La fabricación integrada de cartón consta de una serie de procesos unitarios que generan continuamente grandes cantidades de datos de proceso. La fabricación consume mucha energía y se deben tener en cuenta las variaciones para lograr el proceso de producción óptimo. Una nueva tesis en la Universidad de Karlstad muestra cómo se pueden aplicar diferentes modelos matemáticos a los procesos en aspectos de mejora de la calidad del producto y reducción del uso de energía.

"He estudiado las condiciones que existen para los modelos estadísticos y mecanicistas para predecir las propiedades de la pulpa y el cartón y para una mayor eficiencia energética, "dice Daniel Ekbåge, quien defendió con éxito su tesis doctoral sobre modelado de procesos en la fabricación de celulosa y papel.

El proceso de producción de celulosa y papel está configurado por varios procesos unitarios que crean una red de flujos formada por astillas de madera, pulpa química, pulpa mecánica, cartón y otros componentes importantes. Tanto las mediciones de proceso como las de calidad se utilizan para monitorear y controlar los procesos, que se recopilan continuamente en el sistema de datos de proceso. Los datos del proceso contienen información valiosa sobre los patrones subyacentes y la variabilidad, y con el uso de análisis estadístico y multivariado, puede obtener información sobre cómo se pueden lograr variaciones reducidas y la predicción de propiedades importantes.

Modelado de procesos de calidad y energía del producto

Una gran parte del estudio trata sobre el proceso de pulpa mecánica donde las virutas de madera se mezclan con productos químicos antes de ser procesadas con cargas mecánicas a temperatura elevada en la refinería. Algunos de los desafíos en este proceso son el consumo de electricidad y que los datos del proceso se miden con frecuencia, mientras que las propiedades de la pulpa se miden con menos frecuencia, que es desfavorable en términos de optimización. Estudiar las condiciones para un modelo dinámico y modelos de regresión múltiple, estos se han aplicado a los datos del proceso y la pulpa para investigar las predicciones de la deshidratación y resistencia de la pulpa. La tesis doctoral consta de varios sub-estudios que incluyen la recuperación de energía en el proceso de evaporación, modelado de las propiedades de resistencia del cartón y mapeo del desarrollo de la propiedad en el material durante un cambio de grado.

"Los datos de proceso y calidad en la planta son un activo valioso que también puede consistir en correlaciones complejas. Ha sido interesante estudiar cómo las técnicas de cálculo modernas pueden proporcionar soporte para una producción mejorada y mi estudio también enfatiza la importancia de la combinación de conocimientos sobre ambos el proceso y los diferentes métodos de modelado al evaluar la aplicabilidad de un modelo en el proceso de producción, "dice Daniel Ekbåge.