Los empaques con el gramaje correcto: ¡el espesor y el ECT ya no son lo que eran!

Randy Banks Sharp Intl / Korutest Limited

Prueba de la rigidez torsional en dirección de la máquina (MD, en inglés) Chalmers DST Una forma simple y segura para medir la rigidez torsional con una técnica natural de resonancia.

Modelo de una muestra para el probador dinámico de rigidez Chalmers

¿Por qué es importante la rigidez torsional en dirección de la máquina? La rigidez torsional en dirección de la máquina (MDTS, en inglés) es la propiedad de rigidez más básica del cartón corrugado. Se trata de la rigidez del núcleo, una propiedad básica de ingeniería. Una falla en MDTS provoca un fallo en la rigidez de flexión, que a su vez, causa el abultamiento de los paneles de la caja y, en consecuencia, ocasiona el fallo del cartón ante la compresión y esto, produce el colapso de la caja. MDTS es la propiedad que indica la calidad del cartón que se hace en el corrugador y, luego, cómo se le trata durante el proceso de fabricación de la caja.

MDTS es la propiedad que permite configurar el corrugador y la maquinaria de conversión para maximizar las propiedades del papel.

Conformación de la rigidez torsional Las influencias del corrugador

•Selección de líners y médiums – tipo, calidad y gramaje •Temperatura de corrugación, humedad, fricción, arrastre •Rodillos corrugadores– perfil, tamaño, desgaste •Aplicación del adhesivo– grosor de la película, uniformidad, calidad •Adhesión – rodillo de presión, desarrollo de la adhesión, temperatura •Rodillos de presión durante el secado •Corte •Rodillos alimentadores en cualquier lugar

Fuentes de aplastamiento en el corrugador

En las líneas de contacto de los rodillos y de las fajas • • • •

Contacto del rodillo engomador en la máquina engomadora Plancha caliente y sección de tracción de la doble engomadora Rodillos de alimentación y de extracción en la cuchilla Rodillo de presión en la entrada del apilador

¿Dónde empezamos?

Debemos empezar tomando muestras del cartón en la cuchilla en el extremo final del corrugador cerca del apilador inferior.

Cuchilla de tracción convencional/ salida del rodillo de aplastado

Aplastamiento en el corrugador Aplastamiento del rodillo de contrapeso y deflexión de la plancha caliente

Aplastamiento de la sección de tracción

Banda en espiral del corrugador

Banda en espiral del corrugador Ventajas Muy alta permeabilidad que permite el escape del calor y de la humedad

El corrugado combinado sale plano de DB, perfectamente adherido (no demasiado seco) listo para la conversión inmediata. Un mejoramiento notable en la calidad del cartón; espesor incrementado y valores mecánicos mejorados. No se presenta delaminación en el corte de la cuchilla.

Menos adhesivo y menor efecto de la tabla de lavar

No hay marcas de las juntas

La banda en espiral cuenta con autolimpieza con un espesor uniforme durante todo el ciclo de vida útil.

Salida de vapor en la banda en espiral del corrugador

Variables del corrugador Los rodillos de presión en esta sección son fundamentales para un buen desempeño. Se ha obtenido hasta 20% de incremento en DST con un simple ajuste del corrugador o de las presiones del rodillo de presión.

Es probable que el espesor y el ECT no cambien.

Perfiles de los rodillos corrugadores

El laberinto de la corrugación La entrada del convertidor

¿Cómo determinamos los mejores parámetros de corrida para cada grado del cartón?

Control del proceso del corrugador

Control del proceso del corrugador Sección seca Ø Entrada de orden para una cuchilla, dos cuchillas y tres cuchillas Ø Inicio del cambio de orden– todos los cambios de orden los iniciará el sistema de control Ø Seguimiento del tiempo inactivo– determinar y dar un informe sobre el tiempo de inactividad del corrugador Ø Descarga automática de la orden y alineamiento al controlador de la sección seca– el sistema de control descargará la información de la producción al controlador en la sección seca. Ø Las interfases para el sistema de oficina para descargas automáticas de órdenes e informes de realimentación de la producción– El sistema de control recibirá los datos de la orden que provienen del sistema de oficina y devolverá la información referente a la producción y al tiempo de inactividad.

