Kağıt üretim endüstrisinin yüksek hız ve hassasiyete doğru dönüşüm sürecinde, kağıt kalitesini ve üretim verimliliğini belirleyen kilit bir unsur olan kurutma bölümü, ekipman teknolojisini sürekli olarak geliştirmiştir. Geleneksel buhar kurutucu silindirleri temel kurutma ihtiyaçlarını karşılayabilse de, yüksek hızlı üretim senaryolarında kağıt şeridinin kenarlarında dalgalanma, buruşma ve kırılma gibi sorunlara yatkındır ve bu da düşük miktarlı ve yüksek kaliteli kağıt ürünlerinin üretim gereksinimlerine uyum sağlamayı zorlaştırmaktadır. Bu bağlamda, VAC kurutucu silindirleri (Vac silindirleri veya vakum kurutucu silindirleri olarak da bilinir) ortaya çıkmıştır. Benzersiz vakum adsorpsiyonu ve yardımcı kurutma fonksiyonlarıyla, yüksek hızlı kağıt makinelerinin kurutma bölümünde temel destek ekipmanı haline gelmiş ve kağıt üretim endüstrisinde kalite ve verimliliğin artırılmasına önemli katkı sağlamıştır.

VAC kurutucu ruloları, geleneksel ısıtma ve kurutma bileşenleri değil, buhar kurutucu silindirleriyle koordineli çalışan yüksek hızlı kağıt şerit stabilizasyonu ve yardımcı kurutma ekipmanıdır. Esas olarak yüksek hızlı kağıt makinelerinin tek telli kurutma konfigürasyonunda kullanılırlar ve genellikle kültür kağıdı, kaplamalı kağıt, beyaz karton ve düşük miktarlı oluklu mukavva taban kağıdı üretim hatlarında bulunurlar. Kurutma ısısını sağlamak için dahili buhar beslemesine dayanan geleneksel buhar kurutucu silindirlerinin çalışma modundan farklı olarak, VAC kurutucu ruloları negatif basınç adsorpsiyonu yoluyla kağıt şerit stabilizasyonunu sağlar ve aynı zamanda nemli havanın boşaltılmasını hızlandırmaya yardımcı olarak genel kurutma verimliliğini dolaylı olarak artırır ve "ısıtma + kağıt şerit stabilizasyonu" şeklinde koordineli bir kurutma sistemi oluşturur.

Yapısal tasarım açısından, VAC kurutucu ruloları, farklı araç hızlarına ve üretim ihtiyaçlarına uyum sağlamak için esas olarak iki tipe ayrılır. Bunlardan oluklu VAC rulosu, dahili bir vakum kutusuna ihtiyaç duymaz. Rulo yüzeyinde 5 mm genişliğinde ve 4 mm derinliğinde oluklar bulunur ve olukların dibinde küçük delikler dağıtılmıştır; kenarlarda ise daha yoğun delikler bulunur, bu da ipliğin geçirilmesini kolaylaştırır. Bir hava üfleme kutusuyla eşleştirildiğinde yaklaşık 2 kPa'lık bir vakum derecesi oluşturabilir ve açıklık oranı %0,1~%0,4 arasında kontrol edilerek, hava akımı negatif basıncı yoluyla kağıt şeridinin birleştirilmesi sağlanır. Yapısı nispeten basittir ve orta ve yüksek hızlı kağıt makinesi üretimi için uygundur. Diğer tip ise dahili vakum kutulu VAC rulosudur; bu ruloda, rulo gövdesinde hassas kademeli delikler veya yoğun delikler bulunur ve iç kısımda genişliğe göre ayarlanabilen, doğrudan vakum pompasına bağlı bir vakum odası bulunur. Daha yüksek vakum derecesine ve daha hassas kontrole sahip olan bu sistem, özellikle dakikada 1000 metreyi aşan hızlara sahip ultra yüksek hızlı kağıt makineleri için tasarlanmıştır ve aşırı çalışma koşullarında kağıt şeridinin stabilizasyon sorununu etkili bir şekilde çözebilir. Bazı üst düzey üretim hatlarında, vakum silindirleri ve kurutucu silindirler hassas bir oran oluşturur. Örneğin, yıllık 130.000 ton üretim kapasitesine sahip yüksek kaliteli bir baskı kağıdı makinesinde, 29 adet buhar kurutucu silindiri ve 1500 mm çapında çok sayıda vakum silindirinden oluşan bir kurutma bölümü bulunur. Geleneksel kurutucu silindirlerinin alt sırası tamamen vakum silindirleriyle değiştirilerek, halat geçirmeden verimli sürekli üretim sağlanır ve çalışma istikrarı büyük ölçüde iyileştirilir.

