Organizzazione e aspetti tecnologici nel settore della patinatura on

Transcript

Organizzazione
e aspetti
tecnologici
nel settore
della patinatura
on-line e off-line
Zucchellini Cristiano
(Garda)
Scuola Interregionale
di tecnologia
per tecnici Cartari
Via Don G. Minzoni, 50
37138 Verona
Relazione finale
6° Corso di Tecnologia per tecnici cartari
1998/99
Organizzazione e aspetti tecnologici nel settore della patinatura on-line e off-line
Indice
1. Preambolo ...................................................................................... pag.
1
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
La patina ........................................................................................ pag.
I pigmenti
I leganti
Gli additivi
La cucina patine
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3. La patinatura on-line ................................................................... pag.
3.1 Influenza sulla patinatura derivante dalle caratteristiche del supporto
3.2 Sistemi di applicazione Gric (Gate Roll Inversion Coater),
a lama metallica / a lama di ceramica
3.3 Organizzazione del settore on line - Importanza del pope intermedio
nell’organizzazione produttiva – Il jumbo store
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4. Trattamento superficiale off-line ................................................ pag.
4.1 Introduzione
4.2 Ufficio programmazione – Organizzazione del reparto
Interazioni on/off line
4.3 Le macchine prebobina
4.4 La macchina patinatrice Beloit
4.4.1 Le giunte automatiche – I sincronismi
4.4.2 Lo svolgitore – L’incollaggio volante – Le stazioni di patinatura
Circuito finale della patina
4.4.3 Gli infrarossi, la cappa, la seccheria
4.4.4 L’arrotolatore (pope)
4.5 Difetti da patinatura
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5. Conclusione ................................................................................... pag.
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1. Preambolo
L’evoluzione dei processi di produzione della carta ha subito un processo di
accelerazione specialmente nel periodo successivo alla seconda guerra mondiale.
In particolar modo era il trattamento del supporto cartaceo con molteplici soluzioni chimiche (patinatura, siliconatura, applicazione d’amido, ecc.) e tecnologiche (calandratura, goffratura, ecc.) a conoscere un’evoluzione importante. Le esigenze del mercato grafico nazionale hanno imposto al settore della carta un perenne ammodernamento e la continua ricerca di sistemi che rendano il prodotto
da stampare adatto alla maturazione che tale settore ha conosciuto. Quarant’anni
fa la diffusione delle riviste periodiche, dei libri e in genere di prodotti ove la fotografia fosse elemento di spicco per i lettori degli stessi non era sentita poiché lo
stesso mercato non aveva il bisogno di stimolare l’acquisto dei suoi prodotti: la
“domanda” era poco esigente e direi nella massima sua potenzialità limitata al
semplice livello nazionale, “l’offerta” riusciva a vendere egualmente non avendo
concorrenze esterne. Oggi al contrario, un bene fabbricato negli Stati Uniti potrebbe essere commercializzato in Giappone come nel Botswana; per questo motivo la qualità dell’immagine che appare sulla rivista o sull’opuscolo determina
molte volte la preferenza che il possibile cliente può accordare a quel prodotto.
La patinatura di qualità è a tutt’oggi il mezzo più significativo per rendere la carta da stampa adatta all’utilizzo per la quale essa stessa è destinata.
In questo mio approfondimento cercherò nella maniera più semplice, di descrivere come la patinatura in una moderna cartiera possa rappresentare l’elemento
che concorre primariamente alla formazione del valore aggiunto del prodotto, e di
come l’interazione dei vari reparti, la flessibilità e l’organizzazione degli stessi sia
inequivocabilmente fondamentale per il conseguimento di un utile d’esercizio in
linea con le esigenze che la globalizzazione impone ad una moderna azienda industriale; la trattazione terrà conto anche di alcuni aspetti tecnici degli impianti installati nello stabilimento della “Cartiere del Garda S.p.A” che a mio avviso rappresenta in Italia e forse anche all’estero una delle aziende del settore ove le soluzioni
tecnologiche adottate sono tra le più innovative ed avanzate.
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2. La patina
2.1 I pigmenti
L’analisi del contenuto secco della patina deve tenere conto delle quantità di
materiali che vengono impiegati per la formulazione della stessa. I pigmenti sono
certamente il componente principale di questa emulsione in quanto rappresentano
mediamente l’80-90% della massa a secco. La funzione principale di questi materiali è quella di riempire gli spazi tra fibra e fibra per rendere la superficie del
supporto uniforme e adatta alla stampa.
L’utilizzo degli stessi sarà – in relazione alle diverse caratteristiche che ogni
pigmento possiede – un compromesso teso al raggiungimento della qualità richiesta, attento alla valutazione dei fattori che intervengono contemporaneamente
ma anche, in senso opposto, nella modifica delle peculiarità del foglio da produrre. Per chiarire l’argomento voglio rilevare come la necessità di un uso specifico
della carta ponga il problema di miscelare caolini (per l’aspetto lucido), in luogo
di carbonati (per l’aspetto matt) o biossidi (aspetto legato all’opacità) per un obbiettivo strettamente legato all’utilizzo del prodotto finito.
Caolino
Tale materiale possiede in misura sufficiente tutte le caratteristiche richieste
ad un pigmento oltre ad essere particolarmente economico; la sua limitante utilizzazione sul mercato nazionale deriva da questioni di tipo geografico poiché in
Italia è maggiore la disponibilità di carbonato di calcio.
Esso è facilmente disperdibile, possiede un sufficiente potere opacizzante, richiede una bassa domanda di legante, ha un buon indice di grado di bianco con
conferimento di ottimo liscio e lucido alla superficie delle carte patinate.
Carbonato di calcio
Questo pigmento ha conosciuto nel corso degli ultimi anni un espansione
d’utilizzo veramente interessante dovuta oltre alle sue caratteristiche peculiari
(quali buon potere coprente e costo limitato, elevato fattore di riflettanza diffusa
in campo blu), alla capacità dell’industria che lo produce per macinazione di roccia calcare di differenziare grandemente la granulometria. Questo elemento porta
a comprendere come con il diminuire della grandezza delle particelle aumenti
considerevolmente il grado di lucido permettendo all’industria, utilizzando tale
materiale, di ottenere con costi limitati buona finitura della carta. L’eccelso valore dei fogli trattati con carbonato deriva peraltro anche dalla forma delle sue particelle, cristallina di tipo vario e non lamellare - come il caolino - importante per
aumentare l’assorbimento degli inchiostri da stampa.
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Biossido di titanio
Il suo costo elevato ne limita da sempre l’utilizzo nella cartiere e pur attribuendo alla carta elevatissimo grado di bianco e opacità, la quantità di materiale
utilizzata in patina non supera assolutamente il 25% del pigmento totale. La finezza e la buona disperdibilità delle sue particelle favorisce inoltre una buona lisciatura.
Bianco satin
Tra i pigmenti utilizzati in misura minoritaria nella patinatura troviamo il
Bianco Satin utilizzato esclusivamente come ausialiaro di altri materiali pigmentosi. Tale fatto trova giustificazione nell’alta domanda di adesivo, nella lentezza
d’asciugamento ed elevata viscosità che conferisce alla pasta di patina. Un aspetto
negativo rilevante di tale prodotto, ottenuto artificialmente per interazione tra latte
di calce e solfato di alluminio, è la sua difficile rimozione dagli impianti: se utilizzato con carbonato o caolino tende ad incrostare il diluitore e le tubazioni.
Aspetti positivi sono l’elevato grado di bianco e il lucido eccezionale che
conferisce alla patina, anche quando si effettua una calandratura leggera.
Solfato di bario
Viene chiamato anche bianco fisso. Il suo utilizzo è limitato alle carte di alta
qualità poiché ha un grado di purezza spinto, un bianco notevole e un ottimo potere coprente. È posto in commercio in dispersione del 70% in quanto non è possibile ridisperderlo una volta seccato.
Farina fossile
La farina fossile viene utilizzata solo occasionalmente per ridurre il lucido
poiché aumenta l’abrasività della carta. Viene utilizzata senza problemi con altri
pigmenti e la sua domanda di legante è leggermente superiore a quella dei caolini
per patina. Possiede malauguratamente una scarsa ritenzione d’acqua con conseguenti problemi di irregolarità d’applicazione e secco della soluzione colloidale.
Talco
Il materiale sta conoscendo un aumento d’utilizzo sul mercato del patinato
ma rimane ancora al di sotto dei livelli raggiunti da carbonato e caolino. Esso
impartisce un bianco molto elevato, un lucido buono e possiede una discreta influenza sulla reologia delle paste da patina quando viene impiegato con altri pigmenti come il caolino.
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2.2 I leganti
Le particelle di pigmento miscelate nell’emulsione non possono coesistere
tra di loro se non interviene in soluzione un elemento denominato legante la cui
funzione è quella di adesivo tra le particelle di pigmento nonché tra le stesse ed il
supporto cartaceo. Una carta patinata con emulsione avente dose di legante insufficiente non potrebbe essere considerata qualitativamente tale, in quanto la patina
si staccherebbe sotto l’azione del tiro degli inchiostri da stampa. Al contrario una
quantità di legante sproporzionata influisce negativamente sulle caratteristiche
della carta, a danno del lucido e della ricettività dell’inchiostro senza considerare
che tale prodotto è più costoso dei pigmenti.
Il legante stabilisce dei ponti tra le particelle che deve far coesistere riempiendo, in bassa misura, i vuoti tra le stesse.
La quantità del legante varia in relazione al tipo di carta e all’utilizzo della
medesima ; i leganti vengono sempre utilizzati in associazione (es: amido-lattice,
caseina-lattice).
Proteine di soia e caseina
Sono fra i leganti più pregiati per le ottime caratteristiche impartite alla carta
patinata. Le proteine presentano rispetto alla caseina, il vantaggio di una maggior
uniformità del prodotto. Esse sono disponibili in una notevole varietà di versioni;
pertanto oggi si preferisce sostituire la caseina con le proteine di soia.
Questi due prodotti vengono utilizzati in associazione con il lattice.
Le proteine e la caseina si sciolgono in alcali, ammoniaca o soda e vengono
aggiunte direttamente nella dispersione di pigmento per evitare di abbassare il
secco delle patine. L’aggiunta di tali prodotti provoca un aumento di viscosità
dell’insieme con conseguente aumento di temperatura causato dallo sforzo
dell’agitatore che deve muovere una soluzione più viscosa; per questo motivo la
dissoluzione della proteina si otterrà senza riscaldare l’emulsione.
Amido
Il prodotto utilizzato nell’industria cartaria deriva dalle colture del mais, della
patata o del frumento e viene modificato chimicamente per ottenere viscosità
basse e miglior reologia. Per preparare la salda d’amido da impiegare nella patina
si disperde la polvere in acqua al 20-35%, sotto agitazione e si porta alla temperatura di cottura di 95°C per almeno venti minuti. Il derivato così ottenuto deve
essere mantenuto ad una temperatura non inferiore a 60°C. Tale provvedimento
viene adottato per impedire la retrogradazione dell’amido; la salda d’amido assumerebbe altrimenti un aspetto gelatinoso e viscoso non potendo più essere riutilizzata. L’amido è particolarmente adatto a patine non superficiali, sulle quali
cioè si stende un secondo strato di patina. Soprattutto quando si usa in superficie,
l’amido deve essere insolubilizzato affinché la patina risulti resistente all’azione
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dell’acqua; tale peculiarità viene garantita da resine melammina-formaldeide (dosata al 10% dell’amido presente) e dal carbonato di zirconio ammonio. Le cere
pur avendo tale funzione di barriera all’acqua non sono considerate insolubilizzanti poiché non si legano all’amido.
Lattici
Essi consentono una buona chiusura della superficie per il loro potere filmante. I lattici non fissano gli sbiancanti ottici, ma tale limitazione non costituisce un
impedimento al loro uso, perché i lattici vengono generalmente associati a un altro legante, che ha una buona affinità per gli sbiancanti (amido, carbossilmetilcellulosa ecc.).
La scelta del tipo di lattice da impiegare deriva dalle caratteristiche finali del
foglio da trattare tenendo conto anche di raggiungere una buona macchinabilità
in patinatrice.
Dal punto di vista chimico essi sono polimeri sintetici termoplastici, ottenuti
polimerizzando monomeri di natura diversa. Il rapporto fra le molecole di butadiene e stirolo va da 40/60 a 30/70 circa (essi sono il prodotto della polimerizzazione di questi due elementi). La diminuzione di tale rapporto favorisce la rigidità del lattice, l’aumento ne valuta la plasticità e il potere legante.
Carbossimetilcellulosa
Si ottiene dalla cellulosa e viene impiegata generalmente in basse percentuali
0,5-2% del pigmento, insieme al lattice. Essa favorisce la ritenzione d’acqua della patina (il compito consiste nel trattenere l’acqua nella patina che andando persa causerebbe una diminuzione drastica dei leganti contenuti nella fase acquosa
con precipitazione del contenuto degli stessi in patina), tale processo purtroppo
conosce una riduzione drastica con l’aumento della temperatura durante l’iniziale
essiccamento delle patine. Qualche volta è causa di aumenti indesiderati della viscosità, e nel riutilizzo di fogliacci o refili nel processo, forma microscopici grumi per cui è fonte di sporco.
2.3 Gli additivi
Questi prodotti svolgono un azione ausiliaria rispetto ai pigmenti e ai leganti,
ma sono fondamentali in una formulazione per le loro caratteristiche.
Antischiuma
Il loro utilizzo è destinato a prevenire ed eventualmente abbattere la schiuma
formatasi nell’emulsione. Il preventore si aggiunge durante la preparazione della
patina, l’abbattitore durante l’utilizzo della stessa. La schiuma, dannosa per il
trattamento in quanto influisce sulla reologia della patina e provoca bollicine di
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aria che scoppiando lasciano il segno sulla superficie patinata, si forma solitamente durante la turbolenza dell’agitazione per infiltrazione di aria attraverso le
tenute delle pompe o delle giranti e/o per trascinamenti meccanici di aria nella
patina.
Addensanti
Hanno la funzione di aumentare la viscosità della patina, al fine di modificarne
la reologia e favorire la ritenzione d’acqua.
Riduttori di viscosità
Il loro compito, come si comprende dal loro nome è quello di diminuire la
viscosità dell’emulsione; i “cucinieri” preferiscono non utilizzarli evitando formulazioni troppo viscose.
Lubrificanti
Aumentano la plasticità della carta e dello strato di patina sul foglio; migliorano la lucidabilità, l’aspetto superficiale e il risultato di stampa. Il più diffuso è
lo stearato di calcio.
Coloranti
Il loro compito è quello di correggere la colorazione talvolta giallastra della
patina, anche quando essa potrebbe sembrare bianca. I pigmenti utilizzati sono il
rosso e il blu (o violetto).
Sbiancanti ottici
La loro funzione è quella di catturare le onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda inferiore al visibile (raggi ultravioletti), reimmettendole con una frequenza superiore visibile ad occhio nudo. A parità di luce incidente sarà maggiore – per le patine ove sono stati miscelati i candeggianti – quella riflessa facendo
apparire il foglio più bianco di quello che non sia effettivamente. Lo sbiancante
deve potersi attaccare ad una sostanza di supporto quali le proteine, l’amido o la
CMC. La presenza di biossido di titanio vanifica la loro funzione in quanto tale
materiale assorbe la radiazione ultravioletta non permettendo agli sbiancanti di
rifletterla con frequenza compresa tra i 360 nm ed i 770 nm (banda di lunghezza
d’onda della luce visibile).
Biocidi
I biocidi sono destinati a prevenire la fermentazione di caseina, proteine e
amidi, disposti in determinate condizioni, a tale infezione. Le quantità introdotte
in patina sono piccolissime – sottolineo come il produttore di pigmenti e lattici ne
dosi piccole parti alla fonte per prevenirne a priori la degenerazione -. Un even-
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tuale fermentazione in siti ove la patina può ristagnare a lungo deve essere eliminata lavando gli impianti con soda caustica o ipoclorito.
2.4 La cucina patine
La cucina patine della Cartiere del Garda S.p.A. è organizzata per garantire la
massima flessibilità di utilizzo e per produrre in discontinuo le diverse ricette
studiate dai tecnici responsabili. Essa è strutturata in due linee di cottura della patina e una linea di cottura per l’amido. Le materie prime scaricate nei diversi serbatoi esterni ed interni sono caricate nei diluitori attraverso tramogge poste al di
sopra di essi, dotate di celle di carico per la rilevazione del peso di materia prima
da introdurre nel cuocitore. Il sistema di gestione per il caricamento e la cottura
della dispersione colloidale è interamente computerizzato e permette
all’operatore presente nella cucina di abbandonare momentaneamente il posto di
lavoro per altre esigenze tecniche. A tutti gli effetti, esso attiva un iter di cottura e
caricamento, miscelazione e sbattimento in automatico che funziona senza soluzione di continuità, garantendo il costante caricamento di cotte secondo ricetta
nelle tine di scarico patina sottostanti i diluitori. I due diluitori per la preparazione patina hanno una capacità di 80 m3 mentre quello per la cottura dell’amido
può lavorare fino ad una capienza di 35 m3.
I serbatoi intermedi per il parcheggio del lavorato posti al piano terreno sono
7 (T1-T2 servono le patinatrici off-line, T3 Jabengerg, T4 Jabenberg-Beloit offline, T/5-6-7 patinatrici on-line.
L’impianto progettato dalla Cellier permette come rilevato precedentemente
di prelevare da qualsiasi tina intermedia o di altro tipo il quantitativo di materia
prima o prodotto lavorato e di trasportarlo in un qualsiasi altro serbatoio con immediatezza e precisione elevata; per questo sui calcolatori siti nel locale della cucina patine possono essere evidenziati e valutati i diversi livelli di tutti i serbatoi
della cartiera.
Le cotte praticate nei diluitori possono essere effettuate con una quantità minima di carico pari a 20 quintali e per livelli di carico superiori con banda di cinque in cinque quintali fino a capienza massima.
La pulizia delle tubazioni che si sviluppano a diramazione dalle vicinanze
della cucina per le patinatrici off-line fino a distanza di 350 metri per le on-line è
praticata con un sistema a palla. Con tale procedimento viene introdotta in una
finestra apribile sulla tubazione una palla gommata con nucleo in ferro, che spinta dall’acqua obbliga la patina a confluire verso il serbatoio desiderato. Apparati
elettromagnetici siti sulle tubazioni in corrispondenza delle varie tine individuando la palla aprono una valvola che devia la stessa e l’acqua in fogna garantendo
che nel serbatoio non ci sia mescolamento di patina con acqua.
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Effettuata tale operazione, la palla può essere tranquillamente recuperata in
un cono aperto sullo scarico .
La sala di controllo della cucina patine è collegata in rete tramite terminale, il
quale, garantisce al sistema l’interattività con le altre realtà produttive
dell’azienda (collegamento con software Millwide e posta elettronica).
L’attività di preparazione dei prodotti per il trattamento superficiale è svolta
solitamente da due operatori: uno di essi si occupa del controllo computerizzato
delle cotture e della gestione degli impianti oltreché della misurazione dei secchi
e delle viscosità, l’altro è addetto alla pulizia del reparto e al cambio ricetta in
macchina.
Per il controllo qualitativo del lavorato è addetto un analista di laboratorio.
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3. La patinatura on-line
3.1 Influenza sulla patinatura derivante dalle caratteristiche del supporto
La patina cerca di penetrare in un supporto cartaceo, il quale, indubbiamente
deve avere caratteristiche strutturali che gli permettano di accettare, in base alle
esigenze di produzione, quantitativi di patina adatti all’utilizzo finale. Come tale
prodotto penetri e si disponga chimicamente all’interno rappresenta un aspetto
fondamentale nella ricerca della qualità totale.
I fattori più rilevanti per la preparazione del supporto da patinare vengono
indicati nella ricerca di un equilibrio nel profilo di umidità, che appare evidente
se valutiamo come in una fascia di carta più umida la patina trovi maggiori difficoltà di assorbimento.
Altri aspetti interessanti sono rappresentati dalla lisciatura del foglio; a tutti
gli effetti la ricerca di un liscio elevato è motivo di buona applicazione - per minori difficoltà di appianamento delle asperità - ma anche di possibile danneggiamento del risultato da ottenere - per mancanza di porosità sufficiente ad una adeguata penetrazione -.
Tale considerazione emerge dall’utilizzo dopo la lisciatura in macchina del
GRIC (GATE ROLL INVERSION COATER - di cui parlerò successivamente),
il quale irruvidisce – grazie al leggero spessore di prepatina – il supporto, donando al semilavorato caratteristiche migliori per il secondo passaggio on-line.
Ulteriore aspetto del supporto viene indicato nelle caratteristiche meccaniche
di cui abbisogna per poter essere trattato in linea. Esso deve resistere alle varie
sollecitazioni durante il trattamento, nonché al bagno di patinatura ove le forze
idrauliche sono notevoli.
La formazione, infine, contribuisce in larga misura al trattamento, in quanto
diverse disposizione delle fibre e dei materiali ausiliari potrebbero compromettere la penetrazione a causa della variata assorbenza lato tela-lato feltro.
3.2 Sistemi di applicazione gric (gate roll inversion coater),
a lama metallica/a lama di ceramica
Le macchine continue della “Cartiere del Garda S.p.A.” sono entrambe dotate di patinatrici in linea capaci di effettuare un trattamento di prepatina sul supporto cartaceo o di applicare direttamente la patina Top per il semilavorato che
non abbisogna di ulteriori trattamenti superficiali. Le due linee, patinatrice Beloit
per la macchina continua seconda e Valmet per la terza sono dotate di un sitema
di applicazione della soluzione patina o quando necessario amido a lama ra-
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schiante. La macchina Beloit, prima ad essere installata on-line nel reparto fabbricazione è caratterizzata da un doppio impianto di patinatura. Come detto è disponibile un sistema a doppia testa con lama raschiante, prima del quale peraltro
troviamo un moderno e funzionale apparato di prepatinatura detto GRIC (Gate
Roll Inversion Coater).
Il sistema di patinatura GRIC consta di alcuni vantaggi d’utilizzo rispetto alle
tradizionali teste, ma anche se visto in relazione a nuove tecnologie similari, quali la Speed-sizer o le Film-press in genere. La sua struttura con 4 cilindri permette
alla patina di essere “macinata”: il passaggio conseguente da rullo a rullo facilita
un apporto lineare e calibrato di prodotto sulla carta con riduzione dei problemi
legati alla reologia; purtroppo, è altresì evidente tuttavia, come tale peculiarità tipo di costruzione - necessiti di maggiore revisione e controllo per problemi legati al rotolamento e movimento dei cilindri, alla loro bombatura, al maggior
numero di spruzzi e asservimenti.
Insieme del Gric aperto
Tale elemento è un aggregato che applica amido o patina al foglio di carta
mediante cilindri come già rilevato. Esso è formato da due corpi applicatori, due
cilindri esterni rivestiti chiamati dosatori e due interni rivestiti, provvisti di un sistema di raffreddamento, denominati cilindri applicatori. Ogni corpo applicatore
apporta e dosa il film sul cilindro dosatore. Tale pellicola viene quindi trasferita
dal cilindro dosatore all’applicatore e da questo alla carta. Differenti quantità di
soluzione possono essere applicate controllando il film sul cilindro dosatore. Ciò
permette di applicare diverse quantità e/o diverse soluzioni a ciascun lato della
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carta. I corpi applicatori apportano amido o patina tramite un ugello. L’elemento
dosatore può essere costituito da una lama o da una barretta scanalata oppure liscia. L’eccesso di soluzione applicata dai corpi viene raccolto e rimesso in circolazione da una vasca di raccolta patina posta tra il cilindro dosatore e il corpo applicatore. Quando il foglio passa tra i due cilindri applicatori, questi ultimi girano
alla velocità della macchina. I cilindri dosatori vengono comandati individualmente da comandi a velocità variabile e progettati per un funzionamento dal 40 al
90% della velocità della macchina. Le operazioni di trattamento superficiale possono essere interrotte momentaneamente allontanando i cilindri applicatori dai
dosatori, senza però escludere l’alimentazione della soluzione. Escludendo il cilindro applicatore superiore che è montato fisso, tutti i cilindri ed i corpi applicatori sono imperniati con movimentazione idraulica. Anche la vasca di raccolta
patina è movimentata idraulicamente al fine di rendere più agevole l’operazione
di lavaggio e pulizia. Per ottenere l’eguale distribuzione di peso di soluzione di
patinatura o il collaggio su tutto il foglio, occorre bombare i cilindri applicatori e,
se necessario, anche i cilindri dosatori.
La bombatura dei cilindri ha come scopo la rettifica delle deflessioni combinate dei cilindri che si sviluppano al momento del caricamento alla linea di contatto. Il corretto trasferimento di soluzione e anche la sua distribuzione non sarebbero possibili senza la bombatura dei cilindri in quanto le linee di contatto non
sarebbero ben chiuse. Il disegno per la scelta delle bombature mostra i diversi carichi lineari in corrispondenza della linea di contatto. Per mantenere la rettilineità
del percorso del foglio alla linea di contatto, le bombature dei cilindri teoricamente dovrebbero essere cambiate ogni volta che si applica una nuova pressione
lineare.
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Particolari Del Gric
Tenute laterali
Esse vengono installate per mantenere l’eccesso del flusso di soluzione
all’interno della macchina, raccolto dalle vasche, invece di fluire in direzione trasversale alla macchina, al di fuori dei cilindri dosatori. A questo scopo la zona tra
la superficie del cilindro, l’elemento dosatore e il corpo applicatore è chiusa (su
una data lunghezza) vicino ai bordi del cilindro, da due tenute. Le tenute laterali
sono fatte di un materiale morbido e rivestite da una striscia di teflon. Sono posizionate in un supporto metallico e hanno un profilo diverso a seconda
dell’elemento dosatore impiegato (lama o barretta).
Spruzzatori di estremità
Gli ugelli si trovano ad ogni estremità dei cilindri dosatori allo scopo di mantenere la superficie del cilindro pulita e lubrificata. Gli ugelli sono regolabili in
direzione trasversale. L’alimentazione dell’acqua è regolata mediante valvole ad
ago a monte di ogni unità di spruzzo. Le valvole ad ago misurano la quantità necessaria di acqua per ottenere la migliore azione di lubrificazione e pulizia.
Vaschette laterali
Le vaschette laterali vengono installate in corrispondenza delle linee di contatto dei cilindri dosatori con i cilindri applicatori. Esse devono raccogliere
l’eventuale troppo pieno che può prodursi durante le fasi transitorie a causa di un
funzionamento non ottimale. La soluzione rimossa è scaricata attraverso un tubo
flessibile.
Lame di pulizia
Le lame di pulizia laterali vengono montate sui cilindri dosatori (figura) per
rimuovere il film di soluzione dal cilindro dosatore e quindi dal cilindro applicatore esterno alla carta. Uno spruzzatore mantiene pulito il cilindro dosatore e il
cilindro applicatore fuori dalla larghezza rifilata del foglio e provvede alla lubrificazione delle lame di pulizia. Tali lame funzionano con sistema lisciante a 90°
rispetto al cilindro ove vanno in appoggio.
Le diverse soluzioni tecnologiche applicate nel settore on-line sfruttano
tutt’oggi l’esperienza maturata in diversi anni di trattamento superficiale, ma
rappresentano anche le potenzialità di un’industria disposta a scommettere su sistemi innovativi e nettamente rivoluzionari. Tale proposizione deriva dall’utilizzo di nuove tipologie di raschio con lama per l’applicazione della patina.
In quest’ultimo periodo, infatti, i tecnici della “Cartiere del Garda” stavano
sperimentando e utilizzando delle lame con bisello in ceramica, aventi caratteristiche diametralmente opposte rispetto a quelle in acciaio. Il materiale di cui sono
composte ha una resistenza all’usura veramente interessante e superiore rispetto
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alle tradizionali. Adatte in particolare per lavorazioni monoprodotto, ove il loro
utilizzo si protrae per un periodo molto lungo, si sono rilevate poco appetibili però per il mercato della Cartiere del Garda e credo per quello nazionale in genere,
portato a tutti gli effetti ad un’elevata variabilità delle lavorazioni. La giustificazione di questo deriva dal loro elevato costo e dalla scarsissima elasticità di utilizzo: in primo luogo, lo stacco della testata per eventuali problemi tecnici, in
corrispondenza di uno steck-out elevato - con conseguente accumulo di sporcizia
dietro la lama - è causa di variazioni importanti sul profilo di grammatura; secondariamente la loro rigidità potrebbe causare, a modifica per segnatura del backing roll, accentuato fenomeno di bleeding con necessità di sostituzione delle
lame e ineconomicità del processo.
Il tradizionale sistema raschiante con lama in acciaio garantisce, al contrario,
una discreta flessibilità di lavoro. Com’è evidente peraltro, esse sono caratterizzate da una notevole usurabilità nel tempo, ma è proprio questa peculiarità che
permette alla testa di patinatura dotata di tali lame di mantenere nel tempo, seppur con applicazioni incostanti dovute al consumo delle stesse, profili di grammatura lineari e sempre compresi nella banda di applicazione prevista dal target
di lavoro.
Per ciò che riguarda il sistema di applicazione della patina sul supporto, tutte
le teste nel reparto on-line sono dotate di barra cilindrica “flooded nip”, caratterizzata da anima in acciaio e rivestimento in gomma dura. Tale impianto, come
già sappiamo, è immerso in una vaschetta per circa metà del suo diametro; ruotando normalmente nel senso di marcia del foglio, regolato ad opportuna distanza
dal backing roll (la distanza oscilla tra i 0,3 e i 1,5 mm in base alla viscosità della
patina, alla velocità e al tipo di carta), dosa un eccesso di patina sullo stesso supporto. Il quantitativo non necessario viene asportato dalla lama garantendo al semilavorato un quantitativo di pigmento in linea con le esigenze richieste.
Tale struttura sarà però sostituita nel breve da un impianto tipo Jet Flow, caratterizzato da una camera di alimentazione pressurizzata con un orifizio di uscita
ben calibrato, in modo da ottenere un dosaggio patina regolare e preciso in tutto
il senso trasversale della carta. Questa soluzione tecnologica prevede inoltre, come vantaggi tecnici, un minor consumo di energia rispetto al backing roll, una
minore frequenza di pulizia del sistema e una miglior caratteristica di stampa
nonché opacità del foglio dovuta alla minore penetrazione della patina.
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3.3 Organizzazione del settore on line – importanza del pope intermedio
nell’organizzazione produttiva – il jumbo store
L’organizzazione del reparto on line dipende direttamente da un addetto, il
quale è subordinato al reparto fabbricazione ed in stretto contatto con il settore
off-line.
La sua funzione, se vista nel quadro delle diverse realtà cartarie nazionali potrebbe sembrare supplementare, ma la ricerca della qualità totale e di un interlocutore professionalmente preparato sul trattamento superficiale in linea – da
sempre processo di difficile interpretazione, per le innumerevoli difficoltà conseguenti le difettosità sempre superiori alle off-line, e dalla problematica derivante
dall’efficienza da mantenere su livelli accettabili – in una cartaria che produce
esclusivamente patinato trova giustificazione.
La validità di possedere anteriormente alla patinatrice on-line un pope intermedio di macchina, si rende evidente nel computo dei coefficienti di efficienza
degli impianti nel reparto fabbricazione. Infatti, in corrispondenza di una rottura
della carta durante il trattamento superficiale in linea, il tempo di mancata produzione dovuta a pulizia nonché verifica delle teste e degli impianti di asciugamento può essere recuperato avvolgendo del supporto sul tamburo al pope di M.C.
Tale considerazione permette di guadagnare perciò, immaginando due rotture
per turno, una percentuale di efficienza pari all’8% circa in patinatrice, ottenendo
un coefficiente pari al 94,5% in luogo del 86,5% ottenibile senza pope intermedio. (calcolo effettuato considerando 2 fermi macchina per turno//40 min.;1 cambio lame//5 min.; tempo per passaggio coda 10 min).
Le bobine provenienti dalla produzione, in particolare quelle di supporto da
pope di macchina vengono condotte nel jumbo store. Esso è un magazzino delle
bobine madri con elevata capacità di parcheggio (80 posti su binario/70 a terra),
il quale serve come serbatoio di semilavorato da finire con trattamento off-line.
Le bobine ivi presenti, come detto, saranno vagliate e giuntate in prebobina,
in relazione alle loro dimensioni rendendo così possibile la creazione di ulteriori
fabbricazioni. Questo magazzino contribuisce a mio avviso ad un ulteriore passo
in avanti nell’organizzazione generale dello stabilimento: rappresenta, a tutti gli
effetti un polmone importante da utilizzarsi quando le macchine fuori linea sono
ferme a causa di prodotto finito direttamente on-line.
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4. Trattamento superficiale off-line
4.1 Introduzione
Il reparto di patinatura off-line è caratterizzato da un’elevatissima flessibilità,
derivante dalle potenzialità degli impianti installati e dalle disponibilità di spazi
di parcheggio delle bobine provenienti dalla fabbricazione.
Impianti installati:
- Patinatrice Beloit
Vel. max. 1.400 m/min.
- Patinatrice Jabenberg
Vel. max.
- Prebobina Jabenberg 1
- Prebobina Jabenberg 2
- Prebobina Beloit
900 m/min.
- Impianto di aspirazione refili con abbattimento ad acqua KELLER (2 serbatoi)
- Pulper off-line a girante laterale
- 14 carri ponte DEMAG con portata max di 25 tonnellate
- 2 carri ponte KONECRANES con portata max di 22 tonnellate
I rotoli provenienti dalle on-line vengono posti dal servizio di trasporto – assicurato con speciali camion – su binari di parcheggio locati a lato delle patinatrici; dagli stessi verranno in un secondo tempo prelevati per il vaglio in prebobina
necessario all’eliminazione dei difetti. Le macchine per il trattamento superficiale
lavorano solitamente con la stessa linea di fabbricazione, ma sono predisposte per
lavorare con produzioni di formato diverso (entrambe le linee).
Da tale considerazione emerge che a fermate programmate, ma anche non
calcolate in macchina continua, entrambi gli impianti off-line potranno organizzarsi per un’attività di patinatura senza soluzione di continuità con la propria linea, oppure, per un lavoro di recupero programma, consistente nel patinare rotoli
di supporto parcheggiati nel jumbo-store.
Atipicità del reparto è sicuramente l’incredibile possibilità di organizzarsi
nella maniera più adeguata, per rispettare al meglio le indicazioni della programmazione.
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4.2 L’ufficio programmazione – organizzazione del reparto
interazioni on-off line.
L’organizzazione dei reparti produttivi in funzione delle esigenze di consegna
del cliente e della flessibilità delle macchine appartenenti agli stessi, riveste fondamentale importanza nella gestione commerciale dell’impresa industriale. Nella
cartiera questa problematica è demandata all’ufficio programmazione il quale funge da coordinatore delle attività nei vari reparti. Esso deve, in primo luogo, valutare e cercare di portare a buon fine le richieste della direzione generale, la quale gli
affida semestralmente dei budget produttivi che sono il traguardo da raggiungere
per poter considerare quel periodo valido ai fini del risultato d’esercizio. L’ufficio
suddivide l’attività dei reparti in cicli della durata media di 6 giorni nei quali le
macchine devono girare, se possibile, secondo le esigenze del cliente.
Ogni ciclo è caratterizzato da una produzione a plafond divisa per aree territoriali (Italia, Estero, oltre oceano), per cui il venditore dovrà, all’atto della vendita, valutare il contenuto del plafond che gli interessa, e se questo non è sufficiente per il quantitativo di cui abbisogna, optare per la possibilità di ritardare
l’ordine, o chiedere una deroga all’ufficio programmazione per un aumento del
plafond in questione. I cicli produttivi sono tradotti in programmi giornalieri di
produzione, adatti per la lettura dei tecnici di macchina continua e impianti ausiliari (patinatrice, calandra, bobinatrici). In particolare vengono segnalate le quantità in metri da produrre, la durata presunta della produzione, il tipo di patina da
applicare, la sigla del cliente. Ulteriore e oneroso compito di quest’ufficio è la
pianificazione di un programma che permetta al reparto di patinatura off-line, di
agglomerare rotoli di supporto prodotto al pope intermedio per problemi on-line
in modo da creare fabbricazioni di recupero, da inserire in giornate di eventuale
fermo macchina fuori linea a causa di prodotto finito in fabbricazione.
L’intero sistema organizzativo comprendente l’attività produttiva, l’ufficio
programmazione e l’insieme dei clienti è gestito con un sistema in rete telematica
denominato MILLWIDE di cui parlerò successivamente.
Il compito di pianificare il lavoro nel reparto produttivo off-line è dato al caporeparto il quale si avvale alla “Cartiere del Garda” di un assistente per turno di
lavoro nonché di un responsabile per linea di trattamento superficiale.
La giornata di tali figure professionali è scandita dalla verifica del processo
produttivo in relazione alle esigenze proposte dall’ufficio programmazione. In
particolare essi devono mantenere aggiornati e verificati i diversi registri qualitativi del prodotto e manutentivi degli impianti. Aspetto di rilievo di tale organizzazione è rappresentato dalla programmazione di fermate periodiche che permettano ai tecnici interni ed esterni di svolgere le proprie mansioni.
L’aspetto di coordinamento delle varie attività all’interno del reparto patinatura fuori linea riveste notevole valore nell’organizzazione generale dello stabilimento, in quanto il notevole spazio a disposizione degli operatori, che però risulta esse17
re sempre occupato da fabbricazioni di recupero, pone notevoli problemi
sull’ottimizzazione di tali disponibilità, sulla movimentazione e sistemazione delle
bobine nonché su eventuali guasti a strutture di trasporto dei rotoli (carriponte).
Il livello di coordinamento delle diverse realtà produttive nel reparto è controllato con riunioni giornaliere dal direttore della logistica, il quale funge da
perno nell’organizzazione generale dei vari reparti.
L’interazione tra i due reparti è garantita, in primo luogo, da una memoria
storica (dalla produzione alla patinatura top), garantita da un modulario del servizio controllo qualità, che accompagna la bobina dal momento della sua nascita
fino al suo allestimento in bobine figlie. Ciò che a noi interessa è rappresentato
dalle sezioni riguardanti gli aspetti e le difettosità on/off-line. Essa segnala a
chiunque necessiti il livello di lavorazione a cui è stata sottoposta, le difettosità
riscontrate ad ogni livello, nonché quelle eliminate, i suggerimenti e le note del
conduttore di macchina. I dati summenzionati assieme ad ulteriori ivi non menzionati sono contenuti anche nel sistema MTR (di cui parlerò successivamente).
Ogni macchina della “Cartiere del Garda” è collegata a tutte le altre attraverso un sistema a fibre ottiche denominato MILLWIDE , il quale, permette in tempo reale all’operatore di verificare, ad esempio, i rotoli in corso di produzione nel
reparto fabbricazione o il livello di allestimento di un determinato ordine.
Ciò rappresenta, un punto di forza nell’ulteriore organizzazione dei vari settori
dello stabilimento i quali sono consapevoli in ogni momento di ciò che accade negli altri reparti; esso permette, come già affermato, agli agenti di vendita di rimanere in costante contatto con la sede per valutare le produzioni in lavorazione, le
quantità di prodotto finito disponibili e il giorno della loro eventuale spedizione.
L’interazione interna, si completa con un altro software in rete denominato
MTR, il quale collegato tra fabbricazione e patinatura off-line informa gli addetti
sui rotoli movimentati all’interno della struttura e sulle caratteristiche degli stessi
(lunghezza del rotolo, formato, numero e fabbricazione, difettosità, ecc.).
Infine, ad ulteriore collegamento tra i reparti ma anche tra i diversi altri uffici
esiste un programma di posta elettronica interna adatta a comunicazioni tra le varie realtà dell’impianto.
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4.3 Le macchine prebobina
Lo scopo fondamentale delle prebobine è quello di preparare la carta nel modo più idoneo alla patinatura. La “Cartiere del Garda S.p.A.” è dotata di due
macchine Jagenberg e di una Beloit che servono le due patinatrici off-line.
Come dicevo poc’anzi lo scopo principale di queste macchine è quello di eliminare i difetti segnalati dalle macchine continue, rilevati, nel nostro caso da un
apparecchio elettronico ULMA della Stromberg. Altro scopo della prebobinatura
è quello di centrare il formato onde evitare spostamenti del nastro di carta durante la patinatura per ridurre rotture sotto le lame; anche la refilatura della carta evita l’inconveniente di cui sopra.
L’operatore occupato presso la prebobina deve essere persona responsabile e
molto capace, poiché dalle continue potrebbero giungere talvolta rotoli con imperfezioni non segnalate dalle apparecchiature destinate al vaglio elettronico.
L’impianto, posto vicino alle patinatrici, consta di uno svolgitore dotato di
movimento in entrambi i sensi con freno d’emergenza, di un cilindro pope in acciaio (con dispositivo guidacarta ad aria compressa) mosso da motore elettrico
indipendente, di due dischi lama con relative bocchette d’aspirazione per il refilo,
collegate attraverso impianto d’aspirazione Keller al pulper fuori linea e di due
bracci pneumatici per l’espulsione della bobina finita. L’incastellatura robusta e
costruita in acciaio comprende in prossimità dello svolgitore, all’altezza delle
lame di refilo una passerella di servizio adatta per tappare buchi presenti sul rotolo e per la manutenzione.
L’operaio specializzato per lavorare su tali unità, dotate peraltro di elevatissima velocità d’esercizio, deve assicurare la sua costante presenza durante il controllo della bobina, per valutare attentamente che il riavvolgimento avvenga in maniera ottimale, perché da esso deriverà un perfetto incollaggio volante in patinatrice.
Infatti, potrebbe verificarsi durante l’avviamento di un rotolo da ribobinare, che le
pressioni dei bracci di tenuta del rotolo contro il cilindro del pope non siano ben
equilibrate rispetto alla velocità della macchina in quell’istante; questa problematica potrebbe non essere più corretta in una fase più avanzata del riavvolgimento. Da
tale imperfezione deriva l’ovalizzazione del rotolo sul quale si dovrebbe rieffettuare l’operazione di ribobinatura, per la motivazione già esposta.
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I rotoli provenienti dalle on-line dovrebbero essere sempre ribobinati, anche
se privi di difettosità: il loro semplice svolgimento favorirebbe il distacco eventuale di grumi patina pericolosi durante la patinatura off-line in quanto causa frequente di rotture sotto la lama.
Le bobine aventi rotture al loro interno, devono essere sottoposte a pulizia della carta avente pieghe o comunque non adatta alle patinatrici fuori linea. La giunta
tra il prodotto buono antecedente la rottura e il successivo la stessa, viene allestita
con l’utilizzo di nastro biadesivo ad alta resistenza; il nastro non dovrà trovare resistenze nel passaggio sotto la lama; per tale necessità è evidente che l’operazione
deve essere eseguita con attenzione e metodicità, eliminando le pieghe da giunzione e mirando ad ottenere carta ben tesa. La giunta è segnalata sul lato servizio della
bobina per permettere al conduttore la patinatrice di diminuire la velocità di esercizio standard della macchina, garantendo un passaggio privo di inconvenienti. Rilevo, infine, come i rotoli scaricati dopo l’operazione di revisione vengano parcheggiati sugli appositi scivoli posti longitudinalmente alle macchine.
4.4 La macchina patinatrice Beloit
Il processo di trattamento superficiale off-line viene condotto nella “Cartiere
del Garda S.p.A.” con l’ausilio di due patinatrici: una macchina Jagenberg installata nel 1971 e una Beloit inaugurata nel 1980. In queste mie note ritengo opportuno analizzare specificatamente solo la seconda in quanto più recente e dotata di
soluzione tecnologiche al passo con le più recenti esigenze produttive.
4.4.1 Le giunte automatiche – i sincronismi
Le differenze tra patinatura in linea e fuori macchina sono rappresentate oltreché dal semplice aspetto logistico, dal fatto che nel trattamento superficiale
off-line si rende necessario assicurare alla patinatrice un afflusso continuo di semilavorato. A tutti gli effetti tale considerazione emerge dall’ineconomicità di un
processo che debba continuamente arrestarsi per garantire all’apparato la carta da
trattare.
Da questa riflessione che tiene conto in primo luogo dei costi da rispettare in
un azienda, deriva lo studio e la costruzione di un meccanismo con il quale la patinatrice riesca teoricamente a lavorare per ventiquattrore senza soluzione di continuità. Tale apparato che permette alla carta di una bobina trattata solamente in
fabbricazione di attaccarsi in velocità al foglio della bobina che si sta esaurendo è
detto sistema automatico d’incollaggio volante.
Prima di parlare in modo approfondito di questo meccanismo è necessario
soffermarsi sulla preparazione che la bobina di carta vagliata in prebobinatrice,
deve subire per poter essere lanciata in velocità con la macchina per l’incollaggio
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in automatico. A questo scopo è destinato un addetto il cui lavoro consiste nel
preparare sulla bobina di carta una giunta di nastro biadesivo, che permetterà
all’intero formato di attaccarsi solidalmente con il foglio della bobina che si sta
esaurendo. La sagoma dello scotch utilizzato è standardizzato per garantire il migliore incollaggio possibile. L’operaio di turno deve, una volta prelevata la bobina dallo scivolo del reparto o dal jumbo store assicurarsi, rimuovendo parte della
carta posta sulla posizione più esterna del rotolo, che non esistano ammacature o
difetti sulla superficie da patinare poiché eventuali problemi potrebbero far rompere la carta in fase di incollaggio o condizionare negativamente il processo di
trattamento. In base a queste considerazioni, l’addetto giuntista deve conoscere le
varie difettosità che si potrebbero presentare sulla carta al fine di prevenire i problemi rilevati precedentemente.
Rimosso qualche millimetro di carta l’operaio prepara la giunta (figura) assicurandosi che l’ultimo foglio che va in appoggio sulla bobina sia bene in trazione, poiché, durante il lancio in velocità potrebbe penetrare dell’aria all’interno
della giunta, favorendo lo sfogliamento della stessa. Tale dispositivo è composto
da un insieme di strisce di scotch disposte a forma di “V” variabili da cinque a
otto in relazione al formato della carta, alle difettosità presenti, alla velocità della
macchina. Ulteriore compito del giuntista di turno è quello di immettere nel calcolatore della macchina i dati relativi alla velocità con la quale verrà effettuato
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l’incollaggio e il diametro della bobina entrante. Tali dati rivestono rilevante importanza poiché il nuovo rotolo che si prepara al cambio dovrà raggiungere una
velocità quasi eguale a quella della bobina in svolgimento. Per questo motivo e
solo grazie a tali dati il dispositivo d’incollaggio farà azionare il motore dello
svolgitore principale in modo che la potenza erogata, in relazione alle dimensioni
del rotolo sia sufficiente ad equilibrare la velocità della nuova bobina con quella
che si sta esaurendo. L’addetto dovrà segnalare inoltre, posizionando il rotolo in
maniera adatta, cioè in corrispondenza di un sensore di funzione angolare, la posizione della giunta sul rotolo cosicché il dispositivo di incollaggio e taglio agisca con sincronismo e senza errore. Durante l’accelerazione del rotolo entrante, il
dispositivo di appoggio per l’incollaggio e relativo taglio si avvicina con movimento veloce alla bobina
4.4.2 Lo svolgitore – l’incollaggio volante – le stazioni di patinatura
circuito finale della patina
Svolgitore in continuo “Flying Splice”
Lo svolgitore in continuo “Flying Splice” comprende uno svolgitore fisso, i
bracci di trasferimento, il dispositivo di incollaggio volante di cambio rotolo ed
una pesante incastellatura molto aperta per agevolare l’accessibilità sia sul lato
servizio che sul lato comando ai vari punti dello svolgimento.
Svolgitore fisso
Lo svolgitore fisso, in acciaio elettrosaldato, ha una robusta costruzione. Il
lato di carico delle selle di svolgimento è collegato tramite rotaie al carrello di alimentazione nuovi rotoli già preparati col le giunte di incollaggio. Il rotolo in
svolgimento viene tenuto fermo nelle selle dello svolgitore fisso da un dispositivo meccanico di bloccaggio, azionato idraulicamente.
Bracci di trasferimento
I bracci di trasferimento, costruiti in acciaio, hanno lo scopo di permettere la
continuità del ciclo di lavorazione e quindi la successione dei rotoli da patinare
spostando i rotoli già parzialmente svolti nella posizione di scambio e di incollaggio volante. La rotazione dei bracci di trasferimento ed il bloccaggio su di essi
dei rotoli in svolgimento avvengono a mezzo cilindri idraulici. Finecorsa, arresti
ed automatismi del caso assicurano la massima sicurezza e regolarità delle sequenze operative. Una volta prelevata la bobina che si sta esaurendo dalla posizione di svolgimento principale essi si abbassano con movimento di 85° avvicinando il rotolo residuo al sistema di incollaggio, la nuova bobina madre posta di
conseguenza in posizione di svolgimento risulterà vicina anch’essa al rotolo qua-
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si esaurito, sarà sufficiente a questo punto lanciare la medesima in velocità e prepararsi all’incollaggio automatico.
Sistema di incollaggio volante
Il sistema di incollaggio volante è costituito da un cilindro d’incollaggio propriamente detto, rivestito in gomma, da due cilindri guidacarta in alluminio, rispettivamente a monte ed a valle del cilindro d’incollaggio e da un dispositivo di
taglio per l’esclusione del rotolo esaurito.
Cilindri e dispositivo di taglio sono montati su un’unica incastellatura fulcrata ed azionata tramite motoriduttore e martinetti a vite senza fine, trasversalmente
collegati.
Indipendentemente dal diametro dei rotoli da patinare, il movimento
dell’insieme è tale che l’azione d’incollaggio avvenga sempre nella direzione del
centro delle selle dello svolgitore fisso.
Il cilindro guidacarta a monte del cilindro d’incollaggio controlla il percorso
del foglio quando il rotolo si sta svolgendo dai bracci secondari. Il secondo cilindro guidacarta, che segue il cilindro d’incollaggio, è sempre a contatto del foglio
e dotato di regolazione manuale di posizione.
Tra il primo cilindro guidacarta ed il cilindro d’incollaggio si inserisce il dispositivo di taglio automaticamente ed a tempo debito in modo da limitare il più
possibile la coda del rotolo esaurito. Durante l’accelerazione del rotolo entrante,
il dispositivo si avvicina con movimento veloce sino ad una quindicina di centimetri dal rotolo in velocità accompagnando nello stesso modo la carta di quello
che si sta esaurendo; l’ulteriore e preciso allineamento a 3 o 4 cm. dalla bobina è
condotto manualmente dall’operatore. L’insieme delle operazioni di allineamento
e raggiungimento della velocità adatta deve essere controllato costantemente
dall’operatore per evitare anche piccoli errori, i quali potrebbero compromettere
il sincronismo. Una spia luminosa posta sul quadro della testa 1 segnala la possibilità di effettuare il cambio.
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Rimozione rotoli esauriti
Come il rotolo esaurito viene escluso, esso è anche immediatamente frenato
su uno scivolo provvisto di arresti pneumatici. Sbloccando gli arresti, il rotolo
esaurito raggiunge automaticamente un carrello di rimozione trasversale che raggiungerà con percorso esterno la stazione di arrivo in corrispondenza del pulper
in continuo.
Stazioni di patinatura
Le stazioni di patinatura proposte sono del tipo S-Matic/Bent Blade ed assicurano la massima flessibilità d’impiego. Con il sistema S-Matic a lama raschiante, angolo e carico lineare della lama possono essere variati durante la fase
operativa ed indipendentemente entro limiti di pressione. Ogni stazione di patinatura è composta da un cilindro di appoggio (backing roll), un cilindro applicatore,
un coltello patinatore ed una vaschetta della patina a semplice o doppia parete.
Cilindro d’appoggio
Il cilindro d’appoggio della lama che raschia la patina ha grande diametro,
costruzione in ghisa con testate avvitate, rivestimento in gomma e supporti pure
in ghisa con cuscinetti a rotolamento lubrificati a grasso. Spruzzatori laterali ad
acqua nebulizzata con aria mantengono pulite e lubrificate le estremità del mantello esterne al foglio che viene patinato e pertanto a diretto contatto con la lama
patinatrice (la lubrificazione serve a ridurre il consumo per sfregamento del patinatore). La posizione trasversale degli spruzzatori viene regolata in funzione del
formato specifico del foglio da patinare.
Cilindro applicatore
Il cilindro applicatore ha il mantello in tubo di acciaio rivestito di gomma e
testate e perni pure di acciaio piantati a caldo. I supporti di questo cilindro sono
provvisti di cuscinetti a rotolamento lubrificati a grasso e montati su bracci fulcrati che, ad opera di cilindri pneumatici, ne consentono l’allontanamento dal cilindro d’appoggio in assenza del foglio da patinare o per le normali operazioni di
pulizia.
Durante il funzionamento il cilindro applicatore è parzialmente immerso nella patina. Speciali tenute applicate sui perni evitano che la patina penetri nei supporti o si disperda.
Una coppia di raschie d’estremità in materiale sintetico antiabrasivo delimita
la zona di applicazione della patina e fa in modo che questa non fuoriesca dalla
tavola del cilindro applicatore e si distribuisca perfettamente sull’intera larghezza
del foglio da patinare.
Pressione e posizione delle raschie sono manualmente regolabili. Il cilindro
applicatore viene manualmente tarato ad una velocità inferiore a quella operativa
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per poter raggiungere il trascinamento il trascinamento di patina più appropriato
sia nei confronti della pressione idraulica da ottenersi nella generatrice di carico,
fra cilindro di appoggio ed applicatore, che dell’eccesso di patina da rimuovere
con la lama patinatrice.
Una pressione idraulica ottimale elimina infatti le bolle d’aria dovute alla
schiuma e migliora l’ancoraggio della patina sul foglio.
Cilindro d’appoggio e cilindro applicatore non vengono a contatto ed hanno
luce libera di lavoro regolata micrometricamente, con relativo indicatore di posizione, sia al lato comando che al lato servizio.
Unità S-Matic/Bent-blade
Le unità di patinatura S-Matic sono del tipo a lama raschiante con possibilità
di regolazione dell’angolo e della pressione della lama durante il funzionamento
ed indipendentemente per una vasta gamma di pressioni.
La regolazione dell’angolo della lama avviene in un campo compreso tra i
15° ed i 60° e mediante rotazione del corpo del coltello portalama ad opera di un
martinetto a vite posizionato centralmente e comandato da un motore elettrico. Il
centro di rotazione in questo caso è in asse con la linea di contatto della lama sul
cilindro d’appoggio. La variazione della pressione di caricamento della lama si
ottiene facendo sempre ruotare il corpo del coltello portalama utilizzando però un
diverso e specifico centro di rotazione.
I perni del coltello patinatore infatti sono montati in eccentrici azionati da
una doppia coppia di martinetti collegati mediante frizione allo stesso comando.
Arresti con micrometri ed indicatori di posizione, ubicati sui supporti del cilindro di appoggio, determinano l’esatto azzeramento della lama.
Un controllo fine del profilo trasversale della pressione di caricamento della
lama viene ottenuto con un tubo gonfiabile adatto alle elevate sollecitazioni e
montato in un portatubo provvisto di una serie notevole di viti di regolazione.
Oltre alle correzioni della pressione, il tubo summenzionato contribuisce a
smorzare eventuali vibrazioni.
Le lame raschianti vengono sostituite molto agevolmente in quanto l’apertura
e la chiusura del loro sistema di bloccaggio avviene pneumaticamente per mezzo
di una doppia coppia di molle pneumatiche.
Per aumentare la durata delle lame raschianti e ridurre le rotture del foglio
che si sta patinando, il corpo dei coltelli patinatori è dotato di dispositivo meccanico d’oscillazione tramite eccentrico e motoriduttore. Le parti che sono a contatto con la patina sono costruite in acciaio inossidabile.
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Vaschette patina
La vaschetta della patina è costruita interamente in acciaio inossidabile ed è
del tipo a doppia parete per il raffreddamento ad acqua in modo da ridurre al minimo le possibili incrostazioni.
La patina affluisce contemporaneamente sia dal lato comando che dal lato
servizio della patinatrice.
Uno sfioratore di troppopieno provvede a mantenere il livello internamente
alla vaschetta, ad evitare la formazione di schiuma, ad eliminare eventuali elementi esterni ed al recupero dell’eccedenza.
La vaschetta della patina può venire azionata unitamente al cilindro applicatore o separatamente ribaltata per il completo svuotamento e la pulizia previo recupero della patina contenuta attraverso un apposito scarico.
L’eccesso di patina, rimosso dalla lama raschiante, viene pure raccolto dalla
vaschetta e riciclato.
Il circuito finale della patina
Una volta scaricata dalle tine intermedie verso le tine di macchina off-line
Beloit, la patina può essere utilizzata direttamente in macchina, dopo un trattamento di filtrazione che permetta al lavorato di essere applicato mediante le teste
di patinatura, senza che provochi righe o altri difetti reologici sulla carta.
Dalle tine di macchina (4 per la Beloit) la patina viene spinta da una pompa
verso i serbatoi finali della testa; prima di giungere in essi però, la dispersione
viene vagliata attraverso dei filtri aperti a setaccio (dimensione retina 300 micron) per garantire che la grandezza delle particelle sia omogenea. Dal serbatoio
finale, ove la patina viene rimescolata costantemente perché non si attacchi sulle
pareti dello stesso, viene pompata verso la bacinella della testa passando attraverso un ulteriore filtrazione condotta con cartucce tipo GAW. Tali elementi differiscono nella struttura dai setacci a retina. Chiusi e posti in batteria (7 per testa nella Beloit) contribuiscono – lavorando in pressione – ad una migliore filtrazione
della patina. Il lavaggio dei medesimi è condotto per cicli ed in sequenza in modo
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da garantire sempre ampio “respiro” all’impianto. Il loro funzionamento è estremamente intuitivo. La patina, entrando dal centro della cartuccia viene spinta
verso l’esterno dal flusso a monte proveniente dalla mandata, le particelle troppo
grossolane non riuscendo a passare dal cilindrino con retina posto nella cartuccia
vengono catturate e scaricate in fogna durante il lavaggio. L’alimentazione dal
finale in bacinella è continua poichè effettuata con pompa a giri costanti ed è regolata dall’operatore con un selettore pontenzimetrico che regola la portata di un
by-pass posto tra l’aspirazione del lavorato e la mandata dello stesso. Il recupero
patina è effettuato con la chiusura della linea di mandata e il pompaggio del residuo posto nel finale in un vascone di recupero (EU), da qui può essere condotto
nuovamente nelle tine della cucina.
Mi piace sottolineare come i residui della lavorazione non vengano scaricati:
essi possono essere riutilizzati nella prepatinatura attraverso dosaggio temporizzato nel prodotto adatto a tale scopo. Il ricircolo a caduta delle teste viene rifiltrato con setacci a 200 micron e riversato nel finale.
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Gestione delle teste
L’addetto responsabile della testa di patinatura deve operare manualmente
per la gestione precisa e continua della stessa. L’accelerazione della macchina
rappresenta il momento più critico di tale conduzione. L’operatore deve aver attivato la pompa di mandata patina dal finale assicurandosi che il by-pass sia regolato in modo da garantire il giusto quantitativo di emulsione al sistema. Il secondo passo risulta il sollevamento della testata principale la quale si allinea con il
patinatore a circa 3 cm dallo stesso. L’operazione prosegue con l’attacco della
lama sul foglio e contemporaneo sollevamento della bacinella in modo da avvicinare in posizione lavoro l’applicatore e il backing-roll. Una volta posto
l’applicatore ad una velocità mediamente sufficiente a garantire la resa del processo, l’addetto potrà recarsi sulla passerella di controllo per regolare gli spruzzi
ad acqua nebulizzata, essendosi prima accertato però dell’allineamento esatto dei
lamierini (queste fascette d’acciaio lunghe circa 30 cm e larghe 10 cm appoggiano sull’applicatore e sono a contatto con la carta per non più di 3 cm; il loro
compito è di garantire una zona non trattata al fine di impedire l’incollaggio di un
foglio di bobina sull’altro per effetto della patina non ben asciugata alle estremità; essi vengono sostituiti e ripuliti una volta per turno e risultano fulcrati alle estremità della testa su barretta con scorrimento laterale (vedi immagine).
