An Binh Paper Corporation

11.1 Máy Xeo Giấy Để cho tiện lợi, máy xeo giấy PM và máy xeo giấy bìa BM có khi được chia thành phần lưới, phần ép (khu vực ép), phần sấy khô (khu vực sấy khô) và phần cuốn giấy. Cũng có khi chúng còn được chia thành đầu ướt và đầu khô, trong đó đầu khô bao gồm cả bộ phận cuốn giấy. Những người vận hành thường đi theo chiều máy xeo giấy từ mặt trước (hướng tới), trong khi đó, phần truyền động đặt ở mặt truyền động (mặt sau). Nếu tờ giấy đi qua từ phía tay trái sang phải (trong quá trình sản xuất) của một người khi người ấy đứng đối mặt với mặt trước của máy xeo thì đó được gọi là máy xeo phải. Còn ngược lại là loại xeo trái. Người canh máy là người vận hành máy xeo giấy. Theo thông lệ thì người đó chú ý trực tiếp đến đầu ướt, trong khi đó, người canh máy ở phía sau (back tender) sẽ chú ý đến đầu khô. Các máy xeo giấy được đặt trong một nhà máy (xưởng) và đặt trong khung, trên đế. Một vài máy xeo giấy dùng sản xuất các loại giấy đặc biệt, trong khi có các máy xeo khác dùng được cho nhiều loại giấy khác nhau.

11.2. HIệu suất máy xeo giấy

11.2.1 Tính toán hiệu suất máy xeo giấy Mục tiêu của máy xeo giấy là sản xuất giấy với số lượng lớn và đạt được những tính chất như mong muốn (thỏa mãn yêu cầu của thị trường), trong khi thực hiện loại bỏ nước khỏi xơ sợi bằng những cách kinh tế nhất. Ơ mỗi giai đoạn tách loại nước thành công, có ít nước được loại ra và chi phí loại trừ nước phải tốt hơn. Đồ thị chỉ ra rằng có sự tiến bộ trong việc làm giảm hàm lượng nước từ 99,2% ở thùng đầu (tức là nồng độ bột là 0,8% ) đến 7% ở phần cuốn giấy. Các giá trị thực sự khác nhau nhiều đối với từng loại giấy, nguyên liệu và thiết bị loại nước của máy xeo giấy.

An Binh Paper Corporation

Đồ thị dưới đây chỉ ra sản lượng gộp của máy xeo (tức là ngay tại lúc cuốn giấy trên máy xeo trước khi bị bất kỳ thất thoát nào) có liên quan đến tốc độ của máy xeo giấy PM và định lượng giấy. Sản lượng này bị giới hạn, ở mọi định lượng, ngay tại điểm cắt nhau của hai đường chéo định lượng. Nếu: • Đường nằm ngang thể hiện năng suất sấy tối đa, thì máy xeo giấy bị giới hạn bởi quá trình sấy. • Đường thẳng đứng thể hiện tốc độ tối đa thì máy xeo giấy bị giới hạn bởi tốc độ. Nếu sử dụng một thiết bị ép tạo hình tờ giấy hay thiết bị phủ tráng trên máy xeo thì sản lượng sẽ thấp hơn do phải sấy khô lượng nước thêm vào. Vì vậy, trên đồ thị, giấy tráng phủ định lượng 80 g/m2 bị giới hạn bởi quá trình sấy, và giấy không phủ có định lượng 60 g/m2 bị giới hạn bởi tốc độ máy xeo. Các máy xeo thường được cân chỉnh đối với các tốc độ cao hơn tốc độ vận hành tối đa của chúng để có thể gia tăng sản lượng trong tương lai. Sản lượng gộp ở tại phần cuốn cuồn tính theo đơn vị tấn/ngày là bằng với: Định lượng giấy (g/m2) x khổ lưới của máy xeo (m) x tốc độ máy xeo (m/phút) x 0,00144 Sản lượng gộp ở tại phần cuốn cuồn tính theo đơn vị (ad short ton/24 hr) là bằng với: Định lượng giấy (lb/M) x khổ lưới của máy xeo (inch) x tốc độ máy xeo (FT/phút) x 0,0000602

An Binh Paper Corporation Bề rộng của máy xeo thông thường được đề cập đến với các tên: chiều rộng của lưới xeo, và chiều rộng lưới tối đa, hoặc chỉ nói gọn là khổ lưới (deckle). Chiều rộng băng giấy trên máy xeo là tối đa ở tại dao cắt của thùng đầu; và giảm dần trong quá trình đi xuống máy xeo giấy do thất thóat trên bề ngang khổ và do giấy co lại ở phần sấy. Khổ giấy đạt được tại máy cuốn giấy là bề rộng khổ lớn nhất. Khi máy xeo giấy được thiết kế là đủ khổ cho chiều rộng tối đa, thì khổ giấy theo đơn hàng thực tế thường nhỏ hơn khổ giấy của máy xeo được thiết kế. Các chương trình máy tính có thể làm tăng tối đa hiệu quả sử dụng chiều rộng của máy xeo (tối ưu hóa khổ máy xeo). Ví dụ AutoCut (ABB Automation), DeckleBench (Greycon), ... Hiệu suất của máy xeo giấy. Có nhiều cách khác nhau để tính toán hiệu suất máy xeo giấy, nhưng công thức được thiết lập sau đây đã được chứng minh là gần đúng: -Hiệu quả thời gian. Với số ngày 365 ngày/năm, thời gian vận hành có thể đạt tối đa là ít hơn 365 – do trừ các ngày nghỉ như lễ tết và nghỉ do đóng máy để bảo dưỡng hàng năm. Kết quả là ở một số nhà máy số ngày vận hành hàng năm trội hơn 350 ngày, tương đương với 350 x 24 = 8.400 giờ. Thời gian tối đa này không phải để dùng toàn bộ cho sản xuất giấy do bởi 4 yếu tố: • Thời gian nghỉ theo kế hoạch (ví dụ: nghỉ để vệ sinh hệ thống, thay thế dây chão) và việc thay chăn mền trong máy xeo. • Các lý do phát sinh trong sản xuất giấy (ví dụ như những sự cố khi chuấn bị huyền phù bột) và do thay đổi loại giấy. • Bảo dưỡng máy. • Và các thời gian dừng máy khác. Ví dụ: thiếu đơn đặt hàng, thiếu nguyên liệu thô, xây dựng lại theo kế hoạch, thiên tai, hỏa họan... Thời gian vận hành thực tế là thời gian còn lại sau khi trừ đi các thời gian dừng máy này. Khi được phân chia theo thời gian vận hành tối đa có thể đạt được của máy xeo nó cho thấy khả năng đáp ứng của máy xeo (tính bằng %). -Hiệu suất về sản lượng. Mặc dù máy xeo giấy vận hành trong suốt thời gian chạy máy thực tế nhưng có 3 khu vực ở đó sản lượng bị tổn thất. Chúng phụ thuộc vào loại giấy (cụ thể là định lượng) mà máy đang xeo. - Tổn thất trên khổ lưới. Bề rộng mà giấy đang được chạy ít hơn bề rộng khổ lưới tối đa. - Tổn thất về tốc độ chạy máy. Tốc độ máy đang chạy thực tế vẫn nhỏ hơn tốc độ có thể chạy tối đa của máy xeo cho loại giấy đó. - Tổn thất khi đứt giấy. Là sự tổn thất khi các lần đứt giấy xảy ra – cả ở đầu khô và đầu ướt. Việc cung ứng nguyên liệu trong khi chạy máy tạo ra khả năng chống lại các sự cố đứt giấy như vậy, cùng với các thuận lợi tổng quát khác cho việc chạy máy. Tổng Hiệu suất của máy xeo giấy do đó là kết hợp của hiệu suất về thời gian và hiệu suất về sản lượng (tất cả đều được thể hiện bằng %). Những tính toán tương tự được sử dụng cho việc phủ tráng giấy ngoài máy xeo và cho các thiết bị gia công giấy khác. Những khác biệt khi tính toán hiệu suất máy xeo giấy chủ yếu phản ánh những khác biệt về quy mô và về việc nhóm các hạng mục liên quan. Reese đã cung cấp những giá trị thực tế và các mức hiệu suất đúng cho tổng hiệu suất của máy xeo, “uptime” và “% sản phẩm có thể bán” đối với các máy xeo giấy bìa lớp mặt, giấy carton sóng lớp giữa, giấy cao cấp, giấy in báo và giấy làm túi, và cũng đề nghị nhiều cải tiến để cải tiếnhiệu suất [Reese, R.A. What is good paper machine performance? TAPPI Journal, Sept 1992, pg. 129].

An Binh Paper Corporation Jaakko Pưyry thì đưa ra cách đo tính ổn định của máy xeo trong một năm (so với ổn định ngắn hạn). Sản lượng thực tế hàng ngày của rmáy xeo được sắp xếp và khảo sát (sản lượng cao nhất được xếp trước, thấp nhất sau, trên trục Y) cho từng ngày trong năm (trục X). Đường cong thu được trên đồ thị càng ít lồi lõm thì tính ổn định của máy xeo càng lớn. Tính ổn định sản lượng được đo thành tỷ lệ bền vững cực đại (tức là sản xuất hàng ngày là không đổi trong 10% số ngày) được biểu diễn thành tỷ lệ % của sản lượng hàng ngày trong suốt năm. [Null, D. and Gonzalez, J. Steps to increase profits through operations improvement - Part I. TAPPI Journal, Aug 2001, pg. 25]. Với máy xeo giấy tissue, Metso Paper Karlstad đã cung cấp các mốc (chuẩn) ban đầu cùng với các phương pháp cải tiến. Họ chia ra 4 tác động lên máy xeo là: • Thời gian dừng máy theo kế hoạch (ví dụ: thay đổi các bộ phận bằng vải trên máy xeo và trục, nghiền lại trục sấy MG). 2% là hợp lý. • Tổn thất thời gian trong quy trình sản xuất (ví dụ, do thiết bị hỏng hóc). Giả sử có một chương trình bảo trì được triển khai tốt thì giá trị hợp lý là 2 – 3% đối với nguyên liệu dạng nguyên thủy và 5 – 7% cho dạng nguyên liệu xơ sợi tái chế. • Hiệu suất đầu khô và lượng giấy bị loại vì không đạt chuẩn. Bảng dưới đây cho một tóm tắt về tổn thất thời gian ở đầu khô và tổng lượng giấy bị loại đối với 3 mức độ hiệu suất máy xeo khác nhau: Hiệu suất máy xeo Cao Trung bình Thấp

Mô tả mức hiệu suất của máy xeo:

Tuổi thọ cao (ví dụ bằng gốm) có dao tạo nếp gấp, kiểm soát tốt theo chiều giấy chạy

Tính trên một ca: có hai lần thay đổi dao gạt, 2 lần đứt giấy. 1 hay 2 lỗi tạo ren và gấp giấy

5 lần thay đổi dao gạt và 5 lần đứt giấy một ca. Thường xuyên có các sự cố về tạo ren và gấp giấy

Thay đổi dao gạt (số phút mất/ngày)

1 6 15

Đứt giấy (số phút mất/ngày)

5 20 40

Lỗi khi tạo ren(số phút mất/ngày)

0 6 15

Lỗi khi gấp giấy(số phút mất/ngày)

0 3 10

Mất kiểm soát khi phủ tráng trên trục sấy MG(số phút mất/ngày)

5 10 20

Sấy và làm sạch(số phút mất/ngày)

10 15 20

Tổng thời gian tổn thất (số phút mất/ 1.440 phút ngày)

21 60 120

Hiệu quả về thời gian ở đầu khô (%)

98,5 95,8 91,7

Vì vậy tổn thất hiệu suất theo thời gian (%)

1,5 4,2 8,3

Tổng cuồn giấy bị loại (%)

1,5 2,5 3,5

Tổng sản lượng giấy tổn thất (%)

3,0 6,7 11,8

An Binh Paper Corporation Về các phương pháp cải thiện hiệu suất máy xeo, xin xem phần tiếp theo.

11.2.2 Nâng cao hiệu suất máy xeo giấy Có nhiều cách khác nhau để cải thiện hiệu suất của máy xeo giấy. Một phương pháp có logic để làm giảm đứt giấy và giải quyết các sự cố khác của máy xeo, dựa trên kinh nghiệm thực tế một cách đáng kể, được đưa ra bởi Mardon, J. Et al. Giải quyết sự có bằng đồ thị, Theo Appita, tháng 3-1993, trang 131. Và đối phó với việc đứt giấy dồn dập, theo Appita, tháng 4-1994, trang 163 và đánh giá hoạt động của máy xeo giấy theo 1- Thiết bị và vận hành và theo tài liệu của cuộc họp hàng năm của bộ phận kỹ thuật CPPA ở Montreal, tháng 1-1997, trang A23]. Các tài liệu tham khảo gần đây bao gồm các đề nghị nhất quán dưới đây: Thông số trong huyền phù bột

giấy Các đề nghị giống nhau

Độ mịn Trong khoảng ( 3-sigma) không nên lớn hơn: Giấy in báo: SGW 5 CSF, TMP 10 CSF Giấy cao cấp: với cả hai bột gỗ mềm và gỗ cứng 20 CSF LWC, SC-A: PGW 2,5 CSF

Nồng độ Thay đổi khoảng 1 so với giá trị trung bình

Giá trị pH 0,1 đơn vị pH, nếu có thể. Nếu không, 0,2 đơn vị pH. Nhiệt độ 0,5 độ C trong 24 giờ. Cách thực hiện chi tiết cho đánh giá bên ngoài máy xeo, theo các tác giả trên (bao gồm các yếu điểm có thể có của một nhóm đánh giá bên trong) được chỉ ra bởi Mardon, et al. Đánh giá vận hành của máy xeo. Theo 1. Thiết bị và cách vận hành. và theo tài liệu của cuộc họp hàng năm của bộ phận kỹ thuật CPPA ở Montreal, tháng 1-1997, trang A23 và Dumdie, D. Et al. 2. Kiểm soát và thiết bị nghi khí. ibid but 1998, trang B1567. Đứt giấy (breaks): • Bảo vệ bằng cách gắn vào CCD video cameras kỹ thuật số toàn diện (nó có thể thay thế cho video camera tốc độ cao + đầu ghi hình video cassette recorder) ở các vị trí có thể đặt được trên máy xeo giấy. Các hệ thống CCD như vậy (charge couple device, tức là bộ phận quang điện biến đổi ánh sáng thành tín hiệu điện) có thể ghi nhận hình ảnh và các dữ liệu liên quan cả mặt giấy đứt và phân tích chúng, và lưu trữ chúng lại. Độ phân giải của hình ảnh đó có thể lên đến 300.000 ảnh điểm (pixel)/hình và tần số xử lý hình ảnh là 60 hình/ giây (ở tần số dây chuyền là 60 Hz). Độ nhạy có thể dưới 0,1 lux*. Tốc độ cửa chập (chụp ảnh) có thể lên đến 1/10.000 th trong 1 giây – trong lúc đó nếu máy xeo tốc độ là 1.800 m/phút thì tờ giấy đi qua trong khoảng thời gian cách nhau của mỗi lần chụp là 3,0 mm. Các khía cạnh khác bao gồm độ mở của ống kính, nguồn sáng từ hợp chất cơ kim, phần bảo vệ tránh nước và tránh nhiệt độ cao, các hệ thống làm sạch thấu kính và các phương tiện để tháo gỡ nhanh chóng (cho việc thay đổi vị trí của các camera). Những vị trí đặt camera thông dụng nhất (thường 1 cái ở mặt trước và 1 ở mặt sau, nếu máy xeo rộng hơn 4 m) là: ở các tia nước trên lưới xeo, bộ phận ép (phần bắt giấy, trục trung tâm, trục ép sau cùng và “open draws”), ở bộ phận sấy thứ nhất và thứ hai, trục cán trung gian, máy ép tạo hình tờ giấy, máy cán láng, trục cuốn cuộn trên máy xeo và máy cuốn cuộn. Kết quả là sự giảm hiệu suất trước đây đã được làm giảm xuống từ 20 – 80%. Thêm vào đó, côngnhân vận hành có thể quyết định có cần đến sự điều chỉnh của hệ thống tự động trong việc làm giảm tốc độ máy xeo khi xảy ra sự cố là

An Binh Paper Corporation có cần thiết hay không. Papertech đã ước tính được rằng gần 200 hệ thống như vậy đang hoạt động trên các máy xeo và các máy phủ giấy. Các hệ thống video camera tốc độ cao gần mới đây có thể cũng có hiệu quả. Nhờ đó mà Lake Superior Paper Industries đã nâng được thời gian tạo sản phẩm lên hơn 3 giờ mỗi tháng. Trên 80% sự cố đứt giấy được ghi nhận lại và được đánh giá bởi hệ thống video. Ví dụ các thiết bị Smart Advisor (ABB Automation), WebEye (Conmark)... * lux (lx) thuộc hệ đơn vị quốc tế SI của độ rọi (vật lý). Nó được tạo ra bởi luồng thông lượng ánh sáng 1 lumen, chiếu sáng một cách đồng nhất trên diện tích 1 m2. 1 lux = 1 lumen/m2. Một số thiết bị kiểm tra tờ giấy cũng được ứng dụng để giúp làm tăng hiệu suất của máy xeo. Domtar, Windsor, đang dùng một thiết bị theo dõi độ hụt phần rìa giấy (Ryeco) ngay trước trục cuốn cuồn trên máy xeo và theo dõi, đánh dấu các vết rạn nứt trên rìa tờ giấy (ví dụ như các vết nứt, xé, các nếp gấp) ở tốc độ máy xeo 1.025 m/phút. Nguyên nhân gây rạn nứt sẽ được truy tìm ngược trở lại ở các bộ phận phun tia nước, bộ phận ép và máy ép tạo hình tờ giấy. Sự đứt giấy trên máy cuộn giấy đã giảm xuống trên 80% và khả năng chạy máy xeo cũng được cải thiện. Có thể dự đoán bằng cách theo dõi các thông số trong quy trình DCS. Ví dụ Web Break Predictor (TNO) (thiết bị tiên đoán đứt giấy). Hệ thống KCL-Wedge (KCL là Viện nghiên cứu giấy và bột giấy Phần Lan) liên tục thu thập dữ liệu và cung cấp công cụ để phân tích chúng và cho phép thực hiện trong một thời gian có hạn định. Lợi ích đã thu được qua việc giảm thiểu sự cố đứt giấy, khắc phục sự cố, xác định được nguồn gốc sự cố, đánh giá được tiềm lực của quy trình sản xuất hay kiểm soát được các thay đổi về lợi nhuận, và phân tích các kết quả từ các thử nghiệm trong nhà máy. Các dữ kiện này có thể được dùng trong các quy trình của thiết bị giả định máy xeo và thiết bị tính toán cho việc tối ưu hóa (ví dụ khi thay đổi loại giấy) ở KCL-Propose. Hệ thống trợ giúp Sensodec Advisor System của Metso Automation có các module: - Theo dõi khả năng vận hành của máy xeo (tức là theo dõi các điều kiện) hay những tác động của việc bảo trì máy. - Ghi nhanh các thông số trong những điều kiện bất thường (như sự cố đứt giấy, biến đổi sức căng tờ giấy, chấn động cao) để cung cấp cho các phân tích sau này. - Ghi nhận các dữ liệu (như là việc tách nước của bộ phận ép trong máy xeo hay biến đổi của vòng khum của trục) để phân tích khuynh hướng hoạt động sắp tới của máy. Theo dõi góc định hướng xơ sợi trong giấy (hay là góc định hướng theo chiều dãn dài) có thể giảm được sự cố đứt giấy bằng cách kiểm soát các kênh phân phối dòng bột ở hai bên biên trong thùng đầu. Khả năng chạy máy tối ưu đòi hỏi phải có sự hoà hợp giửa biên dạng (profile) của góc này và biên dạng của định lượng giấy. Các sản phẩm giấy được bán dưới dạng tờ thường có dung sai biên dạng định hướng nhặt hơn, trong khi đó, với các cuộn giấy thì dung sai biên dạng định lượng nhặt hơn. Ví dụ: Jetprofile (Mesto Automation). Thiết bị phân tích máy xeo giấy (PMA) phân tích bên ngoài máy xeo sự dao động tần số của các tính chất thích hợp (như định lượng, độ bóng) trong các dải giấy MD (thường dài 4 km) và những băng giấy CD. Phần mềm của chương trình sẽ tách các tín hiệu thành phần và do đó sẽ biết được tín hiệu nào gây ra sự dao động (xem đồ thị). Các ứng dụng của nó bao gồm giải quyết sự cố về chất lượng, kiểm tra hệ thống đo lường và hiệu quả của cơ cấu dẫn động CD, và các nghiên cứu về khả năng in ấn, các đo lường về việc tạo hình tờ giấy.

An Binh Paper Corporation Đối với máy xeo giấy tissue, Metso Paper Karlstad đã mô tả các việc đo lường để cải tiến (xem phần trước về các giá trị hiệu suất của máy xeo): biên dạng định lượng không tốt (do độ ẩm) ảnh hưởng đến tính đồng nhất của việc phủ tráng giấy MG (MG coating). Chúng có thể được cải thiện bằng cách thay đổi nồng độ (consistency profiling) và bằng cách tạo nên tính đồng nhất tương xứng (>40% ) của độ khô sau trục ép. Việc xử lý sự cố phần phủ tráng MG nên chú ý đến hệ thống nước trắng, hóa học đầu ướt (bao gồm các chất cho thêm vào và nguyên liệu cho từng loại giấy tissue, hiệu quả của mền, việc tạo nếp (những kiểu lưỡi gạt khác nhau sẽ cho các thông tin cần thiết), biên dạng nhiệt của MG, hệ thống phủ tráng, và các tính chất về cơ khí của máy xeo. Sức căng của tờ giấy có liên quan nhiều đến hiệu quả của việc phủ tráng ở hằng số hàm lượng ẩm và tỉ lệ nếp gấp. Tờ giấy ướt (sau khi ra khỏi lưới xeo) thẳng sạch được làm mỏng phần rìa để giảm đứt giấy. Các dao gạt bằng gốm cải thiện được sản lượng và chất lượng nhưng yêu cầu cao hơn về dung sai và việc huấn luyện cho người vận hành. Việc tạo ren cho phần dư của giấy hiệu quả, dùng một phần dư có hai mép rìa được cắt với độ rộng tối ưu ( � 1 mm, lặp đi lặp lại, tốc độ cắt rìa tối thiểu của máy cắt là 2 m/s), và tốc độ dòng khí trong hệ thống tạo ren là 20 m/s. Để tạo được giấy có mẫu mã đẹp, chú ý kiểm soát ở phần đầu khô (như là: bộ phận ổn định cho tờ giấy được bằng phẳng, sức căng tờ giấy là tối ưu). Ưng dụng chính xác của keo dán (tán nhỏ tốt hơn là để dạng rắn) ở phần gấp tại máy cuốn cuộn. Kiểm soát kẹp (nip load) ở máy cuốn cuồn và chất lượng của lõi. Việc tạo hình trên toàn bộ tờ giấy gần đây đã trở thành hiện thực và đầy hứa hẹn. Ví dụ: AccuRay HyperScan (ABB Automation), SpectraFoil (Honeywell), Qualimat (Siemens Moore). Máy xeo giấy hiện đại thường gíup nâng cao tính cạnh tranh, mặc dù không hẳn lúc nào cũng cần thiết. Bộ phận kỹ thuật BE&K đã đánh giá tình hình của các máy xeo giấy của Mỹ và họ nhận thấy rằng việc giảm vốn sử dụng đã gây ảnh hưởng xấu đến khả năng cạnh tranh trên toàn cầu của họ. Các máy xeo lớn hiện đại cùng với việc phát triển các loại cây tăng trưởng nhanh (ngắn ngày) trong khu vực đang bắt đầu hình thành nên những tiêu chuẩn mới – ít nhất là đối với những loại giấy định lượng lớn. Bảng dưới đây cho thấy ước tính của BE&K về phân bố sản lượng của các máy xeo trong tháng 10/1998: Đơn vị: ngàn tấn/năm

<51 51-100

101-150

151-200

201-250

251-300

301-400

>400 Tổng cộng

Giấy in báo Newsprint

- 5 11 12 6 10 - - 44

Giấy in và viết Printings&Writings

174 100 38 20 24 9 10 1 376

Giấy từ bột kraft không tẩy Unbleached Kraft

2 2 3 7 7 12 19 21 73

Giấy bìa tẩy trắng Solid Bleached Board

1 4 2 7 7 4 3 - 28

Giấy lớp giữa từ bột bán hoá Semichemical Medium

1 5 10 5 3 6 1 3 34

Giấy bìa tái sinh 67 82 20 8 6 5 4 2 194

An Binh Paper Corporation Recycled Paperboard Giấy tissue 118 74 10 1 - - - - 203 Tổng cộng 555 281 97 65 54 47 38 27 1164 Số máy xeo trên thật sự là hiện đại, với các đặc điểm kỹ thuật mà chúng phải có đủ hay gần đủ để đạt được những chỉ tiêu về chất lượng được chỉ ra trong bảng. Các máy xeo giấy bìa như thế đã làm ra phần lớn giấy bìa loại tốt ở Mỹ. Cụm từ “fine papers” có nghĩa là giấy không phủ (uncoated woodfrees) và coating base nghĩa là giấy có phủ (coated woodfrees).

