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Mobile Feuchtebestimmung in Alt Altpapierballen i b ll Di emcoMethode Die M th d emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 1 Wassergehalt in Altpapierballen ist wichtig – Warum? 1. Altpapier wird nach Gewicht verkauft. Hoher Wassergehalt bedeutet höhere Kosten und höhere Preise für Wasser! 2 2. Der Wassergehalt bestimmt den Faserzustand und die Faserqualität (Qualität des Papierbreis und des Papiers). 3 3. Zu viel Z i l Wasser W begünstigt b ü ti t Fäulnis, Fä l i Schimmel S hi l und d Bakterienwachstum im Ballen. 4 4. Zu hoher Z h h Wassergehalt W h lt fördert fö d t die di Erzeugung E von Hitze. Hit Achtung: Gefahr der Selbstentzündung – Feuer! 5 5. Hoher Wassergehalt bedeutet bede tet mehr Energie für den Transport, den Prozess, die Lagerung und die Trocknung. Energie – Kosten!!! emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 2 Methoden zur Bestimmung des Wassergehaltes in Altpapier 1. Trockenofen-Methode – Referenzmethode Bestimmung der prozentualen Gewichtsdifferenz zwischen Rohmaterial und getrocknetem Altpapier im Ofen Ofen. 2. Kernbohr-Methode Mit einem großen Spiralbohrer wird ein Kern aus dem Ballen herausgelöst. Der W Wassergehalt h lt di dieses Kerns K wird i d mithilfe ithilf d der T Trockenofen-Methode k f M th d bestimmt. b ti t 3. PTS-Methode (NIR) angeboten durch das Papiertechnische Institut in Deutschland Mit einem Spiralbohrer wird ein Loch in den Ballen gebohrt. Ein NIR-Sensor wird in das Loch eingebracht. Das NIR-Signal detektiert die absolute Feuchte und angrenzende Störstoffe. Wichtig für alle drei Methoden: • Probennahme • großer Zeitaufwand in der Durchführung • Problematisch bezüglich Praktikabilität und der Übertragung des Messwertes repräsentativ auf den gesamten Ballen emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 3 Methoden zur Bestimmung des Wassergehaltes in Altpapier 4. Messung der elektrischen Leitfähigkeit – Protimeter Zwei elektrisch verbundene Bolzen werden in den Ballen eingeschlagen. Der Strom zwischen den zwei Polen wird interpretiert p und kalibriert als absolute Feuchte. • einfaches Messgerät • Testresultat wird stark beeinflusst durch das Handling und ist einfach zu manipulieren • das Ergebnis repräsentiert die absolute Feuchte als Stromfluss in einer Linie zwischen zwei Polen. 5. Die emcoMethode mit dem AP 500-M Durch die Erzeugung eines elektrischen Feldes unterhalb der Messfläche kann man den Wassergehalt in einem großen Volumen detektieren. • bis zu einer Tiefe von 500 mm • ohne Probennahme • ohne Zerstörung des Papiers oder Öffnung des Ballens • Handgerät, Handgerät mobil mobil, schnell und einfach in der Bedienung • mit hoher Reproduzierbarkeit • keine Manipulationsmöglichkeit, Werte mit Datum und Zeit gespeichert • exzellentes Preis-Leistungs-Verhältnis emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 4 Altpapier p p - Feuchte – Handmessgerät g AP 500-M zur • schnellen, h ll • zerstörungsfreien und • mobilen Feuchtbestimmung für die mobile Qualitätsbestimmung, zum Ausspüren von Feuchtenestern in Stapeln, Ballen und losen g Aufschüttungen. emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 5 Definition und Maßeinheit der absoluten Feuchte Die absolute Feuchte ist der prozentuale Wassergehalt in einem Material bezogen auf die Trockenmasse (bei Holz) oder das Gesamtgewicht (bei Papier üblich). Beide Anwendungen sind legal. • Die deutsche DIN Norm legt zur Kalibrierung keine einheitliche Richtlinie fest. • Die TAPPI Norm verlangt Kalibrierung auf % Gesamtgewicht des Materials. Die emco Feuchtemessgeräte sind orientiert am