نعرض لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان خصائص النشا وصناعة الكرتون
تحدثنا في العدد السابق عن تاريخ استخدام النشا وأنواعه وطرق تحضير خلطته، وسنتحدث في هذا العدد بإذن الله عن خصائص هذه الخلطة والعوامل المؤثرة عليها وعلى استخدامها في صناعة الورق والكرتون.
ننقل اضواء نحن المهندس منسي عن خصائص خلطة النشا:
إن لطبخة النشا خصائص يجب قياسها بعد الانتهاء من التحضير، وليكن معلوما أن خصائص طبخة النشا لماكينة السنجل فيسر تختلف عن خصائص طبخة النشا لماكينة الجلو وهذه الخصائص هي:
1- حساسية القلوية Alkali Sensitivity (Caustic):
خاصية وحيدة للنشا وهي القدرة للتكون في وسط قلوي، فخلال التصنيع يمكن أن تتحطم بلورات النشا، وعندما تخلط عينة من النشا تحتوي على بلورات محطمة في وسط قلوي تتضخم النشا بمعدل سرع جدا بسبب اللزوجة الزائدة عن المعدل الطبيعي.
2- المحتوى الصلب (Solid Content):
عبارة عن النسبة بين وزن كل من بودرة النشا والصودا الجافة والبوراك إلى وزن الطبخة النهائية وكلما زاد المحتوى الصلب كلما زادت قوة اللصق.
3- درجة الجلتنة (Gel Point):
هي الدرجة التي تنفجر عندها بلورات النشا لتنطلق المادة الفعالة المسماة Amylose ويمكن ملاحظتها عندما يبدأ المحلول في الثخانة والتحول إلى لصق، ودرجة الجلتنة للنشا الطبيعي عالية جدا لتشغيل الكورجيتور حيث تبلغ 79 CO، وتشغيل الكورجيتور بلصق ذو درجة جلتنة عالية يؤدي لعدم التصاق الطبقات لعدم إمكانية الوصول لدرجة الجلتنة وخاصة عند تشغيل دبل على سرعة عالية، كما أن إضافة الصودا الكاوية يخفض درجة الجلتنة وهكذا يمكن التحكم في درجة جلتنة اللصق على الكورجيتور.
تأثير ارتفاع درجة الجلتنة:
عند ارتفاع درجة جلتنة النشا قد لا تكفي الحرارة لجلتنة جميع بلورات النشا، وهذا سوف ينتج خطوط نشا بيضاء تسمى White Bond ويكون لصق الطبقات ضعيف، ويجب خفض سرعة الكورجيتور عندئذ حتى يتحقق لصق مقبول للطبقات وخاصة عند تشغيل الدبل، ويجب على مشغل الكورجيتور ملاحظة الكرتون الخارج من الكورجيتور فقد يكون رطب.
تأثير انخفاض درجة الجلتنة:
عند انخفاض درجة جلتنة النشا، سوف تتجلتن النشا قبل اختراقها للورق، وهذا من شأنه أن ينتج كرتون جافا وهشا Dry & Brittle Board وتكون خطوط النشا خشنة الملمس وسيحدث تشقق للكرتون عند مواضع التحزيز.
4- درجة اللزوجة (Batch Viscosity):
اللزوجة:
هي ممانعة النشا للسريان Flow Resistance.
اللزوجة المنخفضة Low Viscosity:
عندما تكون لزوجة النشا خفيفة جدا سيختفي الماء في الفلوت وسيؤدي ذلك لإزالة الماء من خطوط النشا، معنى ذلك أن بلورات النشا لن تجد ماء كافيا لكي تتجلتن تماما وسوف يخرج الكرتون من الكورجيتور جافا جدا وهشا ولذلك سيكون اللصق ضعيف والحل الوحيد هو زيادة كمية النشا.
اللزوجة عالية جدا High Viscosity:
عندما يكون اللصق سميكا جدا وعالي اللزوجة سيظل على قمة الفلوت وسيكون الاختراق بطيئا جدا، وسيؤدي ذلك لخروج الكرتون رطبا وضعيفا وسيكون من الصعب الطباعة عليه وتحويله بعد ذلك، أيضا سيزداد استهلاك النشا بسبب زيادة سمك وعرض خطوط النشا، وسيقل تدفق النشا في أحواض الماكينات مما يؤدي لرفع درجة حرارته مسببة مشاكل في الجلتنة على السنجل فيسر، كما سيقل معدل انتقال النشا من درفيل النشا إلى الفلوت وخاصة مع خطوط التضليع السريعة مما يؤدي لتوقف الماكينة.
تأثير تقليب النشا على لزوجتها:
التقليب:
عبارة عن حدث ميكانيكي للصق الناتج في اللزوجة المنخفضة، ويمكن أن يحدث في الخلاط والطلمبات والمواسير والكيعان والمحابس وعلى الكورجيتور، ففي الخلاط تقوم ريش الخلاط بتقليب المخلوط حتى الوصول إلى لزوجة التشغيل وعند تعديل تركيبة الخلطة يتم حساب زمن التقليب ليقوم بهذه المهمة بطريقة صحيحة، ويجب وضع الريش بطريقة صحيحة لتفادي التقليب الزائد في بعض مناطقه، والريش المفقودة أو المكسورة ستزيد زمن التقليب وربما يؤثر ذلك على مرونة الخلطة، أما خزانات التخزين فيجب أن تحتوي على قلابات تعمل بواسطة تايمر بحيث تعمل لمدة 5 دقائق كل نصف ساعة.