VAC kurutucu silindirlerinin temel değeri, bilimsel çalışma prensibinden ve yüksek hızlı çalışma koşullarındaki performans avantajlarından kaynaklanmaktadır. Gerçek üretimde, üst sıradaki buhar kurutucu silindirler, kağıt şeridindeki nemi buharlaştırmak için ısı sağlamaktan sorumluyken, alt sıradaki VAC kurutucu silindirler, negatif basınç yoluyla kağıt şeridini kuru tel yüzeyine sıkıca yapıştırarak, yüksek hızlı çalışmadan kaynaklanan merkezkaç kuvvetini etkili bir şekilde dengeler ve kağıt şeridi kenarlarının dalgalanması, kırışması ve kırılması gibi endüstriyel sorunları temelden çözer. Aynı zamanda, cep havalandırmasındaki hava akışı silindir deliklerine çekilir, nemli havanın boşaltılmasını hızlandırır, kağıt şeridi yüzeyindeki nemli hava tutma tabakasını kırar ve dolaylı olarak kurutma hızını artırır. İplik geçirme aşamasında, kenarlardaki yoğun delik tasarımı, adsorpsiyon etkisini artırabilir, iplik geçirme başarı oranını önemli ölçüde iyileştirebilir ve iplik geçirme süresini kısaltabilir. Lee & Man Paper'ın PM15 kağıt makinesinin dönüşüm örneği bunu tamamen doğrulamaktadır. Orijinal çift askılı kurutucu silindirlerin tek askılı kurutucu silindirlere dönüştürülmesi ve vakumlu rulolarla yükseltilmesi, optimize edilmiş stabilizasyon kutuları ve cep havalandırma ekipmanıyla birleştirilmesi sonucunda, kağıt şerit kırılma oranı %60, plansız duruş süresi %30 oranında azaltıldı ve 1000 m/dak hızda 70~90 g/m² oluklu mukavva taban kağıdı üretilirken, ortalama aylık kağıt kırılması sadece 10 kez oldu ve üretim verimliliği %3 arttı.

Geleneksel buhar kurutucu silindirleriyle karşılaştırıldığında, VAC kurutucu silindirlerinin fonksiyonel konumlandırması daha çok kağıt şerit stabilizasyonu ve yardımcı kurutmaya yöneliktir ve ikisi tamamlayıcı ve koordineli bir ilişki oluşturur. Isı kaynağı beslemesi açısından, VAC kurutucu silindirlerinde dahili ısıtma yapısı bulunmaz ve tamamen negatif basınca bağlı olarak çalışır, oysa buhar kurutucu silindirleri ısı kaynağı olarak buhar kullanır ve temel ısı transferi ve kurutma görevlerini üstlenir; yüzey yapısı açısından, VAC kurutucu silindirleri oluklu veya delikli tasarımlar kullanırken, buhar kurutucu silindirleri çoğunlukla pürüzsüz krom kaplı veya dökme demir yüzeylere sahiptir; fonksiyonel odak açısından, VAC kurutucu silindirleri kağıt şerit genişliği stabilizasyonuna, yardımcı nem alma işlemine ve kağıt kusurlarının azaltılmasına odaklanırken, buhar kurutucu silindirleri kağıt şeritindeki nemin ana buharlaşmasını tamamlamak için verimli ısı transferine odaklanır. Kurutma kapasitesi açısından, tek bir VAC kurutucu silindirinin kurutma kapasitesi sınırlıdır ve yaklaşık 2-3 VAC silindiri bir standart kurutucu silindirine eşdeğerdir. Bu nedenle, pratik uygulamalarda, verimlilik ve maliyet arasında bir denge sağlamak için araç hızı ve kağıt miktarına göre vakum rulolarının ve buhar kurutucu silindirlerinin sayısının bilimsel olarak eşleştirilmesi gerekmektedir.

