Powłoki techniczne w przemyśle papierniczym – mniejsza abrazyjność i wyższa wydajność maszyn
Współczesny przemysł papierniczy pracuje na granicy możliwości technicznych, a każda nieplanowana przerwa produkcyjna oznacza wymierne straty. Coraz ważniejsze stają się powłoki techniczne, które ograniczają zużycie podzespołów i pomagają utrzymać wysoką wydajność linii.
Wyzwania procesu papierniczego a rola powłok ochronnych
W produkcji papieru i tektury występuje kombinacja czynników niekorzystnych dla powierzchni roboczych: wysoka wilgotność, włókna, wypełniacze mineralne, chemikalia oraz duże prędkości obwodowe. Takie warunki sprzyjają ścieraniu, erozji i odkładaniu się osadów, co skutkuje pogorszeniem jakości wyrobu i koniecznością częstszych postojów konserwacyjnych.
Powłoki techniczne działają jak bariera pomiędzy agresywnym środowiskiem masy papierniczej a materiałem bazowym elementu. Zastosowane na wałach, cylindrach, prowadnicach czy elementach transportujących ograniczają bezpośredni kontakt cząstek stałych z powierzchnią i stabilizują właściwości tarciowe.
Zmniejszenie abrazyjności i wydłużenie żywotności komponentów
Kluczowym wyzwaniem w papierni jest abrazyjne działanie mieszaniny włókien i wypełniaczy, takich jak kaolin, kreda czy dwutlenek tytanu. W połączeniu z dużą prędkością taśmy papierniczej powoduje to intensywne zużycie wałów, rakli, sit i innych elementów mających kontakt z medium.
Do najczęściej stosowanych rozwiązań należą powłoki:
- ceramiczne i kompozytowe o wysokiej twardości i odporności na zarysowania,
- węglikowe z natrysku cieplnego, łączące wytrzymałość z możliwością obróbki,
- polimerowe z dodatkami środków smarnych, poprawiające pracę w warunkach granicznego smarowania.
Zastosowanie takich systemów ogranicza tempo zużycia elementów, wydłuża interwały serwisowe i zmniejsza ryzyko awarii spowodowanych uszkodzeniem powierzchni krytycznych.
Powłoki nisko-tarciowe i antyadhezyjne – bezpieczniejszy bieg taśmy
Oprócz odporności na ścieranie dla efektywnego działania linii papierniczych kluczowe są kontrolowane właściwości tarciowe oraz ograniczenie przywierania zanieczyszczeń. Powłoki nisko-tarciowe i antyadhezyjne pozwalają ustabilizować bieg taśmy oraz ułatwiają utrzymanie czystości elementów prowadzących.
W praktyce stosuje się m.in.:
- powłoki fluoro- i silikonopolimerowe o niskim współczynniku tarcia i ograniczonej adhezji włókien,
- systemy hybrydowe łączące warstwę twardą z zewnętrzną warstwą funkcjonalną,
- rozwiązania hydrofobowe i oleofobowe, które ułatwiają odprowadzanie wody i środków chemicznych z powierzchni.
Takie technologie przekładają się na stabilniejszy proces i mniejszą liczbę przerw na czyszczenie maszyn, a także bardziej jednorodną jakość wstęgi.
Zastosowanie powłok na kluczowych elementach linii papierniczej
Powłoki techniczne znajdują zastosowanie na wielu etapach procesu – od przygotowania masy po sekcję kalandrowania i nawijania. W strefie rozwłókniania i przygotowania masy chronią elementy pomp, mieszadeł oraz rurociągów przed erozją i korozją, a w części mokrej zabezpieczają wały ssące, prasy, walce prowadzące i elementy układów odwadniających.
W sekcji suszenia powłoki odporne na temperaturę oraz zabrudzenia ułatwiają utrzymanie równomiernej wymiany ciepła między cylindrami a papierem. W obszarze wykończeniowym – na kalandrach, walcach powlekających czy prowadzących – specjalnie dobrane systemy pomagają uzyskać pożądane parametry gładkości, połysku i gramatury.
Aspekty wdrożeniowe i ekonomiczne stosowania powłok technicznych
Decyzja o zastosowaniu powłok w przemyśle papierniczym powinna być poprzedzona analizą warunków pracy konkretnego elementu i oczekiwanego efektu. Nie zawsze najtwardsza powłoka będzie najlepszym wyborem – równie ważne są elastyczność, przyczepność do podłoża oraz możliwość regeneracji.
Z ekonomicznego punktu widzenia wdrożenie powłok technicznych przynosi korzyści w kilku obszarach:
- redukcji kosztów zakupu nowych części dzięki wydłużeniu okresu ich eksploatacji,
- zmniejszeniu liczby i czasu przestojów związanych z wymianą elementów zużywających się,
- poprawie efektywności energetycznej dzięki niższym oporom ruchu i stabilniejszemu przebiegowi procesu.
Wiele przedsiębiorstw papierniczych traktuje powłoki techniczne nie jako koszt dodatkowy, ale jako inwestycję w niezawodność parku maszynowego oraz przewidywalność produkcji.
Podsumowanie
Nowoczesne powłoki techniczne odgrywają kluczową rolę w ograniczaniu abrazyjności procesów papierniczych oraz podnoszeniu wydajności maszyn. Dzięki nim możliwe jest nie tylko zabezpieczenie newralgicznych elementów linii przed przyspieszonym zużyciem, lecz także poprawa stabilności parametrów produkcyjnych i jakości wyrobu finalnego.
W realiach rosnących kosztów energii, surowców i pracy każda godzina przestoju ma istotny wpływ na wynik ekonomiczny zakładu. Odpowiednio dobrane i prawidłowo zaaplikowane powłoki techniczne stają się zatem ważnym elementem strategii utrzymania ruchu i budowania przewagi konkurencyjnej w wymagającym segmencie przemysłu papierniczego.