نظام التحكم في لزوجة وحرارة النشا:
للتحكم في درجة حرارة النشا في خزانات الحفظ يجب تطبيق نظام للتحكم في درجة حرارة النشا وهو عبارة عن خزانات صغيرة تحتوي ماء ساخنا (درجة حرارة الماء أقل من درجة جلتنة النشا بمقدار من 5 – 6 درجات) موضوعة أعلى وبين خزانات الحفظ ويتم إمرار الماء الساخن في ملفات Coils داخل خزانات الحفظ وفي نفس وقت إمرار الماء الساخن يتم تشغيل القلابات عندما تقل درجة حرارة النشا عن 37 CO، ويجب أن يعمل النظام آليا.
علاقة اللزوجة مع الزمن:
الزمن الذي تظل فيه النشا في خزانات الحفظ خطير جدا، فمع زيادة الوقت سينفصل جزء النشا الغير مطبوخ عن الجزء المطبوخ وهذا يؤدي لانخفاض اللزوجة ويجب تقليب النشا بسرعة في هذه الحالة، وينصح بتقليل كمية النشا المخزنة.
العلاقة بين اللزوجة والرزن:
لعمل لصق مقاوم للرطوبة يجب إضافة الرزن ببطء شديد للخلطة، مما يخلق تفاعلا كيميائيا عند تسخين المخلوط على الكورجيتور ينتج لصقا مقاوما للرطوبة، ويتوقف مدى مقاومة النشا للرطوبة على نسبة الرزن للنشا الجاف ومن الصعب تحديد قيمة الرزن المطلوبة لأن الرزن يتغير بطريقة دراماتيكية، إذ لابد من إضافة الرزن في الخلاط، ويجب استخدام النشا المعالج بأسرع ما يمكن ويجب ألا تتجاوز فترة تخزين النشا المعالج 8 ساعات فبعد ذلك يفقد الرزن قدرته على التفاعل مع النشا وتنخفض اللزوجة.
قياس لزوجة خلطة النشا:
هناك طريقة واحدة قياسية هي Stein Hall Cup ولكن هناك طرق أخرى مثل Love Cup Brookfield & Zahn Cup & Norcross & Viscometer Dynatrolviscometer & Viscometer.
قياس اللزوجة باستخدام Stein Hall Cup:
وهي عبارة عن إناء اسطواني مصنوع من النحاس سمكه 4.8 MM تقريبا وحجمه الداخلي 100 ML وفي أسفله ثقب معين يبلغ قطره 2.54 MM، وقيمة اللزوجة هي الزمن الذي يستغرقه مرور كمية 100 ملل من الخلطة من خلال الثقب، ومهما تكن طريقة قياس لزوجة النشا لابد أن نذكر قيمة درجة حرارة النشا عند قياس لزوجتها.
اختراق النشا للورق:
من الأمور الحرجة على الإطلاق أنه للحصول على التصاق جيد للطبقات، يجب على خلطة النشا أن تخترق الورق بدرجة معينة، وزيادة الاختراق مماثلة تماما لضعف الاختراق.
العوامل المؤثرة على اختراق النشا للورق:
- الأس الهيدروجيني لخلطة النشا Glue PH.
- محتوى الرطوبة داخل الورق Paper Moisture Content.
- زيادة الصودا تحسن من اختراق النشا للورق، ولكنها تؤدي لخفض درجة الجلتنة.
- البوركس أيضا يساعد على الاختراق ولكن يؤثر بشكل كبير على معدل الالتصاق لأنه يحد من Swelling (انتفاخ وتضخم النشا) أثناء الجلتنة ولأنه يسرع من تخلص النشا من الماء.
- أبسط طريقة للتحكم في الاختراق هي التحكم في ظروف الفلوت (الرطوبة) لفتح مسام الورق وزيادة التخلص من الرطوبة قبل التشغيل.
نشرح لكم نحن المهندس منسي العوامل التي تتحكم في معدل استهلاك النشا:
1- نوع الورق المستخدم:
فعلى سبيل المثال الكرافت لينر و Semi Chemical Flute تحتاج إلى كمية نشا عالية عن الورق Waste Based Flute الذي يمتاز بأن مسامه مفتوحة وبالتالي يخترقه اللصق بسهولة كذلك فإن الورق المعالج ضد التشرب يحتاج إلى خلطة نشا ذات تركيبة خاصة حتى يخترق اللصق النشا.
2- الوزن النوعي للورق المستخدم:
فكلما زاد الوزن النوعي للورق زادت كمية النشا اللازمة للصقه والعكس.
3- طريقة تحضير خلطة النشا:
فالمطابخ الآلية تقلل معدل استهلاك النشا.
مهندس/ صبحي البنداري
مدير مصنع شركة نيوبرسدان للكرتون المضلع
مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق
شركة المهندس منسي للتغليف الحديث – ام تو باك
القاهرة مصر
ايميل
الموقع الاليكتروني
www.engineer-mansy.biz
موبايل: – 01211116956 – – 01211116958
تليفون ارضي0225880056 فاكس ارضي
وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم