Tapio Analysis 服务 · 纸张、纸板、生活用纸和非织造布

故障排查、诊断和质量对比

将纵向(MD)样卷或横向(CD)样条寄给我们。我们用自己的 Tapio Analyzer 进行测量,找出波动所在及其可能的原因,或以相同设置比较样品,并与您一起讨论结果。样品到达后两个工作日内完成测量。


这是一项服务:我们在埃斯波的实验室测量您的样品,并与您一起解读结果。 想改为在自己的实验室中测量?请参见 Tapio Analyzers。

Tapio Analysis 的用途

Tapio Analysis 是针对纸张、纸板、生活用纸和非织造布的高分辨率同位置波动分析:其细致程度远远超过单点式实验室测试或在线测量所能显示的内容。您的样品在 Tapio Analyzer 上测量,定量、厚度、透射率、灰分和双面光泽度对齐到纸样上的相同位置,Tapio 软件再将观察到的波动与生产线上的已知频率联系起来:辊、毛毯、成形网、泵和执行器间距。

由于各通道相互对齐,波动出现在哪个通道就指向它产生于何处。质量的波动指向湿部,仅厚度的波动指向压榨或压光,某一面的波动则指向该表面。

同样的测量也能在相同条件下比较纸机、纸种、供应商或工况。查找故障时,常常是将已知有问题的卷筒与没有问题的卷筒进行比较,看两者的差异。

MD 分析和 CD 分析

每个项目都是其中之一,或两者兼有。请根据您的问题所在的方向寄送样品;我们会在确认范围时确认采用哪一种。

MD 样卷示意图,纸条沿纵向从样卷引出。

MD 分析:沿幅材方向

您寄送一个或多个在复卷机上分切的 MD 样卷。我们测量整个样卷,以毫米级分辨率查看各质量参数如何沿样品变化,并以最高分辨率测量样卷开头部分,用于匀度和细微结构。然后我们研究通道数据,判断波动来自何处,以及其水平是否正常。

它能解答: 周期性波动(有缺陷的辊、压光机、毛毯、成形网、横条痕、压力脉动、压力筛、泵)、哪些机器部件可能是某一峰值的原因、复卷机振动,以及某台纸机、某个纸种或某次试验与其他对象或与我们存档数据的比较。

一叠横跨幅材裁切的全幅宽 CD 样条示意图。

CD 分析:横跨幅材方向

您寄送取自同一母卷的全幅宽 CD 样条;手工裁切的样条也可以。我们测量每一条样条,直接横跨,从一侧边缘到另一侧边缘。平均曲线显示可重复的 CD 波动,并带有由样条间离散度得出的置信带;CD 频谱上标注您的执行器间距;您的扫描架曲线可以叠加在我们的曲线上。

它能解答: CD 曲线问题、条带、软边或硬边、执行器尺度的波动、往复式扫描架平均掉了什么、不同母卷、纸种或纸机之间的比较,以及 CD 曲线稳定性(方差分量分析)。

Tapio Analysis 中定量的 MD 频谱,1.42 1/m 处的峰值与一根施胶机辊匹配,并标出了其谐波。
Tapio Analysis 软件中定量的 MD 频谱,所选峰值与纸机各辊的波长进行匹配:此处为一根施胶机辊及其谐波(公开测试数据)。

典型问题

您看到的现象 应寄送的样品 分析显示的内容
横条痕,或沿幅材方向的周期性痕迹 MD 样卷,最好一个来自出现问题的时段,一个来自没有问题的时段 波长、哪些通道带有该波动,以及与之匹配的可能机器部件
复卷机振动、卷筒晃动、卷径不均 MD 样卷;如果复卷组内各卷筒存在差异,再加 CD 样条 可能在卷筒中累积的周期性厚度波动,及其背后可能的辊或网毯
CD 曲线问题、条带、软边或硬边 CD 样条,以及您的扫描架曲线 直接横跨幅材测量的 CD 曲线(包括边部)、执行器尺度的波动,以及我们的曲线与扫描架曲线的对比
纸页波动比以前更大,或比同类纸机更大 两者的 MD 样卷或 CD 样条 大多少、在哪些波长和哪些性能上,以及与早期测量的比较
印刷斑驳、光泽度波动、匀度投诉 MD 样卷或 CD 样条 双面光泽度、透射率、匀度和絮团尺寸,直至短波长
需要评估的改造、试验或新供应商 改动前后的样品,或每个选项的样品 以相同设置计算的各样品的统计值和频谱

描述您的情况,我们会在寄送任何样品之前,连同范围一起确认样品方案。

服务流程

  1. 01

    描述您的情况

    在申请表中告诉我们您的纸机、纸种和问题。

  2. 02

    获得确认的范围和报价

    在您寄送任何样品之前,我们确认范围、价格、样品说明和运输事宜,通常在一个工作日内完成。

  3. 03

    寄送样品

    按照样品准备说明,根据约定准备 MD 样卷、CD 样条或两者,并通过快递寄到我们在埃斯波的实验室。

  4. 04

    测量、报告和讨论

    我们在样品到达后两个工作日内完成测量,分析数据并发送报告。然后在线上会议中一起讨论结果。报告时间表在确认范围时商定。

您需要寄送的内容

  • 按范围约定的 MD 样卷、CD 样条或两者。如果您无法将卷筒裁切到规定尺寸,请寄送现有的卷筒,由我们安排裁切。
  • 您的问题:纸种、标称定量以及您观察到的现象。
  • 纸机数据(如有):车速;MD 需要辊径、网毯长度和泵转速;CD 需要 CD 执行器间距;以及用于比较的扫描架曲线。

尺寸、数量和标记:样品准备说明。我们会在您寄送之前针对您的范围进行确认。

您将得到的内容

每个项目都包括:

  • 测量数据,可在免费的 Tapio Analysis 软件中打开;
  • 书面结果报告,以您的问题为开篇;
  • 与 Tapio 专家进行的线上结果讨论。

根据范围不同,例如:一份浏览器报告(输入车速后可将每个波长显示为 Hz,并可打印为 PDF)、图表及所引用全部数值的表格、涵盖每个卷筒和通道的原始数据报告,以及一份结果幻灯片。我们会在确认范围时确认交付内容。

波长匹配或强相关性是可能来源的证据,而不是证明。如果测量无法确定某个问题,报告会说明需要怎样才能确定。

示例

Tapio Analysis 是我们用来测量和查找质量波动来源的主要工具,这些波动是其他测量系统无法检测到的。其结果能够准确指出需要修理或维护的机器部件,从而减少生产过程中的猜测。Tapio Analysis 是我们主要的诊断支持工具。

Juha KallioUPM 研发部运营支持经理

Tapio Analysis 实验室测量能够揭示在线扫描架并不总能检测到的真实 MD 和 CD 波动。它是排查纸机质量问题的出色工具。

Pekka Komulainen独立顾问,Pele Oy

结果是什么样的

以下是用于研究测量数据的结果图和分析图示例。这些视图直接来自 Tapio Analysis 软件。

Tapio Analysis MD 曲线视图:沿样卷 40 m 的定量,上方为统计值行。

沿卷筒的曲线

MD 分析

沿卷筒以毫米级分辨率显示每个通道,并给出其平均值、偏差、CV 和范围。

Tapio Analysis 中整个 3 km 卷筒定量的时频谱图:一个周期性分量呈现为一条稳定的水平线。

沿卷筒的周期性波动

MD 分析

时频谱图显示周期性分量是沿卷筒稳定存在(如此处的线条),还是时有时无。

Tapio Analysis CD 曲线视图:灰色为各条样条,蓝色为其平均值,以及 95 % 置信带。

CD 曲线

CD 分析

所有样条的平均值及其 95 % 置信带。真实的 CD 特征会从样条之间的噪声中显现出来。

Tapio Analysis 中 CD 样条的瀑布图视图,每条样条都绘制为其自身横跨幅宽的曲线。

每一条样条

CD 分析

每条样条单独成一条线。在每条样条中都出现的特征是 CD 特征;只在一条样条中出现的凸起则不是。

Tapio Analysis 方差分量视图:CD 平均曲线、每条样条的 MD 平均值和每条样条的分布图,以及 MD、CD 和残余标准差。

CD 曲线稳定性

CD 分析

方差分量分析将波动分解为可重复的 CD 部分、样条之间的 MD 部分和其余部分,曲线的稳定性正是这样测量的,纸机在改动前后也是这样比较的。

Tapio Analysis CD 频谱视图:平均 CD 曲线的频谱和各样条的平均频谱,顶部为波长刻度。

CD 频谱

CD 分析

CD 曲线的频谱将横跨幅材的周期性波动显示为其波长处的峰值。如果峰值位于流浆箱、涂布机或压光机的规则执行器间距上,则指向该排执行器;可重复的 CD 波动与样条之间的波动分开绘制。