Giấy lớp bìa Giấy lớp giữa carton sóng

Fine papers

Số máy xeo 87 60 168 Số máy xeo hiện đại 22 12 5 Số máy xeo phù hợp để nâng cấp

50 40 Không ước tính

được Nghiền lại các nguồn xơ sợi khác nhau một cách riêng rẽ Separate refining of different fiber sources

Phối trộn huyền phù bột chính xác Precision stock blending

Kiểm soát việc pha loãng ở thùng đầu Dilution control heabox

Tách nước theo chiều máy chạy hay hình thành tờ giấy trên lưới xeo trên cùng Upward dewatering or top wire forming

Hình thành khe

hở

Ep guốc đồng thời (Tandem) shoe press

Sấy 1 lô đơn lẻ (từng phần) (Partial) Single tier drying

Ep phim (có thể phủ trước bằng bột màu) Film press (able to pigmented precoat)

Tạo ren tờ giấy không dùng dây chão Ropleless web threading

Cán láng nóng hay mềm Hot or soft calendering

Tốc độ vận hành thấp nhất (m/phút hoặc ft/phút)

915//3000 915//3000 1300/4250

[Rudd, N. Most U.S. paper machines need significant technology upgrades. Pulp & Paper, Sept 1999, pg. 55]. Để đánh giá trị giá đầu tư cho một máy xeo, Jaakko Pưyry đề nghị đánh giá các thông số chủ yếu của nó (như hiệu quả thời gian, hiệu quả tốc độ, hiệu quả về nguyên liệu, tính ổn định lâu dài của máy) và cho điểm xếp hạng cho mỗi thông số dựa trên mức cao nhất và thấp nhất của nền công nghiệp. Từ đó sẽ tính điểm về chất lượng tài sản (từ 0-100%) và điểm vận hành (từ 0-80%). Đưa máy xeo vào hệ trục của hai thang điểm này (trục X là chất lượng tài sản) sẽ có được mô hình đánh giá đơn giản mà hiệu quả đối với nhu cầu đầu tư máy xeo về vốn và/hoặc khả năng cải thiện sản xuất. [Null, D. and Gonzalez, J. Steps to increase profits through operations improvement - Part I. TAPPI Journal, 08/2001, tr. 25].

An Binh Paper Corporation Một chương trình cải tiến sản xuất bao gồm đánh giá hiện trạng, tối ưu hóa trước mắt và tiềm năng lâu dài đối với các thông số chủ yếu có liên quan. Bảng dưới đây cho thấy ví dụ về dự án tích hợp hai máy xeo giấy bìa làm thùng, cùng với tác động mong đợi đối với biên vận hành Mill Area Improvement Hiện

trạng

Existing

Tối ưu hóa

Optimized

Tiềm năng

Potential

Tác động Impact (triệu đô/năm $m pa)

Hiệu quả về thời gian của MX 1 (%)

PM 1 time efficiency (%)

89 92 95

Hiệu quả về thời gian của MX 2 (%)

PM 2 time efficiency (%)

90 92 94

Hiệu quả về nguyên liệu của MX 1 (%)

PM 1 material efficiency (%)

87 91 96

Hiệu quả về nguyên liệu của MX 1 (%)

PM 2 material efficiency (%)

84 90 94

Tốc độ MX 1 (feet/phút)

PM 1 speed utilization (ft/min)

1,950 2,050 2,100

Hiệu quả sản xuất

Production

efficiency.

Tốc độ MX 1 (feet/phút)

PM 2 speed utilization (ft/min)

1,800 1,850 1,900 12

Phối chế

Furnish

Cách sử dụng giấy loại (%)

WP usage type (%)

10 15 20

Thành phần

Composition

Nguồn giấy loại ($/tấn giấy loại)

WP sourcing ($/ton WP)

0 - 5 - 10

Tối ưu hóa hóa chất ($/tấn)

Chemical optimization ($/ton)

14 - 1.5 - 3 4

Pulp Mill. Giảm thất thóat gỗ (%)

Wood loss reduction (%)

6 4 3

Tăng hiệu suất nấu bột (%) 53 55 57 1.5

An Binh Paper Corporation

Cooking yield increase (%)

Energy. Lượng điện năng mua vào (kWh/tấn)

Net purchased power (kWh/ton)

400 325 300

Giá nhiên liệu nói chung ($/GJ)

Fuel mix price (($/GJ)

2.5 2.4 2.3 2

Nhân lực

Personnel.

Năng suất lao động (giờ công/tấn)

Labor productivity (manhour/ton)

1.65 1.5 1.35 3.5

Materials. Chi phí bảo trì ($/tấn)

Maintenance costs ($/ton)

40 35 30 3

Total 26

[Rager, J. and Null, D. The real world: can better operations increase profits? Solutions!, Oct 2001, pg. 53]. 11.2.3 Các Thông Số Cao Nhất Của Máy Xeo Và Thiết Bị Phủ Tráng Tốc độ cao nhất của máy xeo và thiết bị phủ tráng: Giấy in báo. Máy PM 2 ở nhà máy Norske Skog Golbey đã vận hành ở mức 1.823 m/phút trong 24 giờ. Nó là máy xeo đầu tiên khởi động ở tốc độ 1.494 m/phút. Nhà máy giấy Holmen Papers Braviken ở Norrkoping, máy PM 53 có tốc độ trung bình là 1.811m/phút trong 24 giờ. Tập đoàn CN Nặng Mítubishi đã dự định phát triển một máy xeo vào năm 2004 có thể đạt tới tốc độ 2.000m/phút bằng cách sử dụng một bộ ép đặc biệt.

