萨卡Saica集团与维美德Valmet的联合创新

全球首个瓦线QCS诞生记

在与维美德 Valmet 的造纸自动化解决方案多年成功合作后,萨卡Saica 集团积极参与瓦楞纸板生产自动化技术的开发,以确保质量并提升效率。萨卡 Saica 在瓦线工艺和水分管理方面积累了丰富的经验和深厚的专业能力,维美德则拥有卓越的技术和控制开发专长,两家公司由此展开了紧密合作。创新技术团队的协同工作成果  — 维美德正式推出了面相瓦楞纸板行业的质量控制体系(QCS)。

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Valmet IQ 翘曲测量系统向 IQ Warp Control 系统提供在线数据,以此保证纸板平整度。

这改变了我们的工作方式。以前,我们的操作员会在预热器处针对经纱翘曲进行应对,通过调整温度来纠正问题。现在,我们从水分和温度的角度来考虑问题,这使我们能够纠正翘曲(如边缘翘曲和S形翘曲),而此前仅靠控制预热器是无法实现的。  

 
Isabel·Bernad,创新技术工程师
萨卡 Saica 集团

初衷:减少翘曲

联合开发于2014年底正式启动,首批Valmet IQ加湿器交付至萨卡Saica位于西班牙北部的Viana瓦线工厂。初始目标是减少翘曲——即瓦楞纸板平整度的变形,这是瓦楞纸板制造中最严重的质量破坏因素之一。IQ加湿器在造纸领域已被广泛用于控制翘曲、褶皱和厚边,是一种兼具横向水分调节、翘曲控制和平稳水分提升功能的多用途加湿系统。其采用空气雾化微滴喷嘴技术,通过减少顶底层纸横向水分差异来纠正复合纸板的翘曲。

 

 

水分管理定义了QCS的需求

传统瓦线控制基于温度读数技术。意识到进一步提升的可能性后,萨卡包装Saica Pack(Saica集团旗下生产瓦楞纸板的业务部门)同意将其工艺经验与维美德的自动化技术相结合。 目标:开发先进的瓦线自动质量控制系统。 合作从确定控制需求和开发完整 质量控制系统(QCS)所需的测量类型开始。加湿器的使用经验明确了对精准水分测量的需求——既要在瓦线狭窄空间中工作,又需要准确的在线翘曲测量。

 

 

 

九点精准水分数据——覆盖全流程

首批开发成果之一是 Valmet IQ多点水分测量系统。基于红外(IR)技术,IQ多点可从工艺中多达九个不同位置测量水分含量。Valmet IQ多点水分测量系统由测量探头和现场控制箱组成,探头通过光纤与控制箱连接。根据安装位置的不同,有两种类型的探头,可适应机器上最紧凑的空间。IQ多点可在线测量原纸架处的水分,应对季节性和储存带来的波动。在胶水涂之前,它确保最佳施胶渗透和最小翘曲。

 

 

 

Valmet IQ 后加工扫描架,借助红外水分测量技术,可获得关于能提供关于瓦楞纸板最终产品的宝贵水分信息。

当前所有等级纸板的生产质量均已高度稳定。若出现异常,系统可快速识别。楞纸进入瓦楞机时的含水率波动问题已彻底解决。过去,某些等级纸板因双面机温度过高易产生起皱缺陷,如今通过基于含水率与温度的闭环控制系统,该问题已不再存在。  

 
Jose·Manuel·Melchor,瓦楞纸板线经理
萨卡 Saica 集团

 

创新且经过验证的QCS

完整的QCS系统自2018年起在Viana工厂运行。它结合水分和温度测量, 配合 IQ瓦线加湿器 和现有加热元件。 在全自动控制下,它改善粘合、减少瓦楞缺陷或搓板效应,并消除成品翘曲。两台 Valmet IQ 瓦线扫描仪 在分切前测量最终顶底层水分和温度曲线,堆码前的翘曲测量提供翘曲度反馈。  

自首套瓦线QCS之后,维美德开发了基于图像分析的  Valmet IQ翘曲测量 (IQ Warp),并已在萨卡集团Saica其他包装加工厂的类似系统中成功安装。

 

「操作员不想关掉它!」

Viana工厂的体验从一开始就非常积极,所有项目目标都已实现。“这改变了我们的工作方式,”创新技术工程师Isabel Bernad说。“以前,操作员在预热器处对翘曲做出反应,调整温度来纠正问题。今天,我们以水分和温度的思维工作,可以纠正仅靠预热器控制无法解决的翘曲问题,比如边部翘曲和S型翘曲。”在担任现职之前,Bernad曾担任瓦楞纸板线经理,因此既熟悉生产实际情况,也了解新技术。“我们一步步来,先是加湿器手动控制,然后到自动运行,现在维美德的自动化同时控制水分和预热。一旦找到每个纸种的最佳值,纸板质量和外观的改善显而易见;操作员不想关掉它!”

 

换纸更快,废品更少

瓦楞生产线经理Jose Manuel Melchor对系统非常满意。“现在所有纸种的生产质量都非常稳定,如果出现问题我们能很快发现。原纸水分波动不再是问题。以前,某些纸种因双面机温度过高而出现褶皱问题,但现在基于水分和温度的控制让这不再是难题。”每天多达十次换纸,维美德QCS能更快达到合格状态,减少废品。“找到每种纸种的水分和温度平衡需要时间,但一旦找到,下次生产该纸种时复制条件就很容易。如果我们发现某个纸板垛有问题,可以查看该纸板垛的生产参数历史,必要时修改配方。有些纸种可能需要一点翘曲,在储存过程中会自然变平,这种情况下系统特别有用。”

「如果遇到问题,获得支持非常快」

在首套瓦楞纸板线QCS交付过程中,远程连接提供了巨大帮助,维美德Valmet芬兰的专家可以实时看到与操作员和Bernad相同的屏幕和信息。“远程连接运行非常好,”Bernad说。“因为这是首套瓦线QCS,我们跟踪得非常仔细,维美德的帮助始终在那里。如果遇到问题,通过邮件或电话获得支持非常快,因为维美德可以立即查看我们的数据并给出建议。”

了解更多: Valmet IQ瓦楞纸板