allgemeinen Standard in der Papierindustrie. Die Kalibrierung zeigt den Anteil an Wasser in einem Material im Vergleich zum Gesamtgewicht des Materials. emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 6 Korrelation zwischen Gesamtmasse und Trockenmasse Anzeige in % basierend auf der Gesamtmasse = Anzeige in % basierend auf der Trockenmasse 1 %G = 1 01 %T 1,01 10 %G = 11,1 %T 25 %G = 33,3 %T 30 %G = 42 9 %T 42,9 40 %G = 66,7 %T 50 %G 2 kg Material enthalten 1 kg Wasser 100,0 %T 60 %G = 150,0 %T Die numerischen Werte unterschieden sich sehr klar mit steigender Feuchte. In der Papierindustrie wird der Wert bezogen auf die Gesamtmasse bevorzugt, da man sehr einfach den Wassergehalt oder p mit dem %-Wert erhält. den Feststoffanteil durch Multiplikation emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 7 Prinzip der emco - Messung: Mithilfe einer Mithilf i di dielektrischen l kt i h M Messung wird idd das M Material t i l iin d der Messumgebung von einem elektromagnetischen Feld durchdrungen, dessen Eigenschaften fundamental durch freie Feuchte im Material bestimmt wird. Infolge der ausgeprägten Polarität des Wassermoleküls und der hohen Dielektrizitätskonstante des Wassers von etwa 83 (natürliche Papierfasern 2) ändert sich die Kapazität eines Messfeldes mit der Änderung der Feuchte der Messprobe. Das elektrische Signal muss abhängig vom Material und von der Dichte kalibriert werden. Erhebliche Verunreinigungen, wie leitfähige Folien, Metalle u.a.m. führen zu extrem abweichenden Messwerten oder zur Geräteabschaltung Geräteabschaltung. Messgerät Messplatte Material Elektrisches Feld emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 8 Kalibrierung: Die werkseitige Kalibrierung benutzt als Referenzmethode die gravimetrische Methode EN 20287 (Trockenofen-Methode). Das Gerät wird mit 4 Kennlinien ausgeliefert, welche durch das Messmenü mit S3 bis S6 ausgewählt werden können. Die Kennlinien sind: • druckabhängig • abhängig von der Papiersorte Als kostenpflichtige Dienstleistung können spezielle Kennlinien aufgenommen f werden. d Es E besteht b h di die Mö Möglichkeit, li hk i K Kennlinien li i selbst lb oder durch autorisierte Institutionen oder Labore erstellen zu lassen. Möglichkeiten der Messung: Während der Messung erscheint ein optisches Signal (Blinken) ab einem Wert von 22 % %, das vor zurückzuweisender Qualität des Ballens warnt warnt. Der kritische Grenzwert von beispielsweise 22 % kann als lokaler Standardwert festgelegt werden werden. emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 9 Leicht robust und mobil: Leicht, ¾ Anlegen- Ablesen- Speichern- Übertragen der Messwerte • schnelle, schnelle zerstörungsfreie Messung effektiv 300 mm tief • werksseitig kalibriert für verschiedene Materialien und Pressdichten • Digitalanzeige in „%“ Wasseranteil bezogen auf das Gesamtgewicht • Temperaturmesswert zu jedem Feuchtemesswert • Temperaturkompensation des Feuchtewertes • Anzeige der Messwertzuverlässigkeit bei jeder Messung Datenloggfunktionen: - 16 programmierbare, i b auch h nachladbare hl db Materialkennlinien M i lk li i - Aufzeichnung und Speicherung automatisch mit Datum und Uhrzeit - Eingabe von Lieferantendaten und Chargennummern - Datenbankfunktionen für PC mit dem emco emco- Softwarepaket • Datenausgabe der letzten Messreihe bzw. aller Messwerte, über Schnittstellenkabel an den PC oder Drucker • Statistikfunktionen St ti tikf kti • Auslieferung mit Kalibrierzertifikat emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 10 Wareneingangskontrolle ___________ ____________ emco Anwendungsinformation 2009 Feuchtebestimmung in Altpapierballen 11
