Kleiplasticiteit en plasticiteitsregeling
Voor de vormgeving van kleiproducten tijdens de fabricage is de plasticiteit van de klei een belangrijke factor. Het is daarom van belang deze plasticiteitswaarde tijdens het productieproces zo constant mogelijk te houden. Verandering van plasticiteit is in feite de beïnvloeding van de (drempel)waarde waarbij vloei van de klei ontstaat. Deze vloei van de klei ontstaat tijdens het kneden of onder druk zetten van de klei tijdens het productieproces, en kan dus variëren afhankelijk van het type vormgeefproces.
Omdat bij vormbakpersen veelal een enkel-as menger wordt gebruikt, beschouwt men het benodigde opgenomen vermogen van de aandrijving van de enkel-as menger als maatgevend voor de plasticiteit. Uitgangspunt hierbij is natuurlijk dat de vullingsgraad van de menger constant is.
5 Factoren die de plasticiteit van klei beïnvloeden
- De kleisoort
- Het leemgehalte
- De temperatuur
- Het watergehalte
- De menging
Factoren 1 en 2 : kleisoort en leemgehalte
Voor factor 1 en 2 (kleisoort en leemgehalte) is het van belang dat de fabriek voor de productie exact weet wat de eigenschappen van de grondstof zijn. Indien noodzakelijk of wenselijk is het mogelijk om toeslagstoffen toe te voegen in de kleistroom naar de enkel-as menger, die de eigenschappen van de klei kunnen beïnvloeden. Normaal gesproken zijn deze tijdens productie een constant gegeven.
Factor 3 : temperatuur
Voor factor 3 (temperatuur) is het meest toegepaste systeem het toevoegen van stoom in de enkel-as menger. Door enkel het met stoom opwarmen van de klei wordt deze plastischer, terwijl het vochtpercentage nauwelijks toeneemt. De stoom kan worden ingebracht door middel van inblaasbuizen aan de zijkant van de enkel-as menger. Deze inblaasbuizen zijn over de hele lengte van de enkel-as menger aangebracht. Een andere methode is stoom inbrengen in de holle draaiende menger-as waardoor er een extra stoominjectie volgt. Om de temperatuur van de klei te kunnen bepalen, installeren we vaak een PT100 temperatuursensor in de laatste breekpen voor de uitstroomopening van de klei. Op basis van de gemeten temperatuur kan dan de stoomtoevoer geopend of gesloten worden.
Door het verwarmen van de klei krijgt deze meer plasticiteit zonder veel vocht toe te voegen. Dit resulteert in een laag energieverbruik in de drogerij, omdat er hier minder vocht hoeft te worden uitgedreven. Het nadeel van het verwarmen van klei is dat bij het ‘s morgens opstarten van het productieproces de klei koud en dus stijf is, met alle problemen van dien. De machineoperator dient hiermee rekening te houden bij bijvoorbeeld het stoppen van de productie aan het einde van de dag.
Factor 4 : watergehalte
Voor factor 4 (watergehalte) kan een waterdoseer-unit water toevoegen aan de klei. Het water voegt zich op hetzelfde punt bij de klei als waar de klei in de enkel-as menger wordt gestort. Op deze wijze heeft het water de gehele doorlooptijd van de menger de gelegenheid zich te mengen met de klei.
Factor 5 : klei-menging
Voor factor 5 (de menging) is het van belang dat de nalooptijden van de enkel-as menger zo kort mogelijk zijn. Wanneer er geen klei wordt afgenomen van de menger (mengerschuif gesloten) en de menger blijft doordraaien, dan zal de klei steeds plastischer worden. Dit heeft vervolgens ongewenst invloed op de vormgeving.
Het is natuurlijk mogelijk om juist gebruik te maken van dit effect, door aan het einde van de productiedag de menger bewust na te laten draaien om de volgende dag bij een koude menger toch met een meer plastische klei te kunnen opstarten.
Een vermogensmeting op de aandrijving van de menger bepaalt de juiste plasticiteitswaarde tijdens de productie. Belangrijk is hierbij dat de menger altijd een constant toerental loopt. Bij een variabel toerental zal ook het opgenomen vermogen variëren. Tevens is louter een stroommeting (Ampere) onvoldoende om het opgenomen vermogen te kunnen meten. Dit vereist een meting in kW ofwel werkelijk opgenomen vermogen. (dus niet in KVA)
Intech kan een plasticiteitsregeling voor u ontwerpen, die past bij uw productieproces en de gewenste verbeteringen daarin. Er zijn verschillende oplossingen mogelijk, die we -al dan niet gecombineerd- kunnen installeren in uw productieproces. Onze engineers vertellen u graag meer.
