Preparación de revestimientos para papel
Los revestimientos para papel imparten una variedad de propiedades, tanto decorativas (blancura, opacidad, etc.) como funcionales (suavidad, tasa de absorción, etc.). Un recubrimiento típico tiene dos componentes principales: una dispersión de pigmentos en agua y un adhesivo o aglutinante.
Tradicionalmente, los recubrimientos se basaban en arcillas como la arcilla china (caolín) y la bentonita, sin embargo, en los recubrimientos para papel modernos el carbonato de calcio es más común. También se utilizan otros materiales para obtener determinadas propiedades. Éstas incluyen:
- Talco - para suavidad.
- Sílice: para aplicaciones que requieren una buena tasa de absorción de agua, p. Ej. papel para inyección de tinta.
- Dióxido de titanio - para blancura y opacidad.
- Resinas - control de la tasa de absorción de la tinta.
El Proceso
La arcilla u otro pigmento se suministra normalmente en cisternas a granel como una lechada que contiene un 60% de sólidos. Algunos fabricantes de papel preparan la lechada ellos mismos, dispersando el polvo en el agua con agitadores convencionales. Esta es una tarea relativamente simple, sin embargo, pueden ser necesarios tiempos de mezcla prolongados para producir cada lote. La preparación básica del revestimiento se puede resumir de la siguiente manera:
- La lechada se diluye a la concentración requerida y se mantiene en un tanque de almacenamiento.
- El aglutinante se prepara por separado antes de mezclarlo con la lechada.
- En esta etapa se pueden agregar otros aditivos como ceras, colorantes, etc.
- El revestimiento terminado se puede pasar a través de un filtro para eliminar aglomerados o impurezas.
- A continuación, el revestimiento se aplica al papel o cartón mediante varios métodos.
El Problema
- Los aglomerados e impurezas presentes en la lechada de arcilla no se dispersan por agitación.
- Estos se transfieren a la máquina de recubrimiento de papel y dan como resultado defectos (por ejemplo, agujeros) en la superficie del recubrimiento.
- La eliminación de aglomerados por filtración conduce a un rendimiento reducido y un aumento de desperdicios, tiempo de proceso, y costos.
La Solución
Se puede agregar un mezclador en línea Silverson a un sistema típico de manejo de lechadas como se muestra.
Un sola pasada a través del cabezal de trabajo del rotor/estator somete la lechada a un alto e intenso cizallamiento, asegurando que el producto alimentado a la planta de recubrimiento esté libre de aglomerados. De manera similar, se puede usar un mezclador en línea en un sistema de recirculación para acelerar el proceso de dispersión y producir una fracción del tiempo que requiere la agitación sola.
Esto se logra mediante el ciclo de mezcla de 3 etapas del cabezal de trabajo del rotor/estator Silverson. La operación es como sigue:
Etapa 1
La lechada se introduce en el cabezal de trabajo del rotor/estator y se impulsa hacia la periferia del cabezal mediante la fuerza centrífuga.
Etapa 2
Los aglomerados se someten a una acción de molido en el intersticio entre las puntas de las palas del rotor y la pared interior del estator.
Etapa 3
A esto le sigue un intenso cizallamiento hidráulico a medida que el producto se expulsa a través del estator y se bombea corriente abajo a la siguiente etapa de procesamiento.
-
Etapa 1
Etapa 1
La lechada se introduce en el cabezal de trabajo del rotor/estator y se impulsa hacia la periferia del cabezal mediante la fuerza centrífuga.
-
Etapa 2
Etapa 2
Los aglomerados se someten a una acción de molido en el intersticio entre las puntas de las palas del rotor y la pared interior del estator.
-
Etapa 3
Etapa 3
A esto le sigue un intenso cizallamiento hidráulico a medida que el producto se expulsa a través del estator y se bombea corriente abajo a la siguiente etapa de procesamiento.
Las Ventajas
- Los aglomerados se descomponen completamente en una sola pasada.
- Se adapta fácilmente a los procesos existentes.
- No se requiere filtración.
- Libre de aireación.
- Autobombeo.
- Puede usarse para descargar tanques, dependiendo de la viscosidad del producto.
- Reducción de residuos.
- Mayor rendimiento.
- Puede usarse para mezclar otros aditivos, incluidos los aglutinantes/adhesivos.
- Pequeñas unidades disponibles para I + D y producción piloto.
- Modelos para alta viscosidad disponibles.