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[ACA DWR] 골판지 이면지(Test Liner)의 전분침투 최적화 및 건조 에너지 절감 사례 자료
작성자 : 삼보과학   작성일 : 2018-06-07   조회수 : 1524
파일첨부 : DWR_ApplNote_Starch penetration_energy savings_국문.pdf

DWR 응용사례 : Paper & Packaging
골판지 이면지(test liner)의 전분 침투 최적화 – 사이즈프레스 후 건조 에너지 절감

 

사례 개요:
지종: 테스트 라이너지(Test liner)
문제점: 사이즈 프레스 후단 건조공정에서 에너지 비용 높음
원인: 전분 고형물 함량이 낮음
해결책: ACA DWR 침투시험기를 이용하여 판지원지, 전분특성, 기계조건 모니터링,
핵심가치: 연간 비용 절감 추정치 ~400,000유로

 

문제점
전체 제지 공정에 필요한 총 에너지의 65% 이상이 건조 부문에서 사용된다. 건조 부문에서 에너지를 가장 많이 사용하기 때문에, 에너지 사용을 상당히 감소시킬 수 있는 것이 바로 건조 최적화이다. 라이너지/골심지 표면사이징은 상대적으로 큰 습윤량을 필요로 하기 때문에 강도향상 및 침투를 위해 많은 전분을 사용할 수 있다. 전분의 고형분 함량이 낮다는 것은 사이즈 프레스에서 원지(base paper)로 물이 많이 전달되는 것을 의미한다. 물은 사이즈프레스 후단의 건조공정에서 증발시켜야 한다. 이것은 에너지를 많이 필요로 하여 비용이 많이 든다.

 

해결책
ACA DWR 침투시험기는 동적 조건에서 액체 흐름을 평가할 수 있는 실험실 분석기이다. 이 장비의 주요 장점은 자신들의 종이 또는 판지 원지를 사용하여 액체 침투를 측정하고, 실제 공정 조건을 반영하기 위해 시간과 압력을 조정할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 그림2는 전분 고형분 함량이 침투율에 미치는 영향을 보여준다. 이 정보는 고형물 함량을 가능한 한 높게 최적화하고 사이즈프레스 후단 건조 공정에서 필요한 에너지를 줄이는 데 도움이 된다(그림 1).

 


그림1. 고형분 함량 증가 시 에너지 절감 가능성    

 

그림2. 고형분 함량이 DWR 침투에 미치는 영향

 

배울점
0.8kg의 물을 증발시키기 위해서는 1kg의 스팀(steam)이 필요하다. 전분 고형분 함량이 1%포인트 증가하면 시간당 약 2000kg의 스팀을 절감할 수 있다*. 이를 건조 에너지 비용**으로 계산하면 매년 약 400,000유로(약 5억2천만원)를 절감할 수 있음을 의미한다**. 또한 품질을 최적화 할 수 있다. 고속 사이즈프레스 적용은 매우 동적인 공정으로 전분의 침투 정도는 전분용액의 유동특성, 닙 압력(Nip pressure)과 같은 기계 조건, 기질(원지)의 다공성(porosity)에 따라 다르다. ACA DWR 침투시험기를 사용하면 이러한 모든 파라미터를 매우 쉽고 빠르게 실험실 조건에서 시뮬레이션 할 수 있다.

*=생산량 1000톤/일
**=스팀 비용, 40유로/톤

 

 

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