リモートアクセス可能な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向上

製紙は、複雑な生産プラントにおける調整と影響の多くの可能性を持つ複雑で動的なプロセスです。高度な自動化と生産監視により、プロセス効率を向上させることが可能です。ウェットエンド領域での製紙開始において、電荷環境（粒子電荷とゼータ電位）の監視は極めて重要です。

不明確な電荷条件は、製品品質の損失、生産プロセスの障害、添加剤消費の増加を招く可能性があります。異なる化学添加剤が使用される場合、永続的な制御が特に重要です。これらは、うまく機能する生産プロセスと、ベース紙および完成品の特定品質要件を確保するものとされています。電荷条件に関する情報を入手できることは、ウェットエンドプロセス全体を通じた添加剤投与量の最適化を助け、工場技術者とエンジニアがステータスの良い概要を得ることを可能にします。

この必要な情報を提供する試験装置には、例えばCAS touch!電荷分析システムとFPA touch!繊維電位アナライザーがあります。これらの装置はラボで使用され、その適用は製紙関係者にとって古くからの慣習です。実証済みの方法の傍ら、両装置は効果的でユーザーフレンドリー、直感的な操作のための機能を提供します。特に化学薬品サプライヤーは、便利な輸送のためにそれらの小型と軽量を評価しています。追加コンポーネントを組み立てる必要がないため、開梱後すぐに使用可能です。

しかし、自動化とデジタル化が製紙業界において、他のほとんどの業界と同様にますます重要な役割を果たすにつれ、プロセスの信頼性と正確なリアルタイムデータを提供する自動測定が、持続可能、生態学的、資源効率的な要件を満たすためにますます重要になっています。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：機械からサンプルを取り測定する必要がなく、結果がリアルタイムで利用可能になるため、プロセスがうまくいっていない場合や品質問題が発生した場合に即座なプロセス介入が可能です。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なく、世界中のどこにでもあるデータクラウドに転送することもでき、必ずしも現場にいなくてもよい専門家によるネットワーク化された問題処理を可能にします。

このようなオンライン装置の一つが、emtec FPO繊維電位アナライザーオンラインです。この装置は、繊維のゼータ電位を自動的かつ製紙機で直接測定します。サンプリング、測定、洗浄を実行し、非常に低いメンテナンス労力で、製紙機の様々なポイントに設置可能です（2接続ポイント可能）、例えば添加剤投与ポイントの前後で交互にサンプリングします。FPOは最大毎時6回測定可能ですが、プロセス調整に応じて毎時4回が標準です。オンライン装置の測定原理は、ラボ機器の測定原理と同一です。両方とも、ヘルムホルツ・スモルチョフスキーの式を用いて、ティッシュ、紙、板紙機械のウェットエンド領域における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（繊維ゼータ電位）、ストリーミング電位、電気伝導度、pH値、温度が含まれ、プロセス制御システムに常時転送されます。これにより、化学薬品による繊維電荷の変化が即座に可視化されます。これにより、この装置は品質管理の非常に有用なツールとなり、プロセス最適化と品質改善を容易にサポートします。

品質を同レベルに維持しながらプロセスでの化学薬品使用を最適化するために、FPO繊維電位アナライザーオンラインは、アニオントラッシュキャッチャー/固定剤、サイジング剤、湿・乾強剤、蛍光増白剤、柔軟剤、染料などの化学添加剤の最適量を決定するのに役立ちます。さらに、ゼータ電位の知識は、様々な用途でサポートします：微細繊維、フィラー、染料、樹脂の最大可能保持、最適な内部サイジング、アニオントラッシュ（パルプ工場からのキャリーオーバーを含む）の負の影響の中和、白水系の閉鎖、コート紙生産のリサイクル、スラッジ脱水、更なる単一プロセスステップの最大効率のために決定的です。

異なる紙製品を交互に生産し、両方の最終紙製品が非常に異なる基準を満たさなければならない製紙工場の良い例が、この装置の使用メリットを非常によく示しています。一つの製品から別の製品へ生産を変更する場合、例えばトイレットペーパーからキッチンタオルへの変更には、プロセスに添加される化学薬品の組み合わせへの変更が最低限必要です。 化学薬品の変更またはパルプに添加される特定化学薬品量の調整は、電荷環境、特に繊維の表面電荷、ゼータ電位に変化をもたらします。 繊維の表面電荷に関する情報の欠如は、プロセスの運転性または最終製品の品質のいずれかに問題を引き起こす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。これは、繊維の表面電荷が要求される品質に到達する可能性が高いかどうかを非常に確実に示すため、各紙製品タイプの要求品質に到達するのを助けます。これは、ラボでのテストがもはや必要ないことを意味しません。しかし、装置が提供する情報と工場要員の経験により、プロセス最適化がはるかに速く機能し、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し自動化するのを助けます。この装置は、インダストリー4.0に対応した試験装置がまさに行うべきことを正確に実行します。完全自動で、非常に低いメンテナンス労力で、信頼性と正確性を持って、プロセス関連データを測定します。これらのデータを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します。世界中のあらゆる場所でテストデータが即座に利用可能になることで、世界中のさまざまな場所の人々とのネットワーク化された議論や、特定仕様が最適範囲から外れた場合の自動プロセス変更を含む、可能性のある問題に対する迅速な解決が可能になります。

一方、環境的、社会的、社会的考慮を含め、産業の社会における役割と位置を再考し、それらをより将来性のあるものにすることが求められています。これを得るために、インダストリー4.0の概念は、惑星境界内での産業の人類への奉仕に焦点を当て、長期的により持続可能で、レジリエントで、競争力のある生産に導くインダストリー5.0によって補完・拡張される必要があります。インダストリー5.0の概念は、従業員のニーズと利益を尊重し、環境持続可能性を確保しながら、産業の経済的パフォーマンスを支援します。

emtec FPOの使用は、企業と労働者の双方にとってメリットを最大化します：レジリエンスを強化し、柔軟性を強制し、混乱に対してより良く武装させます。自動データ転送により、作業場をより安全にし、リアルタイムリスク監視と管理、リモートワークを可能にします。自動継続測定により、作業環境がよりインクルーシブになり、労働者は作業時間を節約しながら、廃棄物削減と、リソースとエネルギー消費の節約による環境影響削減に必要なすべてのデータを得て、よりエンパワーされます。製紙業界のようなエネルギー集約型産業では、エネルギー消費と経済成長のリンクを考慮することが極めて重要です。