Problemi relativi alle raschie

Gli effetti di problemi alle raschie si ripercuotono principalmente sul monolucido poiché questo è costantemente in contatto con esse. Le raschie infatti, se si esclude la normale usura dovuta all’esercizio, che rende necessaria la sostituzione delle lame ad intervalli di poche ore, non risentono di particolari forme di malfunzionamento che ne compromettono il funzionamento o che le danneggino seriamente.

L’unica eccezione è costituita dalla possibilità che una frequenza di risonanza del gruppo portaraschia-lama crespatrice, come già ampiamente descritto precedentemente, venga eccitata dalla rotazione del monolucido; in questo caso viene introdotta una notevole quantità di energia nel sistema vibrante e l’ampiezza di oscillazione del supporto della raschia raggiunge ampiezze notevoli: ne consegue una serie di urti ripetuti della lama sul monolucido, preoccupanti soprattutto dal momento che danneggiano seriamente la superficie di quest’ultimo.

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Fig. 4.12. Le tre tipologie di raschie.

Per quanto riguarda invece la lama pulitrice, in tutti i casi esaminati in cui vengono effettuate misurazioni di vibrazione su di essa, le ampiezze risultanti sono sempre di qualche ordine di grandezza inferiori rispetto alle stesse misurate sulla lama crespatrice. Inoltre le frequenze di vibrazione sono simili per entrambe le lame quindi è possibile trascurare, perché poco rilevanti, le misurazioni effettuate sulla raschia pulitrice. Tuttavia un fatto importante da non tralasciare e da ben tenere in considerazione durante le misurazioni è che i problemi provenienti dalla lama pulitrice si ripercuotono direttamente sulla raschia crespatrice.

114 Per quanto concerne i parametri di processo per il set up della lama crespatrice i più importanti che influenzano l’affidabilità dell’operazione di crespatura sono (vedi Fig. 4.13a e Fig. 4.13b):

 L’angolo di set up (angolo θ);

 L’angolo di crespatura (angolo P);

 La pressione della lama;

 Lo spessore della lama;

 Affilatura della lama;

 L’altezza libera della lama o “stick out” (si tratta praticamente di quella parte della lama che esce fuori dal supporto della lama).

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Fig. 4.13.(b) Raschia crespatrice con angolo di set up, angolo di bevel e angolo di crespatura.

L’angolo θ viene stabilito al momento del montaggio ed ha valori tipici di 0°, 5°, 10°, 15° o 20°, più il valore è alto più la carta risulta crespata. L’angolo P ha valori tipici di 75° o 90°, con il valore più basso corrispondente a una superficie di impatto carta - lama minore e di conseguenza a una crespatura più accentuata (vedi Fig. 4.14a e Fig. 4.14b). Lo stesso effetto si ottiene all’aumentare dell’angolo α (angolo di bevel) che dipenda dagli altri due.

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(a) (b)

Fig. 4.14.(a) Processo di crespatura con un ampio angolo di crespatura. La crespatura risulta più fine, solo pochi micro crepes si accumulano.

(b) Processo di crespatura con un angolo ridotto di

crespatura. La crespatura risulta più accentuata, la lama riesce a contenere i micro crepe più facilmente.

Con il procedere del fenomeno di usura della lama, lo stick out e la zona di contatto con il monolucido calano e così il coating diventa molto spesso facendo, aderire meno la carta. Alla fine, la crespatura risulta non uniforme e ruvida. Per mantenere lo stesso effetto di crespatura si può aumentare la forza sulla lama, però un valore eccessivo può causare problemi seri di usura al monolucido. Nella pratica industriale la lama viene sostituita a intervalli più o meno regolari in funzione delle caratteristiche dell’impasto, delle condizioni operative, della qualità del coating e del prodotto finito mantenendo costante la forza che tiene la lama in contatto con la superficie del monolucido.

La pressione esercitata dalla lama sulla superficie del monolucido durante le operazioni di routine varia da 1.000 a 5.000 psi (da 6,9 a 34,5 MPa), con picchi vicino al momento della sostituzione di 15.000 - 20.000 psi (103 - 138 MPa). Invece la pressione dovuta alla forza d'urto della lama sulla superficie dalla macchina, che porta alla formazione delle Chatter Marks, può essere stimato, su circa 200.000 psi (1379 MPa).

Di solito, le lame sono fatte in acciaio con elevato tenore di carbonio e un angolo affilato, ma sono utilizzate anche le lame in acciaio inox. La durezza delle lame ha un valore intorno a 55 Rockwell. Valori tipici dello stick out sono tra 20÷50mm e dell’altezza totale della lama sono intorno ai 120mm. Per quanto riguarda lo spessore della lama è tra 1,2÷1,5mm, ma ci sono delle cartiere che usano lame diverse di 0,8 od addirittura 0,6mm. In generale più spessa è la lama e meno fine sarà la crespatura, pero l’usura delle lama risulta più rapida e il costo della stessa sarà maggiore.

117 Anche con le carte più pesanti o l’utilizzo di additivi chimici per la resistenza a secco e ad umido oppure spingendo la raffinazione, le lame si consumano di più e devono essere sostituite più frequentemente.

Ovviamente, il processo di crespatura è un processo e delicato e quindi per ottenere un effetto soddisfacente si deve tener conto di diversi fattori più o meno interagenti tra loro. Innanzi tutto deve essere garantito un preciso allineamento delle raschie con il cilindro monolucido che insieme a un profilo di umidità regolare nella direzione trasversale possono garantire un’uniformità nella formazione del coating e di conseguenza nell’effetto di crespatura e nell’usura delle lame. Tali condizioni se non tenute sotto controllo riducono la durata delle lame, incentivano l’usura del monolucido e sicuramente degradano la qualità della carta. Negli ultimi anni, con lo sviluppo dei prodotti chimici che controllino la formazione della patina al monolucido e l’impiego di sistemi di applicazione di tali prodotti affidabili ed efficaci, è stato possibile incrementare la durata delle lame che ormai possa arrivare da qualche ora fino a un turno completo in buone condizioni operative.

Un’innovativa soluzione per migliorare l’operazione di crespatura e aumentare la produttività complessiva sarebbe quella di utilizzare le lame ceramiche che sono caratterizzate da un’elevata resistenza all’usura e di conseguenza una grande costanza nel tempo. Dall’altra parte, le stesse lame richiedono delle condizioni di esercizio ben controllate, sono costose e il loro utilizzo sia consigliato piuttosto nel caso di un monolucido acciaio.

Comunque quando le lame d’acciaio sono usurate vengono sottoposte a una rettifica per ripristinarne la zona a contatto con il cilindro. Dopo ogni rettifica, la lama perde qualche mm di altezza e quindi devono essere utilizzati adeguati supporti nel porta-lama per mantenere costante lo stick out secondo le esigenze di produzione.