FILLCORE INDUSTRIAL
FILLCORE INDUSTRIAL
Una máquina de papel moderna opera a velocidades de 1.800–2.200 m/min con secciones que van desde 45°C en la mesa de formación hasta 130°C en los cilindros secadores. La lubricación errónea genera paradas no planificadas, contaminación del fieltro y pérdida de calidad del papel. Esta guía detalla las especificaciones técnicas punto a punto.
Una máquina de papel integra cuatro secciones con exigencias lubricantes radicalmente distintas: mesa de formación (agua, alta velocidad, presión moderada), sección de prensas (carga hidráulica elevada, agua, fieltros), sección de secado (temperatura 90–135°C, vapor) y calandria (alta presión lineal, acabado superficial). Cada sección requiere un fluido específico; el uso de un aceite universal compromete la vida útil de rodamientos y cojinetes.
Los sistemas de lubricación centralizada (CLS) distribuyen el fluido desde una central a decenas de puntos en la máquina. La presión de trabajo oscila entre 2 y 8 bar, con caudales totales de 80–400 L/min según el tamaño de la máquina. La central dispone de filtros absolutos de 6–10 µm, intercambiadores de calor y visores de flujo en cada ramal.
Los cilindros secadores giran a 100–300 rpm con vapor interior a 3–6 bar y temperatura superficial de 90–130°C. Los rodamientos de los cuellos de cilindro (Journal bearings o rodamientos de rodillos) trabajan en un ambiente de vapor, condensados y fibras de celulosa. El aceite circula continuamente desde la central a través de taladros axiales en el muñón hasta los rodamientos.
| Parámetro | Valor objetivo | Norma | Razón técnica |
|---|---|---|---|
| Viscosidad cinemática 40°C | 44–48 mm²/s | ISO 3104 | VG 46 nominal |
| Viscosidad cinemática 100°C | ≥8,0 mm²/s | ISO 3104 | Film mínimo a T operativa |
| Índice de viscosidad | ≥140 | ISO 2909 | Estabilidad térmica cilindros |
| Temperatura de inflamación | ≥250°C | ISO 2592 | Seguridad en contacto con vapor |
| Temperatura de vertido | ≤−15°C | ISO 3016 | Arranque en frío invernal |
| Separación agua (ASTM D1401) | ≤30/30/0 en 30 min | ASTM D1401 | Deshidratación de condensados |
| Resistencia espuma Seq. I/II/III | 10/10/10 ml | ASTM D892 | Circulación centralizada |
| Número ácido nuevo (TAN) | ≤0,5 mg KOH/g | ASTM D664 | Compatibilidad cobre muñones |
| Número básico (TBN) | ≥2,0 mg KOH/g | ASTM D2896 | Reserva alcalina vs. ácidos |
| Corrosión lámina cobre | 1a máx. | ASTM D130 | Protección cojinetes cobre |
| FZG carga mínima | Estadio 10+ | ISO 14635-1 | Protección dientes reductores |
| Compatibilidad sellos NBR | Sin hinchado {'>'}+5% | ISO 6072 | Sellos cuellos muñones |
El caudal necesario se calcula en función del diámetro del rodamiento y la velocidad de giro. Para cilindros secadores de 1.500–1.800 mm de diámetro con cuellos de muñón de 180–220 mm:
Con 60–90 cilindros en una máquina de papel grande, el caudal total puede superar los 12–18 L/min solo para la sección de secado. Las centrales disponen de bombas de engranajes de caudal variable con regulación de presión diferencial.
Las prensas de zapata o shoe press (Beloit Optipress, Voith Flexonip, Valmet SymBelt) aplican presión lineal de 1.000–1.500 kN/m mediante un pistón hidráulico que actúa sobre una zapata de anchura 250–350 mm. Esta tecnología aumenta el tiempo de residencia en el nip de 1–2 ms (prensa convencional) a 15–25 ms, extrayendo 2–4% más de agua.
Los rodamientos de los rodillos de prensa soportan cargas radiales de 150–400 kN por cojinete, con agua y fibras de celulosa como contaminantes principales. La vida de los rodamientos (L10h) determina los intervalos de parada planificada de la máquina, que pueden costar 10.000–50.000€/hora en producción perdida.
Factor de viscosidad κ = ν_actual / ν_requerida debe ser ≥2,0 en prensas con presencia de agua para compensar el efecto diluyente. Esto generalmente obliga a usar VG 68 en lugar de VG 46 en los rodamientos de gran diámetro con velocidades bajas.