Tapio Analysis 通道相关视图:厚度对定量的逐点关系,相关系数 0.63,下方为两者沿卷筒的曲线。

两个通道相互对照

MD 分析 CD 分析

由于每个通道都对齐到相同位置,任意两项性能都可以逐点相互对照作图。此处厚度跟随定量变化,说明厚度波动伴随质量波动,而不是仅仅来自压榨。

Tapio Analysis 中所有测量通道和导出通道的相关矩阵,每一对通道都有散点图和相关系数。

相关矩阵

MD 分析 CD 分析

在一个视图中显示所有通道(测量通道和导出通道)的两两对照,并给出每一对的相关系数。

报告图表,在相同条件下绘制四台匿名纸机的整卷厚度曲线,并分别给出平均值和标准差。

对比报告

定制报告

在比较纸机、纸种、试验或供应商时,报告在相同条件下绘制每个样品:相同的长度、相同的滤波和相同的坐标轴,并在旁边给出统计值。此例依据匿名存档测量数据,比较四台纸机的厚度。

将频谱峰值(测量数据中的波长)与机器部件匹配

在 MD 样品中,周期性波动常常由生产线上的旋转部件引起。周期性波动在测量中表现为一个波长;在给定车速下,该波长对应一个以 Hz 表示的频率;当辊、毛毯、成形网和泵的旋转频率已知时,就可以将它与可能产生该波动的部件进行比较。一根每转留下一次痕迹的辊,其周长就是波长,因此波长除以 π 可得到可能产生该痕迹的辊的直径。借助您的纸机数据,Tapio Analysis 软件会在频谱上绘制每个部件的波长,并突出显示最接近所选峰值的部件。

厚度频谱 · 将峰值与机器部件匹配

0123456789100.000.200.400.600.8010050252010波长 [cm]频率 [1/m]幅值 [µm]纸机 4 σ = 1.58 µm压光机热辊 Ø 510 mm · Δ -0.5 %λ = 161.0 cm · 0.621 1/m800 m/min 时为 8.28 Hz
整卷测量的厚度频谱。周期性波动在其波长处表现为峰值。给定车速以及辊径或旋转频率后,Tapio Analysis 会将纸张中观察到的波长换算为以 Hz 表示的频率,并自动提示哪些机器部件可能是其来源。

比较纸机、纸种和试验

比较两种或多种材料时,每条记录都截取相同的长度,每个频谱都用相同的设置计算。下面是四台匿名纸机的厚度频谱。周期性来源表现为宽带本底之上的单个尖峰;整体波动较大的纸页则在整个频带上都高于其他样品。

厚度频谱对比 · 四台纸机

0123450.000.200.400.600.801.001005033.32520波长 [cm]频率 [1/m]幅值 [µm]纸机 1 σ = 2.26 µm纸机 2 σ = 1.95 µm纸机 3 σ = 1.17 µm纸机 4 σ = 1.58 µmλ = 203.2 cm0.49 1/mλ = 142.2 cm0.70 1/mλ = 301.2 cm0.33 1/mλ = 161.0 cm0.62 1/m
不同纸种或不同纸机的样品可以同时在时域和频域中进行比较。有些纸机的波动与特定的周期或波长相关,有些纸机则普遍具有较高的随机波动,并不集中在某一特定频率上。比较时,对每个纸种取相同测量长度的样品,以相同的计算和设置绘制频谱。每台纸机的最强峰值都用圆圈标出。