Ø Interfaces de la pantalla– El software interactúa con las distintas pantallas. Ø Control inteligente de velocidad del corrugador– maximiza las velocidades de producción a través del control en relación con detalles específicos de la orden y de los requirimientos del papel en la sección húmeda. Ø Impresión de etiqueta para las cargas– Imprimir etiquetas para todas las cargas que salen del corrugador Ø Pantallas virtuales– Interfaces de exhibición de grandes pantallas de TV/PC.

Control del proceso del corrugador Sección húmeda Ø Control del contenido en el puente– mantener los contenidos en el puente en un nivel óptimo Ø Validación de los contenidos del puente – determinar los contenidos exactos en el puente para un empalme sincronizado Ø Detección de una ruptura en el puente– detectar rupturas del papel en el puente y detener el corrugador Ø Control del portabobinas– calcular información sobre las bobinas como la longitud restante, el diámetro, el espesor del papel… Ø Indicación del tope de la bobina– resaltar las bobinas de tope pequeño que se dejarán basándose en la inforamación presente de producción Ø Final del empalme de bobinas – el empalme concluye de manera automática cuando la bobina llega al núcleo antes de que el papel se rompa. Ø Detección de una ruptura del papel– detectar las rupturas del papel en los empalmes y detener el corrugador Ø Rodillo empalmador– permite empalmar las bobinas según diámetros definidos para evitar que se salgan de los topes. Ø Empalme sincronizado– controlar la secuencia de empalme de un cambio de orden en la sección húmeda para eliminar todos los empalmadores con mínimo desperdicio de la cuchilla rotativa. Ø Control del desperdicio– controlar el desperdicio desde la entrada de la doble engomadora para removerlo de manera automátiva de la cuchilla rotativa. Presione el botón activado.

Ø Control del brazo arrollador– calcular la posición de arrollado para determinar el recorrido del papel alrededor de los precalentadores para un empalme sincronizado preciso. Ø Control del empalme– controlar los empalmes a la cuchilla/apilador y resaltar Ø Descenso del portabobinas –hacer descender los portabobinas de manera automática antes de concluir el empalme de la bobina Ø Interfase de material en rollo – provee un sistema de los rollos con información para mantener niveles precisos de inventario y proveer trazabilidad del papel a las órdenes en la sección seca.

Ø Impresión de etiquetas para el fondo de la bobina– impresión automática de etiquetas para el fonto de la bobina que contengan las dimensiones precisas una vez que se extraen del corrugador Ø Remoción automática de una mancha seca– tontrol y remoción automáticas del desperdicio en el puente en la cuchilla rotativa luego de paradas de larga duración.

