En el proceso de transformación de la industria papelera hacia la alta velocidad y la sofisticación, la sección de secado, como eslabón clave que determina la calidad del papel y la eficiencia de la producción, ha evolucionado constantemente en su tecnología de equipos. Si bien los cilindros secadores de vapor tradicionales pueden satisfacer las necesidades básicas de secado, son propensos a problemas como el ondulado, el arrugamiento y la rotura de los bordes de la banda de papel en escenarios de producción de alta velocidad, lo que dificulta su adaptación a los requisitos de producción de productos de papel de alta gama y bajo volumen. Ante esta situación, han surgido los rodillos secadores VAC (también conocidos como rodillos Vac). Gracias a su exclusiva adsorción al vacío y sus funciones de secado auxiliar, se han convertido en el equipo de apoyo fundamental en la sección de secado de las máquinas papeleras de alta velocidad, brindando un apoyo importante para mejorar la calidad y la eficiencia en la industria papelera.

Los rodillos secadores VAC no son componentes tradicionales de calentamiento y secado, sino equipos auxiliares de secado y estabilización de la banda de papel de alta velocidad que funcionan en coordinación con los cilindros secadores de vapor. Se utilizan principalmente en la configuración de secado de un solo hilo de las máquinas de papel de alta velocidad y son comunes en las líneas de producción de papel cultural, papel estucado, cartón blanco y papel base para cartón ondulado de baja cantidad. A diferencia del modo de funcionamiento de los cilindros secadores de vapor tradicionales, que dependen del suministro interno de vapor para proporcionar calor de secado, los rodillos secadores VAC logran la estabilización de la banda de papel mediante adsorción por presión negativa y, al mismo tiempo, ayudan a acelerar la descarga del aire húmedo, mejorando indirectamente la eficiencia general del secado y formando un sistema de secado coordinado de "calentamiento + estabilización de la banda de papel".

En términos de diseño estructural, los rodillos secadores VAC se dividen principalmente en dos tipos para adaptarse a diferentes velocidades de vehículos y necesidades de producción. Entre ellos, el rodillo Vac ranurado no requiere una caja de vacío incorporada. La superficie del rodillo está provista de ranuras de 5 mm de ancho y 4 mm de profundidad, y pequeños orificios pasantes se distribuyen en el fondo de las ranuras, con orificios más densos en los bordes para facilitar el enhebrado. Puede generar un grado de vacío de aproximadamente 2 kPa cuando se combina con una caja de soplado de aire, y la tasa de apertura se controla entre 0,1 % y 0,4 %, logrando la unión de la banda de papel mediante presión negativa de flujo de aire. Su estructura es relativamente simple, adecuada para la producción en máquinas de papel de velocidad media y alta. El otro tipo es el rodillo Vac de tipo caja de vacío incorporada, que está equipado con orificios escalonados de precisión u orificios densos en la carcasa del rodillo, y una cámara de vacío ajustable según el ancho interno, conectada directamente a la bomba de vacío. Cuenta con un mayor grado de vacío y un control más preciso, especialmente diseñado para máquinas de papel de ultra alta velocidad con una velocidad superior a 1000 m/min, lo que permite solucionar eficazmente el problema de estabilización de la banda de papel en condiciones de trabajo extremas. En algunas líneas de producción de alta gama, los rodillos de vacío y los cilindros secadores forman una proporción precisa. Por ejemplo, una máquina de papel de impresión de alta calidad con una producción anual de 130 000 toneladas tiene una sección de secado compuesta por 29 cilindros secadores de vapor y múltiples rodillos de vacío con un diámetro de 1500 mm. La fila inferior de cilindros secadores tradicionales se reemplaza por completo por rodillos de vacío, lo que permite una producción continua y eficiente sin necesidad de enhebrar cables y mejora considerablemente la estabilidad operativa.

El valor fundamental de los rodillos secadores VAC radica en su principio de funcionamiento científico y sus ventajas de rendimiento en condiciones de alta velocidad. En la producción, la fila superior de cilindros secadores de vapor proporciona el calor necesario para evaporar la humedad de la banda de papel, mientras que la fila inferior de rodillos secadores VAC la adhiere firmemente a la superficie del alambre seco mediante presión negativa, contrarrestando eficazmente la fuerza centrífuga generada por la alta velocidad y solucionando problemas comunes de la industria como el aleteo, el arrugamiento y la rotura de los bordes de la banda de papel. Al mismo tiempo, el flujo de aire en la ventilación de las cavidades es aspirado por los orificios de los rodillos, acelerando la descarga del aire húmedo, rompiendo la capa de retención de humedad en la superficie de la banda de papel y mejorando indirectamente la velocidad de secado. En la etapa de enhebrado, el diseño de orificios densos en los bordes potencia el efecto de adsorción, mejora significativamente la tasa de éxito del enhebrado y reduce el tiempo de enhebrado. El caso de transformación de la máquina de papel PM15 de Lee & Man Paper lo confirma plenamente. Tras transformar los cilindros secadores dobles originales en cilindros secadores simples y actualizarlos a rodillos de vacío, junto con cajas estabilizadoras optimizadas y equipos de ventilación de bolsillo, la tasa de rotura de la banda de papel se redujo en un 60 %, el tiempo de inactividad no planificado se redujo en un 30 %, y al producir papel base corrugado de 70 a 90 g/m² a una velocidad de 1000 m/min, la rotura mensual promedio de papel fue de solo 10 veces, y la eficiencia de producción aumentó en un 3 %.

En comparación con los cilindros secadores de vapor tradicionales, el posicionamiento funcional de los rodillos secadores VAC se inclina más hacia la estabilización de la banda de papel y el secado auxiliar, y ambos forman una relación complementaria y coordinada. En cuanto al suministro de calor, los rodillos secadores VAC no tienen una estructura de calentamiento integrada y dependen completamente de la presión negativa para su funcionamiento, mientras que los cilindros secadores de vapor utilizan vapor como fuente de calor y realizan las tareas principales de transferencia de calor y secado; en cuanto a la estructura de la superficie, los rodillos secadores VAC adoptan diseños ranurados o perforados, mientras que los cilindros secadores de vapor suelen tener superficies lisas cromadas o de hierro fundido; en cuanto al enfoque funcional, los rodillos secadores VAC se centran en la estabilización del ancho de la banda de papel, la deshumidificación auxiliar y la reducción de defectos del papel, mientras que los cilindros secadores de vapor se centran en la transferencia de calor eficiente para completar la evaporación principal de la humedad en la banda de papel. En cuanto a la capacidad de secado, la capacidad de secado de un solo rodillo secador VAC es limitada, y aproximadamente 2 o 3 rodillos VAC equivalen a un cilindro secador estándar. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, es necesario ajustar científicamente el número de rodillos de vacío y cilindros de secado por vapor según la velocidad del vehículo y la cantidad de papel para lograr un equilibrio entre eficiencia y coste.

En el contexto del avance de la estrategia de “doble carbono” y la transformación inteligente y de ahorro energético de la industria papelera, la aplicación de rodillos secadores VAC también requiere considerar el control del consumo energético y la optimización del mantenimiento. Los rodillos secadores VAC necesitan sistemas de vacío y ventilación, y en comparación con las configuraciones de secado tradicionales, su consumo energético y costes de mantenimiento son ligeramente superiores, pero se puede lograr un ahorro energético y una reducción del consumo mediante la optimización técnica. Por ejemplo, Lee & Man Paper actualizó la caja de vacío SymRun durante la transformación, reduciendo la carga del ventilador de suministro de aire en un 30 % y mejorando el grado de vacío; Valmet Finland optimizó el espaciado entre los rodillos VAC y los cilindros secadores mediante escaneo y modelado 3D, aumentó el ángulo de envoltura del secador de banda de papel, redujo el número de sopladores y tuberías de aire, y disminuyó el consumo energético y los costes de mantenimiento. En el mantenimiento diario, es necesario realizar regularmente un lavado a contracorriente de los orificios y ranuras del rodillo VAC con aire comprimido para evitar obstrucciones, comprobar simultáneamente el rendimiento del sellado al vacío y la temperatura de los cojinetes, y controlar el grado de vacío dentro de los requisitos del proceso. La combinación con sistemas eficientes de ventilación por contacto y bombas de calor puede mejorar significativamente la eficiencia general del secado y reducir el consumo de vapor.

Con la continua mejora de la tecnología de las máquinas de papel de alta velocidad y la creciente demanda de productos de papel de alta gama, la evolución tecnológica de los rodillos secadores VAC también se orientará hacia la precisión, el ahorro energético y la inteligencia. En el futuro, con la ayuda de tecnologías de vanguardia como la simulación CFD y el cálculo numérico, el diseño de los orificios y la estructura de la cámara de vacío de los rodillos VAC se podrán optimizar aún más para mejorar la precisión del control de la presión negativa y el grado de adhesión de la banda de papel; combinado con la detección inteligente y el análisis de macrodatos, se podrá lograr una regulación dinámica del grado de vacío para adaptarse a las necesidades de producción de diferentes tipos de papel y diferentes velocidades de los vehículos; al mismo tiempo, mediante la mejora de los materiales y la optimización estructural, se podrá reducir el consumo energético y el desgaste del equipo, y se podrá prolongar su vida útil. Como "herramienta de estabilización de la calidad" para los sistemas de secado de papel de alta velocidad, los rodillos secadores VAC no solo resuelven muchos de los problemas de las configuraciones de secado tradicionales en condiciones de trabajo de alta velocidad, sino que también ayudan a las empresas papeleras a mejorar la calidad del producto y optimizar la eficiencia de la producción, impulsando así el desarrollo de alta calidad de la industria papelera.