Giấy SC (supercalendered paper: giấy qua ép quang cao cấp). Stora Enso North America Port Hawkesbury, máy xeo PM 2 được ghi nhận tốc độ trong vòng 24 giờ là 1.653 m/phút.

LWC. Máy PM4 Pauma của UPM-Kymmene được ghi nhận trong vòng 24 giờ có tốc độ là 1712 m/phút. Máy PM 3 Augsberg của Both Haindl và máy Verzuolo PM9 của Cartier Burgo (khởi động vào cuối năm 2001) được thiết kế có tốc độ 2000m/phút.

Giấy không phủ từ bột gỗ hóa học . Ơ nhà máy Jiangsu Gold East Paper của APP ở Dagang, máy xeo chạy ở tốc độ 1458m/phút. Một số MX giấy không phủ khởi động từ 1999 có tốc độ thiết kế 1.700m/ph. Giấy tráng phủ từ bột gỗ hóa làm nền. Máy PM 4 Dưpren của Nordland chạy suốt 33 tiếng với tốc đố 1.504m/ph. Giấy in có phủ từ bột gỗ hóa. Máy phủ ngòai máy xeo Lumi 7 của nhà máy Stora Enso Fine Paper có tốc độ ghi nhận là 1800m/phút. Chiều rộng tờ giấy 8,40m. Máy PM 3 Chinju của Shinmoorim có tốc độ trung bình là 1472 m/phút trong 24 giờ. Nhưng hãy xem máy của nhà máy Dagang có tốc độ thiết kế 2000m/phút ở bên dưới. Giấy bìa và các loại giấy định lượng nặng hơn khác, được xeo ở tốc độ thấp hơn. Máy xeo vật liệu làm sóng có tốc độ đến 1200 m/phút, và carton bìa là trên 800m/phút. Nhưng ở nhà máy Worth của hãng Palm có máy xeo giấy từ nguyên liệu

An Binh Paper Corporation tái chế sản xuất giấy lớp bìa và carton sóng lớp giữa có tốc độ thiết kế là 1.800m/phút và bề rộng là 11m, nó sẽ sản xuất 600.000 tấn/năm. Dự định khởi động vào mùa thu năm 2002. Máy xeo giấy tissue, loại dùng nguyên liệu tự do và định lượng có thể làm khô một cách dễ dàng, có tốc độ vượt quá 2.000 m/phút. Theo ghi nhận NA máy xeo ở nhà máy Bay West của Mosinee ở Middletown, OH, có tốc độ 2.043 m/phút (với tốc độ này sản lượng giấy của 15 ngày sản xuất liên tục sẽ có thể bao được cả trái đất ngay tại đường xích đạo) -Các máy xeo và máy phủ tráng ở nhà máy chạy thử. Chiều rộng tối đa của máy xeo PM Chiều rộng của máy PM lên đến 10 m, mặc dù máy xeo giấy tissue chỉ lên đến 7,77 m. Tuy nhiên, chi phí cho các trục và lô sấy tăng lên khi độ rộng trên 10 m, do các sự cố làm võng trục đòi hỏi đường kính trục phải lớn hơn. Vì vậy đối với các máy xeo giấy tốc độ càng cao người ta càng phải nỗ lực hơn để gia tăng sản lượng.

Giấy in báo. Máy xeo rộng nhất có lưới xeo rộng 10,5m.

LWC. Máy PM 9 Verzuolo của Cartiere Burgo (khởi động vào cuối năm 2001) có chiều rộng lưới xeo là 10,45 m.

Giấy không phủ từ bột gỗ hóa, các máy xeo ở nhà máy 2 Gold East Paper Jiangsu ở Trung Quốc có chiều rộng khổ là 9,77 m.

Máy phủ ngoài máy xeo của nhà máy Dagang có khổ là 9,77m

Giấy bìa lớp mặt. máy xeo PM1 Obbola của hãng SCA Pakaging là máy rộng nhất lúc này với 10,2 m khổ. Máy xeo giấy lớp bìa và lớp giữa của carton sóng ở Palm Worth sẽ có chiều rộng là 11 m.

Giấy tissue. Máy xeo giấy rộng nhất là máy PM 4 của SCA Hygiene Ortmann rộng 7,01 m. Máy sẽ được đưa vào sản xuất theo kế hoạch của Georgia-Pacific có khổ là 7,77m với sản lượng 80.000 tấn/năm.

Sản lượng lớn nhất của máy xeo và máy phủ tráng giấy. Có lẽ sản lượng lớn nhất trên thế giới là:

Giấy in báo. Máy PM 14 của Aylesford Newsprint đã sản xuất 884 tấn/ngày. Nhà máy Braviken của Holmen Paper, ở Norrkoping, có máy xeo PM 53 được thiết kế gần 1000 tấn/24 giờ có tốc độ là 1700 m/phút (nó đã chạy với tốc độ 1712 m/phút) và chiều rộng khổ là 8,95 m. Sản lượng cao nhất hàng tháng trên một đơn vị rộng ở 48,8 g/m2 (thực tế máy xeo giấy SC/LWC) là máy PM 6 của Jamsankoski ở mức sản lượng là 980 kg/cm/ngày (?). Máy xeo giấy vừa xeo hoặc giấy in báo hoặc giấy SC ở nhà máy Stora Enso Langerbrugge có một năng suất theo dự án là 400000 tấn/năm, khởi động vào cuối 2002.

Giấy SC (supercalendered paper: giấy qua ép quang cao cấp). Stora Enso North America Port Hawkesbury có máy xeo mới, khởi động vào năm 1998 có năng suất 350.000 tấn/năm, chiều rộng là 10,1 m và tốc độ thiết kế là 1.800 m/phút.

Giấy LWC (lightweight coated paper: giấy tráng phủ định lượng thấp). Máy xeo PM 4 Rauma của UPM-Kymmene có năng suất là 400.000tấn/năm.

Giấy không phủ từ bột gỗ hóa. Mỗi máy trong 2 máy PM ở nhà máy Gold East Paper Jiangsu, Trung Quốc, được thiết kế với mức sản lượng là 460.000 tấn/năm và sản xuất chủ yếu giấy copy và giấy dùng với bột màu. Chiều rộng khổ là 9,77 m và tốc độ tối đa là 1500 m/phút.

An Binh Paper Corporation Giấy tráng phủ từ bột gỗ hóa. Máy PM11 của Sappi Fine được làm lại để đạt

570.000 tấn/năm giấy tráng phủ 3 lớp, có lẽ vẫn tiếp tục là máy xeo lớn nhất về loại giấy này. Khổ lưới 9,2m, tốc độ thiết kế 1.500m/ph; nhưng Burgo đang cân nhắc việc lắp máy xeo 600.000 tấn/năm ở nhà máy Ardennes, vào năm 2002 họ sẽ quyết định để khởi động vào cuối 2004.

Máy phủ tráng bên ngoài máy xeo: -Nhà máy Dagang, của hãng Gold East Paper APP Asia Pulp & Paper, Trung Quốc đã khởi động máy phủ vào năm 1999 với năng suất 600000 tấn/năm sản xuất giấy phủ hai lớp.. Bề rộng khổ lưới là 9,77 m và tốc độ thiết kế là 2.000 m/phút.

-Nhà máy Nordland Papier của UPM-Kymmenes, khởi động vào 1996. Được thiết kế để sản xuất giấy mỹ thuật hai lớp có phủ năng suất 350.000 tấn/năm. Bề rộng 9,5 m, tốc độ thiết kế 1.500 m/phút. -Giấy nhiệt. Nhà máy Kehl của August Koehler có máy phủ tráng lớn nhất, có bề rộng khổ là 4,10 m và tốc độ thiết kế 1200 m/phút. Nó cũng sản xuất giấy CFB, loại giấy copy không có carbon.

Giấy bìa làm thùng hộp. Nhà máy Mansfeld của International Paper có máy xeo năng suất 390.000 tấn/năm. Máy xeo giấy lớp bìa và lớp giữa của carton sóng của nhà máy Palm Worth sẽ sản xuất 600.000 tấn/năm.

Giấy bìa. Máy xeo giấy bìa BM 8 của Stora Enso Skoghall có năng suất là 320.000 tấn/năm sản xuất giấy bìa làm bao bì chứa chất lỏng. Có bề rộng khổ 8,3 m.

Giấy tissue. Máy xeo giấy ở Port Hudson của Georgia-Pacific, LA, sẽ là một trong số những máy lớn nhất với 80.000 tấn/năm. Kimberly-Clark lên kế hoạch cho máy xeo giấy 90.000 tấn/năm tại nhà máy Bajio, ở San Juan del Rio, Mexico, để có thể khởi động vào quý 1 năm 2002.

Việc phát triển trong tương lai của các thông số cao nhất đã được xem xét (trên quan

điểm kỹ thuật) bởi Paprican như sau:

Tốc độ của máy xeo có thể đạt đến 3.000 m/phút vào năm 2045, cung cấp các phát triển chủ yếu về phân phối huyền phù bột trong máy xeo, về định hình tờ giấy, về ép, sấy (ví dụ sấy ép, Condebelt), và việc cán láng cũng đang có nhiều cải tiến. Tốc độ của máy xeo giấy bìa BM có thể đạt đến 1.400 m/phút trong vòng 5 năm tới, và các vật liệu tạo sóng có thể được sản xuất ở tốc độ 1600 m/phút vào năm 2015.

Về nguyên tắc, Không có máy xeo nào trong tình hình hiện tại có thể xeo giấy với tốc độ đạt đến 6.000 m/phút.

Người ta có thể vượt qua mức khổ giấy 10 m trong vòng 2 thập kỷ tới, có thể dựa vào việc sử dụng MOC nhẹ hơn và chắc hơn.