Popularita hnědých papírových tašek v maloobchodě, potravinářských službách a potravinách maskuje složitost zařízení používaného k jejich výrobě.Automatický stroj na hnědé papírové sáčkypřeměňuje sulfátový papír na hotové použitelné pytle prostřednictvím sledu těsně koordinovaných mechanických operací, přičemž každá fáze výstavby navazuje na předchozí. Pochopení toho, jak zařízení funguje, by mohlo objasnit, proč se kraftový papírový sáček stal dominantním formátem udržitelných obalů-a jaká technická rozhodnutí určují jeho rozsah výroby.
Tento článek představuje pracovní princip strojů na výrobu papírových sáčků od vstupu surovin až po výstup hotových sáčků, včetně hlavních subsystémů, jejich vzájemného působení a technických faktorů, které určují kvalitu sáčků a efektivitu výroby.“
Proč hnědý hnědý hnědý papír?
Před prozkoumáním samotného stroje zjistěte, proč je kraftový papír preferovaným materiálem pro tuto třídu zařízení.
Kraftový papír se vyrábí chemickým procesem. Tento proces využívá alkalickou sulfidovou kapalinu k odstranění ligninu z dřevěných vláken. Takže tato metoda udržuje vlákna déle než jiné metody. Pak to dává papíru mnohem vyšší pevnost v roztržení a pevnost v tahu. Kraftový proces také přeměňuje více surovin - včetně měkkého a tvrdého dřeva - na použitelnou buničinu. Papír si tedy zachovává přirozenou hnědou barvu dřevěných vláken. A nemusíte přidávat bělidlo.
Studie vědy o obalových materiálech tedy ukázaly, že kraftový papír má lepší{0}}zatížitelnost a odolnost proti opotřebení než jiné typy papíru. To vysvětluje, proč je kraftový papír nejlepší volbou pro balicí práce, kde na houževnatosti záleží nejvíce. Díky těmto stejným vlastnostem je kraftový papír ideální pro vysokorychlostní-automatizaci-materiálu odolává mechanickému namáhání při podávání, skládání a utěsnění, aniž by se trhal nebo stahoval.
Rolling Foundation: Od válcování k vytváření sítí
Stroje na papírové sáčky fungují na bázi role, což znamená, že papír extrahují z hlavní role, místo aby zpracovávaly před-nařezaný papír. Tato konstrukční volba je zásadní pro pochopení operací stroje.
TheAutomatický stroj na hnědé papírové sáčkyzačíná rolí papíru namontovanou na odvíjecí hřídeli, obvykle v zadní nebo horní části stojanu. Pás kraftového papíru-panely se spojitým materiálem-prochází při vstupu do výrobní linky řadou vodicích válečků a systémem řízení napětí pásu.
Řízení napětí válce je jednou z nejkritičtějších funkcí v navíjecích balicích zařízeních. Stabilní napětí může zabránit popruhu (laterálnímu pohybu), mačkání a vadám při tvorbě pytlů. Většina moderních plně automatizovaných pytlů na hnědý papír používá uzavřené-systémy řízení napětí s prvky pro měření síly nebo tanečními rameny, která nepřetržitě měří napětí pásu a upravují brzdný moment odvíjecí hřídele v reálném čase.
Jak se síť pohybuje strojem, prochází několika funkčními stanicemi uspořádanými za sebou. Každý web provádí specifickou operaci a kvalita výstupu každého webu přímo ovlivňuje, čeho může další web dosáhnout.
Tiskařský lis
U sáčků, které vyžadují označení, informace o produktu nebo dekorativní vzory, je první aktivní zpracovatelskou stanicí tisková jednotka. Stroje na papírové sáčky obecně využívají flexografický tisk, který je velmi vhodný pro porézní povrch a vysokorychlostní-provoz kraftového papíru.
Flexografický tisk využívá vyvýšenou flexotiskovou desku namontovanou na rotujícím válci pro přenos barvy přímo na povrch pásu. U kraftových papírových sáčků je nejkritičtějším hlediskem v procesu tisku adheze barvy a přesnost soutisku tisku.