Control del proceso del corrugador Circuito cerrado Ø Barra láser– Controlar el combado en la sección seca. La información proveniente la la barra láser se utiliza con el sistema de Control del combado por medio del gramaje del cartón. Ø Cubiertas/zapatas de la doble engomadora – controlar las combinaciones de cubiertas/zapatas por velocidad y por temperatura para cada grado de cartón Ø Válvulas de presión de vapor de la doble engomadora– controlar la presión del vapor en cada zona para cada grado de cartón Ø Espacios en las unidades de engomado– controlar los espacios en la unidad engomadora según la velocidad para cada grado de cartón Ø Brazos arrolladores– controlar la posición del brazo según la velocidad y la temperatura para cada grado de cartón Ø Espacios de adhesivo en el corrugador– controlar los espacios gaps en el corrugador según la velocidad para cada grado de cartón Ø Espacios de los rodillos corrugadors en el corrugador– controlar los espacios en el corrugador según la velocidad para cada grado de cartón Ø Espacios en los rodillos de presión en el corrugador – controlar los epacios en el corrugador según la velocidad/ancho del peapel para cada grado de cartón Ø Sensores de temperatura– supervisar/controlar las temperaturas del papel Ø Duchas de vapor– iniciar las duchas de vapor según la velocidad para cada grado de cartón Ø Tensión en el puente– controlar la tensión en el puente según el grado del cartón Ø Tensión en el empalmador– controlar la tensión en el empalmador según el tipo de papel Ø Válvulas de presión del vapor del calentador y del preacondicionador – controlar la presión del vapor en el precalentador para cada grado de cartón Ø Válvulas de presión de vapor en el corrugador– controlar la presión del vapor en los rodillos corrugadores y en los rodillos de presión para cada grado de cartón Ø Supervisión de la temperatura del recipiente – supervisar y mostrar las temperaturas del recipiente de vapor Ø Presiones de carga del rodillo corrugador– controlar las presiones de carga en el corrugador según el grado del cartón

Ø Supervisión de la caldera – supervisar and mostrar los datos y las funciones de la caldera Ø Rendimiento de la caldera– controlar el rendimiento de la caldera según el grado del cartón Ø Supervisión/control de sección preparación del adhesivo– supervisar y mostrar los datos de preparación del adhesivo. Controlar la adición de resinas y de otros aditivos.

Propiedades del cartón frente al aplastamiento

Aplastamiento de la flauta C frente a DST 100 90

Caliper

2

R = 0.9627

80

Vaule (%)

Valor (%)

70 60 50

DST

40 30 20 2

R = 0.9903

10 0

0

5

10

15 Crush (% )

20

Aplastamiento (%)

25

30

Propiedad retenida (%)

El efecto del aplastamiento

Aplastamiento (porcentaje de espesor del cartón)

Deformación por compresión en un entorno de humedad cíclica

Desempeño en servicio-ciclo de vida. Completó los ciclos RH antes de fallar

Deformación por compresión en un entorno de humedad cíclica

Carga (en libras)

DST Sample

Impacto del aplastamiento en el corrugado  Reduce el espesor;  Suaviza el cartón;  Reduce ECT;  Afecta la rigidez de la flexión (FSI);  Reduce la resistencia al apilamiento.

Impacto del aplastamiento en el corrugado  Reduce el espesor;  Suaviza el cartón;  Reduce ECT;  Afecta la rigidez de la flexión (FSI);

 Reduce la resistencia al apilamiento.

Reducción significativa de DST

MDTS y desempeño en el apilamiento

El peso correcto: el modelo para el ahorro de costos ALTERA grados del cartón y precios

Reak = DSTprobado Lbs a gsm x =

4,882

Médium

Offset

Use RF SC

-5,057 -5,057 -2,057

Grado de cartón EE.UU- Flauta C

Costo/1000ft²

DB

Médium

SF

Real

Teoría DST

9

11,0

Cartón usado $

27,44 Now

35

23

35

Cartón nuevo $

25,20 New

31

23

31

Ahorro en los costos $ Porcentaje de ahorro en los costos Ahorro en el peso(lbs) Porcentaje de ahorro en el peso

2,24 8% 8 8%

10,0

Retribución por la eliminación del aplastamiento • El aplastamiento perjudica la ECT y FSI • ECT y FSI son proporcionales al contenido de fibra • La eliminación del aplastamiento permite la reducción de fibra

La rigidez torsional en dirección de la máquina (MD) es: 

La pérdida de la principal propiedad de fuerza del cartón corrugado;

ES LA PROPIEDAD QUE:  indica qué tan bien hecho está el cartón;  muestra la gravedad del aplastamiento del cartón;  señala la buena calidad de desempeño del cartón en el ambiente de servicios;  provoca los fallos de las cajas en un apilamiento;  permite optimizar el rendimiento del grado del cartón. 

La propiedad principal necesaria para el control de calidad.