전분 용액
제지 생산에서 뜨거운 전분 용액 펌핑
저진동 펌핑으로 표면 접착 안정화
부식성이 강한 뜨거운 전분 용액을 매체의 민감한 구조를 손상시키지 않고 안정적으로 이송하려면 어떻게 해야 할까요? 그리고 일관된 용지 품질을 보장하면서 어떻게 일정한 용량을 유지할 수 있을까요? 제지 및 골판지 산업에서 전분 용액의 이송은 펌프 기술, 재료 및 공정 안정성에 대한 요구가 가장 높습니다.
글로벌 용적식 펌프 전문업체인 NETZSCH 펌프 및 시스템은 핫 전분 용액과 같은 까다로운 매질에 기술적으로 적합한 솔루션을 제공합니다. 올바른 펌프로 이송 안정성, 주입 정확도 및 플랜트 가용성을 개선하는 방법을 보여 드리겠습니다.
개별 컨설팅
종이 접착의 핵심 매체로서의 전분 용액
식품 산업 다음으로 전분은 종이와 골판지 생산에 가장 필수적인 원료입니다. 표면 접착 시 전분 용액은 종이를 소수성으로 만들어 종이에 균일하게 인쇄하거나 글씨를 쓸 수 있도록 합니다. 이를 위해서는 매체를 정밀하게 정의된 열 및 유변학적 상태로 코팅 시스템으로 전달해야 합니다. 이 과정에서 전분 용액은 약 80°C에서 이송되어야 하는데, 이는 전분이 완전히 팽창하여 페이스트와 같은 농도가 되는 유일한 온도이기 때문입니다. 동시에 매체의 점도는 약 160mPas이며 맥동과 전단력에 민감합니다. 이는 보호되지 않은 금속 부품을 공격하고 부식을 유발하는 화학적 공격성으로 인해 더욱 악화됩니다.
전분 용액 펌핑의 과제
헤센주의 한 대형 제지 공장에서는 매시간 150세제곱미터 이상의 전분 페이스트를 코팅 라인으로 계속 이송해야 했습니다. 이를 위해 수년 동안 원심 펌프가 사용되었습니다. 그러나 이 기술은 민감한 매체에 적합하지 않은 것으로 판명되었습니다. 설계로 인한 맥동으로 전분 혼합물에 기계적 응력이 가해져 접착제의 품질에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 또한 원심 펌프에서 캐비테이션이 발생하여 효율성이 떨어지고 정밀한 주입이 불가능했습니다. 또한 강한 전분 용액이 씰과 하우징을 공격하여 유지보수 비용이 증가하고 서비스 수명이 단축되었습니다.
적응형 펌프 기술로 안정적인 펌핑
이 회사는 공정을 안정화하기 위해 코팅 시스템에 공급하기 위해 TORNADO® T1-F 로터리 로브 펌프로 전환했습니다. 셀프 프라이밍 양변위 펌프는 압력 변동과 거의 독립적으로 뜨거운 전분 용액을 지속적으로 이송하여 안정적이고 재현 가능한 접착제 도포를 위한 기반을 제공합니다. 매체의 특성에 맞춘 몇 가지 목표 설계 및 재료 조정이 변환의 성공에 결정적인 역할을 했습니다. 이송량은 속도에 비례하므로 부피 흐름은 로터 속도에 직접적으로 의존합니다. 이를 통해 필요한 양의 전분 용액을 정확하고 재현 가능하게 주입할 수 있으므로 코팅 라인에 균일하게 공급할 수 있습니다. 3날 나선형 구조의 로브 로터를 사용하여 맥동을 크게 줄이고 전단 하중을 최소화했습니다. 이를 통해 민감한 전분 혼합물을 특별히 주의하여 이송하고 그 기능적 특성을 유지할 수 있었습니다. 로브에는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)가 선택되었는데, 이 소재는 내열성과 내화학성이 뛰어나기 때문입니다. 따라서 약 80°C의 전분 용액에서도 재료의 조기 열화를 확실하게 방지할 수 있습니다. 또한 펌프 하우징은 스테인리스 스틸로 안감 처리되어 부식성 매질에 의한 부식을 방지하고 펌프의 수명을 크게 연장할 수 있도록 오래 지속되는 보호 기능을 제공합니다. 또 다른 안전 관련 측면은 펌프와 기어박스 구획이 물리적으로 분리되어 있어 매체가 드라이브에 유입되는 것을 방지한다는 점입니다. 이를 통해 영구적으로 까다로운 작동 조건에서도 작동 안전성이 향상됩니다.
또한 끈적끈적한 전분 용액에 의한 막힘이 적고 유지보수 주기를 연장할 수 있는 캡슐화된 기계식 씰이 사용되었습니다. 또한 대형 하우징 커버는 펌프 챔버에 쉽게 접근할 수 있어 하우징이나 연결된 파이프를 분해하지 않고도 청소 또는 서비스 작업을 수행할 수 있습니다. 이 제지 공장에는 총 3대의 TORNADO® 로터리 로브 펌프가 설치되어 있으며, 그 중 한 대는 유지보수 또는 청소를 위한 백업용으로 지정되어 있습니다. 로터리 로브 펌프를 사용한 후 전분 용액 공급이 안정화되었습니다. 맥동이 더 이상 발생하지 않고 캐비테이션이 방지되며 속도에 따른 전달로 이전보다 훨씬 더 정밀한 투약이 가능해졌습니다. 이전에 사용했던 원심 펌프 기술에 비해 작업자는 코팅 라인의 공정 안정성이 크게 향상되고, 용지 품질이 개선되고, 유지보수가 감소하며, 서비스 수명이 연장되는 등의 이점을 누릴 수 있습니다. 또한 새 펌프는 이전에 설치된 장치보다 더 적은 공간을 필요로 함에도 불구하고 더 높은 효율성을 달성합니다.
NETZSCH 펌프 및 시스템 전문가와 연락하여 귀사의 애플리케이션에 대해 논의하십시오. 제지 생산에 적합한 펌프 기술을 선택하고 적용할 수 있도록 기꺼이 도와드리겠습니다.
TORNADOt1-F 로터리 로브 덩어리
- 중간: 매체: 전분 용액
- 용량: 80m³/h
- 압력: 1,8 bar
- 속도: 375 U/min
- 온도: 80 °C
- 점도: 160 mPas
- 기타: 높은 부식성, 전단 민감성
