Kağıt üretimi, büyük çoğunluğu sudan oluşan bir hamurun, saniyeler içinde kuru bir kağıt şeridine dönüştürülmesi işlemidir. Bu dönüşümün büyük kısmı, mekanik presleme veya buharlı kurutmadan önce, vakumla suyun uzaklaştırılmasıyla gerçekleşir. Kağıt işlemede sudan hamuru ayırmak için sıvı halkalı vakum pompaları yaygın olarak kullanılır. Yazımızda, bir kağıt makinesinin hangi bölümlerinde vakumun devreye girdiğini ve her noktanın hangi teknik gereksinimi beraberinde getirdiğini ayrıntılı olarak ele alıyoruz.
İçindekiler
- Kağıt Makinesinde Vakumun Genel Rolü Nedir?
- Elek Bölümünde Vakum Kutuları Nasıl Çalışır?
- Emiş Silindiri Neden Vakum Gerektirir?
- Pres Bölümünde Emişli Silindirler Ne İşe Yarar?
- Keçe Temizleme Sisteminde Vakumun Rolü Nedir?
- Tuvalet Kağıdı Üretiminde Vakum Pick-up Neden Kritiktir?
- Kağıt Makinesi Vakum Sisteminde Hangi Pompa Serisi Tercih Edilir?
- Sıkça Sorulan Sorular
Kağıt Makinesinde Vakumun Genel Rolü Nedir?
Bir kağıt makinesine giren hamur, başlangıçta neredeyse tamamen sudan oluşan çok sulu bir karışımdır. Bu karışımdaki suyun büyük kısmı, mekanik presleme veya buharlı silindirlerle kurutmaya geçilmeden önce, doğrudan drenaj ve vakum yoluyla uzaklaştırılır; çünkü suyu vakumla çekmek, aynı miktarı buharlaştırmaya göre çok daha az enerji gerektirir.
Bu nedenle modern bir kağıt makinesinde, üretim hattı boyunca birden fazla noktada vakum uygulanır; her nokta, farklı bir su uzaklaştırma görevini üstlenir. Aşağıdaki bölümlerde bu noktaları sırasıyla inceliyoruz.
Elek Bölümünde Vakum Kutuları Nasıl Çalışır?
Kağıt makinesinin ilk bölümü olan elek (forming) bölümünde, sulu hamur hareketli bir tel elek üzerine dökülür. Elek altına yerleştirilen foil elemanları ve vakum kutuları (düz vakum kutuları), elekten geçen suyu aşağı doğru çekerek hamurdaki su oranını hızla azaltır. Bu bölüm, kağıt makinesinde vakum talebinin yüksek olduğu noktalardan biridir; çünkü uzaklaştırılması gereken su miktarı burada çok fazladır.
Elek bölümündeki vakum kutuları, genellikle art arda dizilmiş birkaç kademeden oluşur; her kademe, önceki kademeye göre biraz daha derin bir vakum uygulayarak suyu kademeli olarak uzaklaştırır. Bu kademeli yaklaşım, hamurun elek üzerinde düzgün bir tabaka oluşturmasını korurken, suyun aşırı hızlı çekilmesinden kaynaklanabilecek yüzey bozulmalarını önler.
Emiş Silindiri Neden Vakum Gerektirir?
Elek bölümünün sonunda yer alan emiş silindiri (couch roll), delikli bir yüzeye ve iç kısmında bir vakum kutusuna sahiptir. Bu silindirin görevi, elek üzerindeki ıslak kağıt şeridinin elekten ayrılarak pres keçesine güvenli biçimde aktarılmasını sağlamaktır.
Bu aktarım sırasında uygulanan vakum, şeridin keçeye yapışmasını ve elekten düzgün biçimde ayrılmasını sağlar; yetersiz vakum, şeridin yırtılmasına veya düzensiz aktarılmasına yol açabilir. Bu nedenle emiş silindirindeki vakum seviyesinin kararlı ve sürekli olması, üretim hızının yüksek olduğu makinelerde özellikle kritik hale gelir.
Pres Bölümünde Emişli Silindirler Ne İşe Yarar?
Kağıt şeridi elek bölümünden sonra pres bölümüne geçer; burada şerit, keçeler arasında sıkıştırılarak mekanik olarak daha fazla su kaybeder. Bazı pres konfigürasyonlarında, delikli ve iç kısmında vakum kutusu bulunan emişli silindirler kullanılır; bu silindirler, mekanik presleme etkisine ek olarak vakum yoluyla da su çekerek toplam kuruma oranını artırır.
Emişli pres silindirleri, özellikle yüksek hızlı ve yüksek gramajlı üretim yapan makinelerde, mekanik presleme kapasitesinin sınırlarına ulaşıldığı durumlarda ek bir su uzaklaştırma kapasitesi sağlar.