Změny obsahu vlhkosti drsného povrchu sulfátového papíru ovlivní absorbovatelnost a přilnavost inkoustu. Flexibilní tiskové stroje na vysoce kvalitních plně automatizovaných balicích strojích na sulfátový papír zahrnují kontrolu viskozity inkoustu, regulaci teploty aniloxového válce (dávkovacího válce) a regulaci otiskovacího tlaku pro udržení konzistentní kvality tisku po celé šířce pásu a různých výrobních procesech.
Registrace tisku se týká zarovnání každé tiskové barvy vzhledem k webu a předchozím tiskovým jednotkám. Chyby registrace mohou způsobit, že grafika bude vypnutá. To platí zejména pro značkové tašky do obchodů. Vysoce přesný registrační systém tedy používá světelné senzory k zobrazení registračních značek na pohyblivém papíru. Poté automaticky posune tiskový válec, aby zafixoval ofset dříve, než se vytvoří.
Takže stroje, které nepotřebují tisknout, mohou tiskovou sekci úplně přeskočit. Pak může papír projít beze změn. To je běžné u obyčejných kraftových tašek v obchodech s potravinami a restauracích.
Boční lepení: Tvarování trubek
Po vytištění (nebo nepotištění tiskařským lisem) se pásový papír dostane do bočního těsnění nebo boční adhezivní části. To je, když plochá síť začíná mít válcový tvar a nakonec se stane taškou.
Poté jsou okraje papíru ohnuté nahoru a poté přivedeny ke středové čáře. Dvě rovnoběžné řady lepidla - obvykle tavného lepidla naneseného štěrbinovou tryskou nebo studeného lepidla naneseného válečkovým systémem - jsou umístěny podél dvou okrajů papíru. Když se pak okraje uprostřed setkají, vytvoří souvislou trubici.
Kvalita tvorby trubek určuje vše po proudu. Pokud je lepidlo naneseno nerovnoměrně nebo okraje nejsou ve správné poloze, může to vést k nekonzistentním bočním švům, nízké pevnosti spoje nebo vychýlení velikosti, což ovlivňuje výkon při plnění a stohování.
Šířka trubkového pásu je určena podle velikosti cílového vaku. U daného stroje je šířka trubky obvykle nastavitelná v rozsahu přemístěním tvarovací desky a vodícího válečku. Tato nastavitelnost umožňuje na stejném stroji vyrábět sáčky různých šířek-, i když úplná změna formátu zahrnuje mechanické přemístění, nikoli pouze úpravu parametrů.
Spodní se zmenší a před{0}}složí
Kontinuální trubice pak prochází spodní formovací sekcí, což je přípravná trubka pro skládání dna kapsy. Tato část obvykle obsahuje rýhovací kolečko a řadu před-skládacích desek.
V pevném intervalu, který odpovídá požadované výšce sáčku, protlačte trubkou linii ohybu. Rýhovací kolečko vyvíjí řízený tlak na pryžovou kovadlinu prostřednictvím vtlačovacího ocelového válečku a vytváří přesné záhyby bez řezání nebo poškození vláken papíru. Hloubka a umístění záhybů musí být pečlivě stanoveny: příliš mělké záhyby mohou bránit správné tvorbě; příliš hluboké záhyby oslabují papír.
Po ohybu před-skládací deska jemně přehne spodní část tuby směrem dovnitř podél linie ohybu, aby se připravila na závěrečný spodní přehyb a utěsnění. Tento postupný postup-nejdříve skládání, pak před{3}}skládání-zabraňuje vyboulení nebo zmačkání materiálu, když se konečně složí, což je důležité zejména pro vyšší tvrdost na hnědém papíru.
Spodní skládání a spodní těsnění
Připravené před{0}}složené dno jde do spodní skládací a lepicí stanice, jedné z nejsložitějších mechanických částí stroje.
Zde spodní skládací zařízení-obvykle řada vratně se pohybujících skládacích desek nebo rotujících skládacích koleček-dokončuje konečné skládání, čímž se spodní část tašky dostane do ploché uzavírací polohy. Současně jsou podél okrajů složených chlopní potaženy substrátem a chlopně jsou přitlačovány k vaku pod kontrolovaným tlakem.