“Çift karbon” stratejisinin ilerlemesi ve kağıt üretim endüstrisinin akıllı ve enerji tasarruflu dönüşümü bağlamında, VAC kurutucu rulolarının uygulanmasında da enerji tüketimi kontrolü ve bakım optimizasyonu dikkate alınmalıdır. VAC kurutucu ruloları, destekleyici vakum ve havalandırma sistemlerine ihtiyaç duyar ve geleneksel kurutma konfigürasyonlarına kıyasla enerji tüketimi ve bakım maliyetleri biraz daha yüksektir, ancak teknik optimizasyon yoluyla enerji tasarrufu ve tüketim azaltımı sağlanabilir. Örneğin, Lee & Man Paper, dönüşüm sırasında SymRun vakum kutusunu yükselterek hava besleme fanının yükünü %30 azaltırken vakum derecesini iyileştirmiştir; Valmet Finland, 3D tarama ve modelleme yoluyla Vac ruloları ve kurutucu silindirleri arasındaki mesafeyi optimize etmiş, kağıt şeridi kurutucu sarma açısını artırmış, üfleyici ve hava boru hatlarının sayısını azaltmış ve enerji tüketimini ve bakım maliyetlerini düşürmüştür. Günlük bakımda, tıkanmayı önlemek için Vac rulosunun delik ve oluklarının düzenli olarak basınçlı hava ile geri yıkanması, aynı zamanda vakum sızdırmazlık performansının ve yatak sıcaklığının kontrol edilmesi ve vakum derecesinin proses gereksinimleri dahilinde kontrol edilmesi gerekmektedir. Verimli cep havalandırma ve ısı pompası sistemleriyle eşleştirme, genel kurutma verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve buhar tüketimini azaltabilir.

Yüksek hızlı kağıt üretim teknolojisinin sürekli gelişmesi ve yüksek kaliteli kağıt ürünlerine olan talebin artmasıyla birlikte, VAC kurutucu rulolarının teknolojik gelişimi de hassasiyet, enerji tasarrufu ve zekâya doğru ilerleyecektir. Gelecekte, CFD simülasyonu ve sayısal hesaplama gibi en son teknolojilerin yardımıyla, negatif basınç kontrol doğruluğunu ve kağıt şerit bağlama derecesini iyileştirmek için VAC rulolarının delik tasarımı ve vakum odası yapısı daha da optimize edilebilir; akıllı algılama ve büyük veri analizi ile birleştirilerek, farklı kağıt türlerinin ve farklı araç hızlarının üretim ihtiyaçlarına uyum sağlamak için vakum derecesinin dinamik olarak ayarlanması gerçekleştirilebilir; aynı zamanda, malzeme iyileştirmesi ve yapısal optimizasyon yoluyla, ekipman enerji tüketimi ve aşınması azaltılabilir ve hizmet ömrü uzatılabilir. Yüksek hızlı kağıt üretim kurutma sistemleri için bir “kalite stabilizasyon aracı” olarak VAC kurutucu ruloları, yüksek hızlı çalışma koşullarında geleneksel kurutma konfigürasyonlarının birçok sorununu çözmekle kalmaz, aynı zamanda kağıt üretim işletmelerinin ürün kalitesini iyileştirmesine ve üretim verimliliğini optimize etmesine yardımcı olarak, kağıt üretim endüstrisinin yüksek kaliteli gelişimine yeni bir ivme kazandırır.