与 Tapio 测量档案对标

四个样品的比较能说明四者中哪一个不同,但不能说明其中是否有哪一个属于异常。为此,可以将每个通道的变异系数与 Tapio 早期测量的档案进行对照,并按测量方向、定量等级和记录长度进行匹配,因为变异系数会随记录长度增加而增大。下方每个小提琴图是档案中一个通道的分布,每个点代表一台纸机。最左侧的点比档案中几乎所有测量都稳定;最右侧的点则比几乎所有测量的波动都大。

与测量档案对比的波动 · CV %

02468变异系数 [%]纸机 1纸机 2纸机 3纸机 4定量n = 65厚度n = 65密度n = 65松厚度n = 65
您的样品可以与 Tapio 早期测量的同类纸张和纸板档案进行比较。对于每项性能,图中显示您样品的波动相对于档案所处的位置:在通常范围内、比大多数更稳定,或高于大多数。

范围和局限

Tapio Analysis 服务
材料 纸张、纸板、生活用纸和非织造布品种;我们在您寄送之前确认适用性
性能指标 定量、厚度、透射率、灰分和双面光泽度;由此导出密度、松厚度和相对灰分。反射率,以及适用纸种的透气度
采样 每个通道 1000 Hz;有效测量分辨率:CD 样条在 0.1 m/s 下约为 1 mm,MD 样卷在 1 m/s 下约为 10 mm,并进一步受各传感器孔径的限制
时间 样品到达后两个工作日内完成测量;报告时间表在确认范围时商定
价格 用价格计算器估算;最终价格在您寄送之前确认
能说明和不能说明的内容 波动的位置、波长和所涉及的性能,以及哪些来源有可能。频谱匹配或相关性是需要在纸机上核查的线索,而不是证明
其他测试 抗张强度、伸长率及其他破坏性测试可通过我们的合作伙伴以曲线形式增加,方法是在 Tapio 测量之后裁切样品

常见问题

它与在线 QCS 扫描架有何不同?

往复式 QCS 扫描架是为过程控制而设计的。它沿对角路径横穿运行中的幅材,因此纵向和横向波动混杂在一起,其测量点尺寸和平均处理也会平滑短波长。我们在实验室中测量连续的 MD 样品和直接横跨幅材裁切的 CD 样条,各通道对齐到相同位置。两者互为补充。

它与普通实验室测试有何不同?

普通实验室测试给出的是单个数值或平均值,而且往往来自不同的样品。Tapio 传感器遵循相同的纸张测试原理,但以无损方式测量连续曲线,并从同一纸条上测量多项性能。这使得频谱分析和性能之间的直接相关分析成为可能。

它能显示哪些平均值、标准差或 CV% 显示不出的内容?

两个样品可以有相同的平均值和相同的 CV%,但波动方式却完全不同。分析显示波动位于短波长还是长波长,是宽带的还是周期性的,以及同样的波动是否出现在多项性能中。这样可以把随机的材料波动与重复出现的、与工艺相关的模式区分开。

我们需要知道疑似部件吗?

不需要。我们可以先对测得的波动进行表征。要查找可能的来源,基本的纸机数据会有帮助:车速、辊径、网毯长度、泵转速和 CD 执行器间距。有了这些数据,就可以将周期性波动与可能的部件进行比较。

分析能证明根本原因吗?

它能缩小可能原因的范围,并可指出可能的机器部件,但波长匹配或相关性是可能来源的证据,而不是证明。报告将测量结果与对结果的解释分开,并建议下一步检查什么。即使无法确定单个部件,改动前后的比较以及纸种或供应商之间的比较也是有用的。

能否将我们的样品与其他工厂、供应商或我们自己的 QCS 进行比较?

可以。我们比较总波动、波长分布、周期性分量和性能之间的相关性,并可将每个通道与可比的早期测量进行对照。您的扫描架曲线和早期 Tapio 测量可以纳入比较,例如用于改动前后的对比。

我们需要自己使用 Tapio Analysis 软件吗?

不需要。测量和分析由我们完成,并提交报告。如果您想自己查看数据,Tapio Analysis 软件免费开源,其加载器可以扩展以读取 QCS 或其他曲线数据。

有无法解释的波动? {#have-a-variation-you-cannot-explain}

请先描述问题,我们会帮助您确定分析范围,并在您寄送任何样品之前确认价格和样品说明。您也可以发送邮件至 info@tapiotechnologies.com。我们通常在一个工作日内回复。