Jak jsme vyřešili problém s lepivými usazeninami v papírenském stroji: Praktický postup a prevence

Foto: Charlotte Harrison / Unsplash

V papírenském průmyslu patří lepivé usazeniny (tzv. stickies) k nejčastějším provozním problémům. Vznikají z nečistot v recyklovaném papíře, lepicích látek nebo zbytků nátěrů a postupně se hromadí na válcích, sítech a dalších částech stroje. Výsledkem jsou defekty v papíru, časté odstávky kvůli čištění a zvýšená spotřeba energie. V tomto článku popíšeme konkrétní případ, kdy jsme pomocí kombinace dispergačních a čisticích aditiv nejen odstranili stávající usazeniny, ale také zabránili jejich opětovnému vzniku – bez nutnosti nákladných mechanických zásahů.

Problém: Lepivé usazeniny a jejich dopad na výrobu

Lepivé usazeniny, známé také jako stickies, představují v papírenském průmyslu jeden z nejčastějších a nejproblematičtějších provozních problémů. Vznikají jako vedlejší produkt recyklace papíru, kdy se do buničiny dostávají lepidla, vosky, tiskařské barvy nebo plastové částice z obalových materiálů. Tyto nečistoty se za provozních teplot (40–70 °C) a tlaků v papírenském stroji mění na viskózní, lepkavé hmoty, které ulpívají na válcích, sítech, sušících válcích a dalších částech zařízení.

Důsledky jsou okamžité a nákladné: snížená kvalita papíru (skvrny, díry, nerovnoměrná tloušťka), častější odstávky stroje kvůli čištění, zvýšená spotřeba energie a opotřebení zařízení. V našem případě se problém projevoval zejména na sítech a lisovacích válcích, kde usazeniny způsobovaly trhání papírového pásu a zvyšovaly spotřebu chemikálií pro úpravu povrchu. Bez systematického řešení by se situace rychle zhoršovala, proto bylo nutné jednat rychle a cíleně.

Diagnostika: Jak jsme identifikovali příčinu a rozsah problému

Prvním krokem k řešení bylo přesné určení zdroje a charakteru usazenin. Provedli jsme komplexní analýzu vzorků buničiny i samotných usazenin pomocí standardních laboratorních metod. Mikroskopické vyšetření odhalilo přítomnost syntetických polymerů (např. akrylátů a polyvinylacetátů) a vosků, které se do suroviny dostávaly z recyklovaného papíru. Dále jsme zmapovali kritická místa v papírenském stroji, kde docházelo k nejintenzivnějšímu hromadění – zejména v oblasti síta, lisovacích válců a sušící části.

Klíčovým nástrojem se stala termogravimetrická analýza (TGA), která nám pomohla určit teplotní stabilitu usazenin a jejich chování při různých provozních podmínkách. Zjistili jsme, že při teplotách nad 60 °C dochází k výraznému změkčení a lepivosti některých složek. Souběžně jsme sledovali parametry procesu, jako je pH buničiny (obvykle 6,5–8,0), tvrdost vody a dávkování chemikálií, abychom vyloučili vliv nesprávného provozního režimu.

Foto: Jorge Fernández Salas / Unsplash

Řešení: Kombinace chemických a mechanických opatření

Na základě diagnostiky jsme navrhli vícekrokový přístup, který kombinoval chemické ošetření s úpravou provozních podmínek. Jako nejefektivnější se ukázalo použití speciálních dispergačních činidel na bázi tenzidů a polymerních aditiv, která zabraňují shlukování lepivých částic a udržují je v suspenzi. Tyto látky jsme dávkovali přímo do buničiny v koncentraci 0,05–0,2 % (hmotnostních), a to ve fázi před tříděním a čiřením, aby měly dostatek času na účinnou interakci s nečistotami.

Souběžně jsme optimalizovali mechanické čištění stroje: zavedli jsme pravidelné proplachy horkou vodou (70–80 °C) s přídavkem alkalických čisticích prostředků, které rozpouštějí organické usazeniny. U kritických částí stroje (např. síta) jsme zvýšili frekvenci čištění z týdenní na denní bázi. Dále jsme upravili provozní teploty v sušící části, abychom minimalizovali změkčení lepivých složek. Výsledkem bylo snížení výskytu usazenin o více než 70 % během prvních dvou týdnů po implementaci opatření.

Prevence: Jak udržet papírenský stroj bez lepivých usazenin dlouhodobě

Dlouhodobá prevence vyžaduje systematický přístup a pravidelný monitoring. Základem je kontrola kvality vstupní suroviny – recyklovaného papíru – a jeho předúprava pomocí flotačních a třídicích procesů, které odstraňují hrubé nečistoty. Doporučujeme zavést pravidelné analýzy buničiny na obsah lepivých látek, a to alespoň jednou týdně, aby bylo možné včas reagovat na změny ve složení suroviny.

