Clasificación y características de las cajas de cabecera

La caja de entrada es un componente clave de las máquinas papeleras, ya que se encarga de la distribución de la pasta, la homogeneización del flujo y la inyección de la pasta. Su rendimiento determina directamente la formación del papel, el gramaje y la calidad general del producto. Según su diseño estructural y principios de funcionamiento, las cajas de entrada se dividen principalmente en cinco categorías: tipo abierto, tipo colchón de aire, tipo hidráulico de flujo completo, tipo combinado de flujo completo con colchón de aire y tipo de formación multicapa.

1. Caja de entrada de tipo abierto

Principio de funcionamiento

La parte superior de la caja está abierta a la atmósfera. La velocidad del chorro de combustible se controla mediante la presión estática generada por el nivel de combustible dentro de la caja de entrada.

Ventajas

• Estructura sencilla, bajo coste de inversión y fácil mantenimiento.
• Fácil de usar, adecuado para la producción a baja velocidad y para papeles de bajo gramaje.

Desventajas

• Velocidad de funcionamiento limitada, generalmente inferior a 200 m/min.
• Un nivel de existencias inestable conlleva una mala uniformidad del gramaje entre máquinas y la fácil aparición de rayas.
• El aire se incorpora fácilmente, lo que afecta negativamente a la formación del papel.

Solicitud

Líneas de producción de baja velocidad para papel cultural, papel tisú, cartón y telas no tejidas.

2. Caja de cabecera tipo colchón de aire

Principio de funcionamiento

La caja está completamente cerrada. Se llena con aire comprimido la superficie del material para formar un colchón de aire que estabiliza la presión. La velocidad del material se regula ajustando la presión del aire, y se incorporan rodillos homogeneizadores para rectificar el flujo.

Ventajas

• Nivel de stock bajo con presión de colchón de aire estable; amplio y sensible rango de ajuste para la velocidad del stock.
• Mayor uniformidad entre máquinas y menor entrada de aire en comparación con el tipo abierto.
• Velocidad de máquina aplicable: 200 ~ 500 m/min.

Desventajas

• Estructura relativamente compleja, que requiere un sistema de suministro de aire comprimido estable.
• Los rodillos homogeneizadores son propensos a la adherencia de la pasta, por lo que requieren una limpieza y un mantenimiento regulares.
• La insuficiente microturbulencia a velocidades superiores a 600 m/min provoca una fácil floculación de las fibras.

Solicitud

Líneas de producción de velocidad media para papel cultural, papel de embalaje y cartón blanco.

3. Caja de entrada hidráulica de flujo completo

Principio de funcionamiento

Diseñado como una estructura de flujo completo sin un gran estanque de almacenamiento. El material se suministra mediante presión de bombeo a través de un colector cónico, difusores escalonados y láminas. Se genera microturbulencia de alta intensidad para dispersar las fibras de manera efectiva.

Ventajas

• La turbulencia de alta intensidad y a pequeña escala permite una excelente dispersión de las fibras y minimiza la floculación.
• Excelente uniformidad del gramaje entre diferentes máquinas y formación de papel superior.
• Adecuado para máquinas papeleras de alta velocidad con una velocidad de funcionamiento de hasta 500 ~ 1200 m/min.
• Equipada con un sistema de regulación de agua de dilución para un control de gramaje de alta precisión entre máquinas.

Desventajas

• Estructura sofisticada que requiere alta precisión en su fabricación e instalación, y que supone un alto coste.
• Los conductos de flujo complejos se obstruyen fácilmente, lo que requiere un mantenimiento diario meticuloso.
• Sensible a las fluctuaciones de la consistencia y la presión del stock, por lo que requiere sistemas de control automático de alta calidad.

Solicitud

Líneas de producción de alta velocidad para papel cultural de alta calidad, papel estucado y papel fino.

4. Caja de entrada combinada de flujo completo con colchón de aire

Principio de funcionamiento

Adopta una estructura de flujo completo como cuerpo principal, combinada con un colchón de aire auxiliar. La cámara del colchón de aire está conectada al estanque de almacenamiento mediante pequeños orificios para suprimir las fluctuaciones del nivel del líquido.

Ventajas

• Combina las ventajas de la alta turbulencia de la caja de entrada hidráulica y la estabilización de presión de la caja de entrada con colchón de aire.
• Gran capacidad antifluctuación, funcionamiento estable a 600 ~ 1000 m/min.
• Excelente uniformidad entre máquinas y regulación flexible del agua de dilución.

Desventajas

• La estructura más compleja, con elevados costes de adquisición y mantenimiento.
• Dificultades en el control coordinado entre el sistema de colchón de aire y el sistema de flujo completo.

Solicitud

Líneas de producción de alta velocidad y gran anchura para papel y cartón de alta calidad.

5. Caja de entrada de formación multicapa

Principio de funcionamiento

Realiza el conformado por capas en la dirección Z. Cada capa está equipada con unidades independientes de distribución de la pasta, rectificación del flujo y alimentación. Se inyectan simultáneamente diferentes formulaciones de pasta para el conformado de materiales compuestos.

Ventajas

• Permite la dosificación por capas: se utiliza pulpa de alta calidad para la capa superficial y pulpa reciclada para la capa central, lo que reduce los costes de producción y, al mismo tiempo, mejora la calidad.
• Control independiente sobre el gramaje y la orientación de las fibras de cada capa.
• El papel acabado presenta alta resistencia, buen rendimiento superficial y una fuerte fuerza de unión entre capas.

Desventajas

• Estructura general de gran tamaño, elevado coste de inversión y sistema de control complejo.
• Requisitos estrictos para la alineación de capas y el control de la unión entre capas.

Solicitud

Cartón de alta calidad, cartón para revestimiento, cartón ondulado y papel para envases de líquidos.

Comparación de los principales tipos

Pautas de selección

1. Velocidad de la máquinaElija el tipo abierto para velocidades inferiores a 200 m/min; el tipo de colchón de aire para velocidades de 200 a 500 m/min; y el tipo hidráulico o combinado para velocidades superiores a 500 m/min.
2. Requisito de calidadSeleccione una caja de entrada hidráulica de flujo completo para papel de alta calidad y papel fino; de tipo colchón de aire para papel estándar; y de tipo multicapa para cartón.
3. PresupuestoPriorice el tipo abierto o el tipo colchón de aire para controlar los costos; elija el tipo hidráulico o el tipo multicapa para obtener la máxima calidad.
4. Características del stock: Aplicar una caja de entrada hidráulica de alta turbulencia para fibras cortas y pastas propensas a la floculación; tipo colchón de aire para fibras largas.