Keçe Temizleme Sisteminde Vakumun Rolü Nedir?
Pres bölümünde kağıt şeridini taşıyan keçeler, zamanla emdikleri su, lif parçacıkları ve dolgu maddeleriyle kirlenir; bu kirlenme, keçenin su geçirgenliğini azaltarak preslemenin verimliliğini düşürür. Keçelerin performansını korumak için "uhle box" adı verilen vakum kutuları kullanılır; bu kutular, keçe her turda üzerlerinden geçerken keçenin içindeki suyu ve kirletici maddeleri emerek keçeyi temizler ve kurutur.
Bu temizleme işlemi, doğrudan kağıda uygulanan vakumdan ayrı bir vakum devresi gerektirebilir; çünkü keçe temizleme genellikle farklı bir vakum seviyesinde ve farklı bir zamanlamada çalışır. Bu nedenle büyük kağıt makinelerinde, farklı görevler için ayrı vakum pompası grupları planlanması yaygın bir mühendislik uygulamasıdır.
Tuvalet Kağıdı Üretiminde Vakum Pick-up Neden Kritiktir?
Tuvalet kağıdı (tissue) üretiminde kullanılan makineler, standart kağıt makinelerinden farklı bir vakum ihtiyacına sahiptir. Islak kağıt şeridi elekten alınarak büyük bir kurutma silindirine (Yankee silindiri) ulaştırılır; şeridin elekten alınması, bir vakum pick-up silindiri veya vakum ayakkabısı (pickup shoe) aracılığıyla yapılır.
Tissue makineleri genellikle çok yüksek hızda çalıştığından, pick-up noktasındaki vakumun hem yeterince derin hem de çok hızlı tepki verebilir nitelikte olması gerekir; aksi halde şerit yüksek hızda kopabilir veya düzensiz aktarılabilir. Bu nedenle tissue üretiminde vakum sistemi, standart kağıt üretimine göre daha hassas bir tasarım gerektirir.
Kağıt Makinesi Vakum Sisteminde Hangi Pompa Serisi Tercih Edilir?
"Yüksek Kapasiteli Tek Kademeli Vakum Pompaları Hangi Tesislerde Kullanılır?" başlıklı yazımızda ele aldığımız gibi, kağıt makinelerinde tek noktadan çekilmesi gereken hava ve su buharı miktarı genellikle çok yüksektir; bu da tek kademeli, yüksek kapasiteli pompa serilerini bu uygulama için doğal bir tercih haline getirir. Gücüm Pompa'nın GMVT/GMPT serisi, 650 ile 12.000 m³/h arasında kapasitelere ulaşarak bu tip yüksek hacimli noktalara hizmet edebilir.
Makinenin farklı bölümlerindeki (elek, emiş silindiri, pres, keçe temizleme) farklı vakum seviyesi ve kapasite ihtiyaçları göz önüne alındığında, tek bir merkezi sistem yerine, her bölüm için ayrı ayrı boyutlandırılmış pompa grupları kullanılması, genel mühendislik uygulamasında yaygın bir yaklaşımdır. Kesin sistem tasarımı, makinenin hızına, genişliğine ve üretilen kağıt tipine göre proje bazında belirlenmelidir.
Sıkça Sorulan Sorular
Kağıt Makinesinin Hangi Bölümü En Fazla Vakum Gerektirir?
Genellikle elek (forming) bölümü, uzaklaştırılması gereken su miktarının en yüksek olduğu bölümdür ve bu nedenle vakum kapasitesi talebinin en yüksek olduğu bölümlerden biridir. Kesin dağılım, makinenin tasarımına ve üretilen kağıt tipine göre değişebilir.
Kağıt Makinesinde Kaç Farklı Vakum Devresi Bulunur?
Bu, makinenin büyüklüğüne ve karmaşıklığına göre değişir; büyük makinelerde elek, emiş silindiri, pres ve keçe temizleme için genellikle ayrı vakum devreleri planlanır. Kesin sayı için proje bazında mühendislik tasarımı gerekir.
Tissue Makinelerinde Standart Kağıt Makinelerine Göre Neden Farklı Bir Vakum Sistemi Gerekir?
Tissue makineleri, ıslak şeridi elekten alıp Yankee silindirine ulaştırmak için çok yüksek hızda çalışan, hassas bir vakum pick-up sistemine ihtiyaç duyar. Standart kağıt makinelerinde bu tip bir pick-up ve Yankee silindiri düzeni genellikle bulunmaz.
Keçe Temizleme Vakumu Kağıda Uygulanan Vakumdan Neden Ayrı Tutulur?
Keçe temizleme, farklı bir zamanlama ve genellikle farklı bir vakum seviyesi gerektirdiğinden, doğrudan kağıda uygulanan vakumdan ayrı bir devre olarak tasarlanması, her iki sistemin de kendi optimum koşullarında çalışmasını sağlar.
