Carton ondulé : les défauts de qualité liés au transfert de chaleur

(Archives LMP)

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La demande sans cesse croissante du marché pour du carton ondulé plus léger engendre des défis de taille pour les machines plus vieilles, conçues pour produire des grades de carton cannelure plus lourds ou du carton ondulé médium.

Plus spécifiquement, la production de carton léger peut causer des problèmes opérationnels dans les sections simple face et plaque chaude de l’onduleuse. Ces problèmes sont reliés à l’incapacité du système à abaisser la température sans remplissage (flooding) de ces sections.

Les cannelures plus petites et les grades légers de carton couverture ont besoin d’une vapeur moins chaude à ces sections afin de prévenir les défauts comme le délaminage, l’éclatement, le peluchage et le gondolage. Toutefois, en abaissant la pression de vapeur, les sections de plaque chaude et simple face vont se remplir, occasionnant d’autres problèmes reliés au transfert de chaleur.

Les défauts de qualité ci-haut mentionnés peuvent être attribuables à l’installation mécanique de la machine (les problèmes d’applicateur de colle/la pression de rouleau). Dans ces conditions, les problèmes risquent de subsister, même en revenant à du carton à cannelures plus larges, et même si les problèmes de transfert de chaleur peuvent s’atténuer.

Les systèmes à vapeur OEM offrent généralement un contrôle limité du transfert de chaleur dans le carton doublure et les grades ondulés médiums. Les systèmes avec une telle limite de contrôle peuvent être conçus pour bien fonctionner avec la combinaison pour un carton. Les systèmes de contrôle OEM sont réglés pour fonctionner à une température de carton combinée; le système à vapeur doit être en mesure de livrer la température requise, ce qui entraînera la réponse voulue.

Lorsqu’une usine produit de grandes variations de combinaisons de carton, les grades plus légers de carton souffrent d’un manque de conditionnement. Dans ce cas précis, le site peut réduire l’emballage, augmenter la vitesse lorsque possible et/ou appliquer un excédent de colle pour agir tel un bassin de chaleur. Ce n’est certes pas la solution idéale, puisqu’on ajoute un excédent de poids, mais on gaspille aussi de la colle. Il est donc plus difficile de produire un bon carton bien plat.

D’un autre côté, la production de grades plus lourds avec assez de chaleur dans les médiums et le maintien d’une vitesse de machine respectable peuvent poser problème. Le problème clé se trouve au niveau du remplissage de rouleau (flooding), qui dépend de la qualité de conception du joint rotatif et de la flexibilité du système à vapeur.

Tout n’est cependant pas perdu, puisque les systèmes de vapeur peuvent être modernisés. En fait, même une reconfiguration partielle peut s’avérer une vraie révélation pour l’usager final, en termes de performance et de contrôle. Les bénéfices clés d’une modernisation du système à vapeur OEM sont les suivants :

  • Un carton de meilleure qualité grâce au maintien d’une température constante et à l’élimination de problèmes liés au transfert de chaleur comme la délamination, l’éclatement, le peluchage et le gondolage.
  • Un contrôle de la température précis et répétable qui augmentera la profitabilité, puisque les séquences de production de carton léger seront plus stables.
  • Réduction du taux de rejet (gaspillage) attribuable aux températures de surface de la section supérieure.
  • Réduction du fardeau d’entretien, améliorations santé/sécurité et de l’hygiène grâce à l’élimination des fosses à rejet.
  • L’opération à des pressions et températures moins élevées améliore l’efficacité énergétique.

A propos de Kadant

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