Las cajas de agua (suction boxes) y los foils de la mesa de formación en máquinas a 2.000+ m/min están montados sobre rodamientos de agujas y rodillos cónicos con cargas combinadas. Estos puntos se lubrican por la propia agua de la máquina en parte, pero los rodamientos requieren lubricación separada con grasa o aceite de circulación.
| Elemento | Tipo lubricante | Especificación | Intervalo reengrase |
|---|---|---|---|
| Rodillos de registro | Grasa Li-Ca EP | NLGI 2, resistente agua (EMCOR ≤1) | 500–1.000 h |
| Tensores de tela (fourdrinier) | Grasa Li-Ca EP | NLGI 2, resistencia lavado | 250–500 h |
| Cojinetes de los foils | Aceite circulación VG 46 | Éster ISO tipo C | Sistema CLS continuo |
| Roll de teta de formación (breast roll) | Aceite circulación VG 68 | Separación agua D1401 ≤20 min | Sistema CLS continuo |
| Rodillos aspirantes (suction rolls) | Aceite éster VG 46 | ISO 15380 tipo C | Sistema CLS continuo |
| Tensores de la tela (felt tension rolls) | Grasa Li-EP NLGI 2 | Penetración 265–295 | 1.000–2.000 h |
| Cojinetes de los couch rolls | Aceite éster VG 68 | Alta carga radial EP | Sistema CLS continuo |
Los reductores de sección de papel (spur gear, helical, bevel-helical) trabajan con potencias de 250–4.000 kW. Las máquinas modernas usan accionamientos individuales (section drives) con variadores de frecuencia, lo que requiere reductores con alta precisión de posicionamiento y mínima inercia.
El análisis de aceite en máquinas de papel tiene particularidades importantes frente a otras industrias: el aceite siempre contiene trazas de celulosa (inorgánicos), el agua es el contaminante principal (no excepcional), y el cobre en los cojinetes de muñón es el elemento metálico más diagnóstico. Un programa de análisis trimestral permite predecir fallos 3–6 meses antes.
| Parámetro analítico | Normal | Alerta | Crítico — Parar | Fuente probable |
|---|---|---|---|---|
| Hierro (Fe) | < 20 ppm | 20–50 ppm | > 80 ppm | Desgaste carcasas, engranajes, rodamientos de acero |
| Cobre (Cu) | < 15 ppm | 15–40 ppm | > 60 ppm | Desgaste cojinetes muñones (bronce/latón) |
| Plomo (Pb) | < 5 ppm | 5–15 ppm | > 25 ppm | Desgaste metal antifricción (babbit) si presente |
| Aluminio (Al) | < 10 ppm | 10–25 ppm | > 40 ppm | Desgaste cárteres aluminio o contaminación alúmina |
| Silicio (Si) | < 10 ppm | 10–20 ppm | > 30 ppm | Contaminación polvo sílice (cargas papel) o sello roto |
| Agua (%) | < 0,05% | 0,05–0,15% | > 0,20% | Condensación, fuga de vapor, sello deficiente |
| TAN (mg KOH/g) | < 1,5 | 1,5–2,5 | > 3,0 | Oxidación acelerada, aceite degradado |
| Viscosidad 40°C (mm²/s) | ±10% nominal | ±10–20% | ±20% | Dilución agua, polimeración, contaminación cruzada |
| Partículas {'>'}10 µm (ISO 4406) | 18/16/13 | 19/17/14 | > 20/18/15 | Bypass filtros, contaminación entrada, desgaste severo |
| Celulosa / fibras (ICP Si) | < 15 ppm | 15–30 ppm | > 50 ppm | Fuga sello, contaminación directa masa papelera |
Cualquier fuga de aceite en una máquina de papel contamina la hoja, causando rechazo del rollo completo (2–15 toneladas de papel) y posibles reclamaciones del cliente. Las zonas críticas son los sellos de los cilindros secadores, los rodillos de prensa y las bombas del sistema CLS.
Mancha permanente, papel no reciclable en circuito cerrado
Cambiar a éster biodegradable
Mancha reversible, biodegradable en proceso
Usar grado H1 si posible
Mínimo impacto, apto papel sanitario / tissue
Solución preferida para tissue
Partículas PTFE en papel, problemas impresión offset
Evitar en puntos sobre máquina de papel
Las máquinas de papel se paran para mantenimiento en intervalos de 3–6 semanas (parada corta, 8–16 h) y 6–12 meses (parada larga, 48–96 h). Las operaciones de lubricación deben planificarse dentro de estas ventanas para no generar paradas adicionales.
| Tarea | Tipo parada | Frecuencia | Tiempo estimado |
|---|---|---|---|
| Toma de muestras aceite CLS + análisis | Operación | Trimestral | 2 h |
| Cambio filtros CLS sección secado | Parada corta | Cada 3–4 semanas | 4–6 h |
| Reengrase puntos grasa mesa formación | Parada corta | Cada 3–4 semanas | 3–5 h |
| Ajuste caudales CLS y verificación rotámetros | Parada corta | Semestral | 4 h |
| Cambio aceite reductores accionamiento | Parada larga | Cada 2 años / 16.000 h | 8–16 h |
| Cambio aceite sistema hidráulico shoe press | Parada larga | Cada 4.000–6.000 h | 4–8 h |
| Inspección y cambio sellos mecánicos bombas CLS | Parada larga | Anual o según análisis | 6–12 h |
| Limpieza completa tanques CLS y flush | Parada larga | Cada 4–6 años | 24–48 h |
FILLCORE suministra aceites de éster sintético VG 46 y VG 68 para sistemas CLS de máquinas de papel, envasados en bidones de 200 L y cubas de 1.000 L para minimizar el riesgo de contaminación durante el trasiego.