Il controllo prosegue con la verifica del giusto allineamento della lama e del
profilo di grammatura e di umidità. Le eventuali correzioni del valore di umidità
potrà essere condotto con la diversificazione dell’asciugamento della carta (Infrarossi, Cappe Overly, Seccheria). L’aggiustamento del profilo di grammatura invece può essere praticato con diverse metodologie, sempre a cura del conduttore
di macchina. La prima soluzione può essere aumentare o diminuire il carico in
atm. sulla lama o l’angolo della medesima; un altro espediente è rappresentato
dall’utilizzo degli indicatori micrometrici per aumentare o diminuire la distanza
tra applicatore-patinatore o testata-patinatore. Infine, un ulteriore aiuto può derivare dalle viti di regolazione (36) che modificano il profilo agendo per settori
larghi pochi centimetri.
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4.4.3 Gli infrarossi, la cappa, la seccheria
Gli infrarossi
Nell’asciugamento della carta rivestono notevole importanza gli elementi con
irraggiamento a onde infrarosse, i quali rappresentano, secondo l’idea comune
dei tecnici cartari, la più valida soluzione in fatto di veloce ed efficace evaporazione dei liquidi posti sul supporto nel trattamento superficiale.
Sulla macchina patinatrice Beloit sono installate a tutt’oggi delle cappe ad infrarosso Solaronics. Le due teste dispongono ciascuna di una cappa caratterizzata
da 5 file con 27 radianti per una potenza di 1890 Kw.
Gli emettitori sono assemblati su travi auto-portanti elettrosaldate, sulle quali
sono fissate le piastre di estremità. Su queste piastre è applicato il sistema di supporto delle cappe per l’installazione sulla macchina. Alle travi sono saldate sia le
tubature di gas combustibile sia i ganci di supporto per la manutenzione.
La tenuta tra i pannelli radianti si effettua per mezzo di giunti in lamiera inox
fissati con spine. Per tutta la lunghezza del formato, da una parte all’altra della
cappa è presente un deflettore per proteggere l’ambiente.
Principio di funzionamento
La caratteristica essenziale dell’irradiazione infrarossa è di trasformarsi in
energia termica solo quando incontra un ostacolo. Lo spettro di emissione del radiante SOLARONICS VANEECKE mostra che la quasi totalità dell’energia è irradiata tra i 1,9 e 2,5 micron.
Dall’esame dello spettro di assorbimento dell’acqua e della carta si può osservare che l’assorbimento dell’irradiazione infrarossa è massimo per questa lunghezza d’onda. Anche i prodotti della combustione, che si trovano tra il foglio e
la cappa, concorrono ad apportare un aumento del tasso di evaporazione dovuto
all’energia in essi contenuta. La circolazione del flusso d’aria permette di aumentare il coefficiente di scambio per convezione e quindi il rendimento globale.
L’estrazione dei prodotti di combustione e del vapore acqueo, effettuata con
apposite cappe, permette di guadagnare qualche punto di rendimento.
In effetti, il vapore acqueo assorbe i raggi infrarossi; è pertanto necessario
asportare via via il vapore prodotto, per evitare che esso blocchi parte dell’irradiazione destinata al foglio.
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La cappa
Le cappe ad aria Airfoil, Overly, permettono di realizzare un essicamento
controllato ad alto rendimento con elevata capacità di trasmissione del calore. Il
sistema di soffiaggio dell’aria è tangenziale al foglio di carta e lo stabilizza sostenendolo lungo la zona di essicamento senza implicare elementi rotanti o feltri
trasportatori. Fanno parte del sistema le cappe ad ugelli Airfoils, gli scambiatori
di calore, i ventilatori, le serrande di parzializzazione e by-pass, i giunti flessibili,
ecc.
Cappe Airfoils
Le cappe Airfoils sono costituite da una cassa portante a doppia parete di acciaio, internamente coibentata con lana di vetro, e da una serie di cassette trasversali provviste di fessure calibrate da cui l’aria viene soffiata quasi tangenzialmente al foglio di carta ad una velocità tale da creare una depressione che attrae il foglio stesso verso la fessura senza tuttavia provocarne il contatto.
Le cassette di ogni cappa sono intercambiabili, hanno sezione rettangolare e
vengono alimentate tramite più collettori secondari longitudinali dotati di compensatori di dilatazione e raccordati ad un solo collettore principale.
La caduta di pressione che si verifica per il passaggio nei diversi collettori ne
migliora l distribuzione evitando percorsi preferenziali.
Le cappe Airfoils possono essere disposte da un solo lato del foglio o da entrambi. In quest’ultimo caso si ha un sistema di riscaldamento e distribuzione
dell’aria unico con una delle due cappe contrapposte fissa e la rimanente incernierata al lato comando ed apribile al lato servizio ad opera di cilindri idraulici
azionati da una centralina oleodinamica. Per poterne controllare la pressione interna, ogni singolo collettore longitudinale è collegato ad una apposita apertura
praticata sulla fiancata lato servizio. Il materiale delle cassette può essere in alternativa richiesto in acciaio Corten o inossidabile.
Scambiatori di calore
Il riscaldamento dell’aria avviene ad opera di scambiatori di calore, in acciaio zincato, ubicati all’interno dei condotti e provvisti di strumentazione di regolazione del vapore in funzione della temperatura dell’aria calda.
Ogni scambiatore di calore include uno scaricatore di condensa da collegarsi
ad un apposito separatore di condensa che fa parte del sistema completo di regolatore di livello, di pompa estrazione di condensa con relativo motore, indicatore
di livello, temperatura e pressione.
Ventilatori
Per l’alimentazione, la circolazione e lo scarico dell’aria delle cappe sono
previsti ventilatori centrifughi ad aspirazione semplice. Adatti ad elevate temperature e costruiti in lamiera elettrosaldata dio acciaio al carbonio. Le chiocciole
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sono complete di flange forate di connessione e di nervature esterne di irrigidimento in profilati metallici. Le giranti centrifughe, del tipo a pale rovesce vengono equilibrate staticamente e dinamicamente ed hanno un mozzo di calettamento
in ghisa ad albero di movimento in acciaio montato su cuscinetti a rotolamento e
dotato di ventolina ausialiaria di raffreddamento.
I ventilatori di circolazione hanno una serranda a pale radiali per la regolazione automatica dell’aspirazione ed un comando diretto a giunto elastico completo di carter di protezione.
Serrande
Il controllo e la regolazione del flusso e dell’umidità d’aria delle cappe comporta una serie di serrande di parzializzazione quali circolazione, scarico, aria
fresca e by-pass.
Adatte per l’alta temperatura, le serrande hanno sfinestratura a lame multiple
parallele, orientabili a distanza ad opera di cilindri pneumatici, leve e tiranti. Il
materiale di costituzione è acciaio inossidabile.
La seccheria
La seccheria è costituita da componenti di costruzione pesante con aperture
dell’incastellatura sul lato comando e servizio tali da permettere un efficiente
funzionamento ed in particolare una facile rimozione dei fogliacci ed una uniforme circolazione dell’aria. I carter degli ingranaggi sul lato comando sono collegati orizzontalmente fra di loro.
Incastellatura
Le spalle verticali, in ghisa scatolata, hanno un collegamento superiore tramite travi orizzontali e sono lavorate sui fianchi per permettere il montaggio dei
supporti dei cilindri essiccatori, dei cilindri guidafeltro e dei coltelli raschiatori.
Le travi orizzontali sono pure lavorate da due lati per permettere anche il montaggio delle apparecchiature dei feltri superiori, dei sostegni della cappa, ecc.
Cilindri essiccatori
I cilindri essiccatori Beloit, fusi in ghisa speciale per un’ottima resistenza e per
una efficiente trasmissione del calore, hanno un mantello rettificato all’esterno e
tornito all’interno. Le testate sono di forma concava e fuse in un unico pezzo: la
testata lato servizio è munita di passo d’uomo e di puleggia folle per il passaggio
delle corde; la testata lato comando ha il perno forato per l’applicazione del sistema di alimentazione del vapore e di scarico condensa. I cilindri essiccatori
vengono controllati secondo le norme vigenti e corredati dei relativi libretti di
collaudo.
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Cilindro raffreddatore
Il cilindro raffreddatore differisce dagli essiccatori unicamente per il tipo di
ghisa del mantello, meno soggetta alla ruggine, e per avere entrambe i perni forati e quindi alimentazione e scarico dell’acqua su lati differenti.
Cilindri guidafeltro
Tutti i cilindri guidafeltro, ricavati da tubo di acciaio ed equilibrati dinamicamente, hanno testate e perni piantati in ghisa.
I supporti dei cuscinetti a rotolamento in due pezzi permettono le dilatazioni
termiche e la lubrificazione ad olio ed a grasso.
Castigafeltro e tendifeltro
Ogni giro feltro previsto è corredato di dispositivo tendifeltro e castigafeltro
automatici.
I dispositivi tendifeltro sono del tipo a cilindri ad aria con albero trasversale
antitorsione e con supporti lato servizio regolabili manualmente per raddrizzare
la trama del feltro. I dispositivi castigafeltro a molle pneumatiche sono completi
di sensore a paletta e di regolazione di posizione con comando a distanza.
Distanziali trasversali
Traverse di irrigidimento trasversali di forma circolare collegano
l’incastellatura lato comando con quella lato servizio e sono montati sulla superficie lavorata delle travi superiori.
Coltelli raschiatori
I coltelli raschiatori, montati sull’incastellatura della seccheria, sono ricavati
da angolari di acciaio ed hanno perni pure in acciaio. I supporti lato servizio
comprendono un dispositivo a camme per staccare manualmente il coltello dalla
superficie del cilindro essiccatore.
I coltelli sono oscillati, hanno un angolo di incidenza delle lame e un caricamento a gravità progettati per ottenere la massima efficienza con un usura minima.
4.4.4 L’arrotolatore (pope)
L’arrotolatore installato, di tipo pneumatico, ha tamburo in ghisa a velocità
costante.
Il ciclo di avvolgimento è ad alta velocità e continuo con inizio dei rotoli
nuovi contemporaneo alla rimozione di quelli finiti.
Lo spostamento delle bobine viene garantito da bracci primari e secondari
collegati trasversalmente per assicurare il perfetto allineamento delle bobine stesse durante tutto il ciclo d’avvolgimento. Sia i bracci primari che i secondari sono
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provvisti di caricamento a cilindri pneumatici onde controllare la pressione tra il
tamburo e le bobine ed in particolare mantenere uniforme la durezza dei rotoli.
Incastellatura
L’incastellatura di fusione è robustissima per evitare vibrazioni e permette la
massima libertà di accesso per la conduzione, manutenzione e pulizia.
Tamburo
Il tamburo dell’arrotolatore in ghisa è montato su cuscinetti a rotolamento di
tipo pesante ed è bilanciato dinamicamente per la velocità massima di lavoro.
Bracci Primari
I bracci primari hanno lo scopo di trasferire le bobine dalla posizione di attesa a quella di lavoro contro il tamburo e di mantenerle in tale posizione per il
tempo sufficiente a permettere di completare, coi bracci secondari, l’operazione
di espulsione dei rotoli finiti. L’azionamento dei bracci primari è del tipo a motore elettrico per la rotazione e con cilindri pneumatici per quanto riguarda il controllo della pressione della bobina sul tamburo.
Il ritorno alla posizione verticale avviene automaticamente per mezzo di interruttori finecorsa.
Bracci secondari
Come i bracci primari anche quelli secondari sono azionati da cilindri pneumatici a regolazione individuale per poter differenziare tra lato comando e servizio la pressione dei rotoli in avvolgimento contro il tamburo.
Immagazzinamento nuovi tamburi
Il reintegro sui bracci primari della bobina vuota avviene idraulicamente per
mezzo di leve che prelevano le nuove bobine da una coppia di rotaie di immagazzinamento disposte al di sopra del tamburo dell’arrotolatore.
Coltello tamburo
Il tamburo dell’arrotolatore è dotato di un coltello raschiatore fatto oscillare
da un motoriduttore ad eccentrico.
Il coltello è caricato pneumaticamente e fornito di lama in bronzo fosforoso.
Sulla parte posteriore del portacoltello è sistemato un soffio d’aria che facilita il
trasferimento del foglio del rotolo finito alla nuova bobina, quando, per motivi
tecnici il cambio a fettuccia non avvenga.
Freno rotolo
La frenatura del rotolo finito è ottenuta con una coppia di pattini premuti
contro la bobina in base alle esigenze del sottoconduttore.
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Sistema di cambio a fettuccia
La bobina vuota agganciata dai bracci primari, viene portata nel momento
giusto a contatto con il cilindro pope dell’arrotolatore e fatta girare alla stessa velocità. Il segnale di incollaggio volante e il sistema computerizzato di cambio automatico sono sincronizzati secondo una sequenza intelligente e nel momento in
cui la giunta di nastro adesivo passa oltre il tamburo vuoto, viene sparata da un
dispositivo speciale dotata di estremità autoadesiva che, attorcigliandosi sulla
bobina vuota per l’intero formato e strappando la carta in velocità, assicura un efficiente e preciso cambio. Lo stesso deve essere comunque sorvegliato dal sottoconduttore, il quale, deve essere sempre pronto ad attivare l’emergenza di cambio
con sistema ad aria compressa.
Stazioni di immagazzinamento
La stazione di immagazzinamento è costituita da rotaie inclinate di scorrimento rotoli e da una coppia di arresti pneumatici che vengono azionati direttamente dal banco di controllo. Le rotaie inclinate terminano a sbalzo per il collegamento al carrello di maneggiamento rotoli.
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4.5 Difetti da patinatura
Il processo di trattamento superficiale con patina comporta a volte una serie
di difettosità dovute sia al comportamento chimico della patina sia a problemi
tecnologici inerenti la struttura della teste da patinatura.
Cercherò di approfondire tale argomento, addentrandomi in specifico nei difetti riscontrati alla Cartiere del Garda, suggerendo, ove la mia conoscenza lo
permetta, i rimedi adatti alla correzione di tali difettosità. I maggiori difetti da patinatura sono ordinati in base ad un elenco tipo.
Righe: tale difettosità può essere causata da sporcizia che si ferma sotto la lama,
o da problemi reologici della patina (agglomerati derivanti da un comportamento
dilatante della patina). Eliminazione: le soluzioni sono rappresentate dal miglioramento della filtrazione nel circuito di testa e di ricircolo quando presente (se
presenti filtri nel circuito di ritorno), al fine di eliminare le impurità a monte ed a
valle del processo. Migliorare la collatura del supporto per ritenere in misura efficace le fibre che staccandosi potrebbero creare gli stessi problemi di una particella di sporco. Modificare la formulazione della patina per evitare grosse variazioni di viscosità causa di comportamento reologico non corretto. Aumentare la
diluizione in bacinella.
Righe tagliate: la particella di sporco incuneandosi a fondo nel supporto lo taglia
di netto. Eliminazione: come sopra.
Mottling: la patina tende ad espandersi e penetrare nel foglio in maniera violenta
per elevato assorbimento. Eliminazione: asciugamento immediato con uso prevalente di infrarossi.
Blistering: umidità residua in alte percentuali nel foglio con difettosità elevata in
macchina da stampa per spanciamento della carta e bolle sul foglio. Eliminazione: uso corretto dei dispositivi di asciugamento.
Marcature: difettosità che si ripete sulla bobina a causa di particella di patina o
sporco sul patinatore che evidenzia al suo passaggio sotto la lama mancanza di
patina sul foglio. Eliminazione: pulizia accurata del backing roll.
Occhio di pesce: marcatura lieve. Eliminazione: come sopra
Fiamma: mancanza patina sul supporto per ridotto movimento applicatore rispetto
alla velocità della macchina. Eliminazione: aumentare velocità dello stesso.
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Imbarcamento: differenza nell’asciugamento del foglio da testa a testa. Eliminazione: migliorare profilo di asciugamento ed umidità.
Grinze: zone o fasce del foglio con maggiore umidità rispetto allo standard. Eliminazione: regolazione velocità applicatore, profilo di asciugamento da migliorare.
Pieghe: sovrapposizione della carta per differenza di pressione nell’avvolgimento
al pope, con formazione di sacche d’aria.
Eliminazione: regolazione pressione bracci secondari dell’avvolgitore.
Gocce: goccioline di acqua presenti sul foglio per bassa ritenzione d’acqua della
patina o malfunzionamento degli spruzzi della testa. Visibili a luce radente, non a
luce bianca o in trasparenza. Eliminazione: variazione della distanza applicatorebacking roll per diminuire lo sforzo di taglio e l’aumento della viscosità; ottimizzazione del lavoro degli spruzzi polverizzatori.
Marcature a secco: dovute a sporcizia sui cilindri guidacarta o in seccheria. Eliminazione: pulizia cilindri costante; evitare angoli acuti della linea di contatto
della carta sui cilindri per diminuire l’attrito e la possibilità di segnature.
Spugnature: zone di assorbimento maggiore dell’umidità derivante dalla pulizia
del backing roll. Eliminazione: utilizzo della spugna per la pulizia del patinatore
con maggiore attenzione.
Grumi: aggregati di patina per alta viscosità della stessa; provocano danni a presse in calandra e al caucciù della macchina offset. Eliminazione: cambio lame di
patinatura più frequentemente; attenta disposizione dei lamierini interni poggianti
sull’applicatore.
Marcatura da giunta: segno del dispositivo d’incollaggio con leggera impronta.
Eliminazione: pulizia accurata del patinatore.
Impronta superficiale: derivante da botta sul patinatore. Eliminazione: sostituzione del backing roll.
Il controllo della qualità spesso dipende dalle conoscenze dirette dell’operatore e dalla sua capacità di vedere i difetti. La segnalazione costante, immediata
e precisa degli stessi permetterà al sistema azienda di eliminare le deficienze e lo
scarto per raggiungere in tempi minori gli obbiettivi della programmazione.
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5. Conclusione
La mia semplice e spero lineare interpretazione dei meccanismi che inducono
un impianto industriale, a darsi un’organizzazione che tenga conto in primo luogo delle esigenze del mercato globale, ha lo scopo di approfondire un argomento
poco sviluppato fin d’ora dagli allievi del corso cartai della SIC nelle loro ricerche di fine corso. Come avete potuto constatare, la mia trattazione si è incentrata
solamente sugli aspetti del settore on-line e reparto off-line, in quanto, lo stabilimento in cui lavoro ha la peculiarità – credo sia uno dei pochi con questa caratteristica – di trattare superficialmente su entrambe le linee produttive il supporto
cartaceo, per completare successivamente la sua finitura con patina in un altro sito off-line.
Il termine efficienza si è ripetuto costantemente nella ricerca: tale concetto
significa, secondo la mia idea, capacità di lavorare in modo coordinato “per fare
ognuno la propria parte”, al fine di ottimizzare l’attività di produzione e per rendere l’ambiente di lavoro piacevole per la globalità del personale impiegato. Ringrazio tutti gli addetti dei reparti fabbricazione, patinatrice off-line, allestimento
ed ufficio programmazione per la collaborazione prestatami durante la preparazione di questo fascicolo; un ringraziamento particolare, inoltre, alla “Cartiere del
Garda S.p.A” per l’opportunità datami di frequentare questo corso annuale per
tecnici cartari.
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Bibliografia
• AA.VV. “Introduzione alla fabbricazione della carta”
(Aticelca)
• Appunti sulla patinatura
(ing. Bogliano – “Gruppo Burgo”)
• Appunti su introduzione alla fabbricazione della carta
(prof. Zaninelli – “SGC San Zeno Verona”)

Organizzazione e aspetti tecnologici nel settore della patinatura on

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