Neméně důležitá je údržba stroje: pravidelné čištění kritických částí, používání vhodných maziv a nátěrů s nízkou adhezí (např. na bázi silikonů nebo fluoropolymerů) a školení obsluhy pro včasné rozpoznání prvních příznaků problému. V neposlední řadě je klíčové udržovat stabilní provozní podmínky – zejména teplotu, pH a dávkování chemikálií – a pravidelně kalibrovat senzory a měřicí zařízení. Tímto způsobem lze minimalizovat riziko vzniku lepivých usazenin a zajistit plynulý a efektivní provoz papírenského stroje.

Foto: Nadiia Ganzhyi / Unsplash

Optimalizace dávkování aditiv pro snížení lepivosti

V papírenském průmyslu hrají aditiva klíčovou roli při regulaci lepivých usazenin, tzv. stickies. Tyto nečistoty, pocházející z recyklovaných vláken, lepidel nebo tiskařských barev, se mohou hromadit na sítech, válcích a dalších částech stroje. Řešení spočívá v cíleném použití dispergačních a retenčních činidel, která zabraňují shlukování částic a usnadňují jejich odplavení vodou. Dispergační činidla, často na bázi polyakrylátů nebo fosfonátů, rozptylují lepivé částice do jemné suspenze, čímž se snižuje jejich schopnost přilnout k povrchům. Retenční činidla, jako jsou kationické polymery, pak pomáhají zachytit tyto částice v papírové hmotě a odvést je z procesu.

Dávkování aditiv musí být pečlivě vyváženo – příliš nízká koncentrace neřeší problém, zatímco nadměrné množství může vést k pěnění, zhoršení odvodňování nebo dokonce k novým usazeninám. Doporučuje se začít s dávkou 0,05–0,2 % na suchou hmotu vláken a postupně ji upravovat podle výsledků laboratorních testů a provozních pozorování. Monitorování účinnosti lze provádět měřením velikosti a množství lepivých částic ve vzorcích buničiny pomocí standardních zkušebních metod, například mikroskopickou analýzou nebo filtrací přes síta s definovanou velikostí ok.

Úprava procesních parametrů pro minimalizaci usazenin

Kromě chemických opatření je nezbytné optimalizovat i provozní podmínky papírenského stroje. Teplota a pH procesní vody mají zásadní vliv na chování lepivých částic. Vysoké teploty (nad 50 °C) mohou zvyšovat lepivost některých polymerů, zatímco příliš nízké teploty zpomalují dispergaci. Ideální rozsah se obvykle pohybuje mezi 40–45 °C, ale konkrétní hodnota závisí na složení vstupních surovin. pH by mělo být udržováno v mírně alkalickém rozmezí (7,5–8,5), protože kyselé prostředí může podporovat koagulaci lepivých látek a jejich usazování na strojních částech.

Dalším klíčovým faktorem je rychlost proudění buničiny a vody ve stroji. Příliš nízká rychlost zvyšuje riziko sedimentace, zatímco příliš vysoká může způsobovat mechanické namáhání a tvorbu pěny. Doporučuje se pravidelně kontrolovat a čistit trysky, síta a další kritické body, kde dochází ke zpomalení proudění. V některých případech může pomoci i úprava geometrie potrubí nebo přidání turbulátorů, které zlepšují promíchávání a snižují riziko usazování. Tyto úpravy je vhodné provádět ve spolupráci s dodavatelem strojního vybavení, aby nedošlo k narušení celkové účinnosti stroje.

Dlouhodobý monitoring a údržba pro stabilní provoz

Prevence lepivých usazenin vyžaduje systematický přístup a pravidelný monitoring. Doporučuje se zavést provozní deník, do kterého se zaznamenávají klíčové parametry, jako je dávkování aditiv, teplota, pH, tlaky a vizuální stav stroje. Tyto údaje umožňují identifikovat trendy a včas reagovat na odchylky. Například postupné zvyšování tlaku na sítech může signalizovat hromadění usazenin, zatímco změny v pH mohou naznačovat potřebu úpravy chemického režimu.

Pravidelná údržba by měla zahrnovat nejen chemické čištění kritických částí stroje, ale i mechanické odstranění usazenin. Pro čištění lze použít speciální čisticí prostředky na bázi tenzidů nebo alkalických roztoků, které účinně rozpouštějí organické nečistoty. Důležité je dodržovat doporučené koncentrace a doby expozice, aby nedošlo k poškození materiálů stroje. Po chemickém čištění je nutné důkladně opláchnout všechny části vodou, aby se zabránilo zbytkovým účinkům čisticích prostředků na kvalitu vyráběného papíru.

Potřebujete řešení na míru?

Každý papírenský provoz má své specifické podmínky. GCG Group dodává široké portfolio aditiv pro kontrolu lepivých usazenin, včetně dispergačních a čisticích prostředků s podrobnými technickými listy a bezpečnostními datovými listy (SDS). Obraťte se na nás pro konzultaci a optimalizaci vašeho procesu. Ozvěte se nám – nebo si rovnou projděte katalog více než 1 300 produktů.