場を再考することが求められています。これを実現するには、インダストリー 4.0 のコンセプトを補完し、インダストリー 5.0 に拡張する必要があります。インダストリー 5.0 は、長期的により持続可能で、回復力があり、競争力のある生産につながる、惑星の境界内での人類への産業の奉仕に焦点を当てています。インダストリー 5.0 のコンセプトは、従業員のニーズと利益を尊重し、環境の持続可能性を確保しながら、業界の経済的パフォーマンスをサポートします。

emtec FPO を使用すると、企業と従業員の両方に最大のメリットがもたらされます。つまり、回復力が強化され、柔軟性が強化され、混乱に対する備えが強化されます。職場を節約し、リアルタイムのリスク監視と管理、および自動データ転送によるリモート作業を可能にします。自動定常測定によって作業環境はより包括的になり、労働時間の節約だけでなく、資源とエネルギーの消費を節約することで廃棄物や環境への影響を削減するために必要なデータがすべて得られるため、労働者の力がさらに高まります。製紙産業などのエネルギー集約型産業にとって、エネルギー消費と経済成長の関係を考慮することが最も重要です。