Spodní těsnění musí sloužit dvěma účelům: dostatečná pevnost spoje, aby odolala tlaku při plnění a přenášení, a jednotná přesnost velikosti, aby byl sáček při plnění plochý. Nerovnoměrné spodní těsnění-v důsledku nekonzistentních adhezí, nedostatečného tlaku nebo nesprávně složených pozic-může vést k prosakování, dekoltaci nebo pytlům, které nemohou stát vzpřímeně.
Jakmile je vytvořeno spodní těsnění, sáček je plně ztuhlý buď ochlazovací sekcí (pro systémy tavných lepidel) nebo krátkou dobou zdržení (u systémů lepidel za studena), než je sáček podroben dalšímu mechanickému zpracování.
Zvuková izolace: Oddělování jednotlivých sáčků
V tomto okamžiku stroj vytváří nepřetržitý proud spojovacích mechanismů sáčků-, z nichž každý je vytvořen a utěsněn, ale stále je připojen k sousednímu v horní části. Záchytné stanice oddělují jednotlivé pytle z tohoto nepřetržitého proudu.
Pásy se obvykle řežou v přesně definovaných intervalech rotačním válcovým nožem nebo servo-řízeným oddělovacím nožem. Pozice řezání musí být nastaveny synchronizovaně s čistou rychlostí a délkou sáčku, aby bylo zajištěno, že je každý sáček odříznut ve správném bodě-obvykle u horního okraje nad spodní částí těsnění dalšího sáčku.
Systém servořízení do značné míry nahradil mechanický vačkový pohon ve strojích na papírové sáčky. Servo ovládání umožňuje přesné umístění řezů v libovolném bodě cyklu stroje, rychlejší odezvu na změny rychlosti a snazší nastavení při přepínání mezi velikostmi sáčků. Výzkum v oblasti modernizace servomotorů průmyslových strojů ukazuje, že nahrazení servopohonu systémem zkrácení servo vačky může zlepšit přesnost polohování řezu o 30–50 % a snížit mechanické opotřebení a požadavky na údržbu.
Sběr a stohování pytlů
Po rozřezání jednotlivé pytle opouštějí stroj stohovací nebo sběrnou sekcí. V závislosti na konfiguraci stroje lze prachovky rozdělit na:
Ploché na sběrném tácu s automatickým počítáním a balením
Převeďte do navazujících sdružovacích stanic pro skupinové balení
Vkládejte přímo do nástavce na rukojeť tašky (vhodné pro tašky, které vyžadují samostatnou rukojeť)
Přechod z výrobní linky do sběrného prostoru musí být pečlivě řízen, aby se zabránilo deformaci, převrácení nebo porušení spodního těsnění pytlů během manipulace. Pro dosažení hladkého přechodu bez poškození nově vytvořeného těsnění se používají vzduchové trysky a jemné mechanické tlačné tyče.
Řídicí systém: integrujte vše
Za mechanickým ovládáním se skrývá řídicí systém stroje, který koordinuje každé pracoviště a zajišťuje jejich synchronizaci. Stroje na papírové sáčky se spoléhají na systémy PLC (Programmable Logic Controller) kombinované se servopohony a panely rozhraní člověk{1}}stroj (HMI).
PLC přijímá vstupy ze senzorů v celém stroji-měření napětí pásu, tištěné registrační senzory, signály kodérů pro každou zpracovatelskou stanici, teplotní senzory a bezpečnostní blokovací spínače-a řídí výstupy včetně povelů servomotoru, aktivace pneumatických ventilů, ovládání spojovacího systému a výstupy alarmů.
Systém servopohonu si zaslouží zvláštní pozornost, protože je to technický základ moderních strojů, který je odlišuje od raných mechanických konstrukcí. Každá z hlavních zpracovatelských stanic-boční lepicí stroj, spodní lepicí stroj, řezačka-je poháněna vlastním servomotorem, který umožňuje PLC nezávisle a přesně řídit polohu, rychlost a zrychlení každého pohybujícího se prvku. To je v příkrém rozporu se starými konstrukcemi mechanických vaček, ve kterých jediný hlavní hnací hřídel ovládal pohyb všech stanic prostřednictvím pevné mechanické spojky.
Výhody servo-architektury anAutomatický stroj na hnědé papírové sáčkyzahrnout:
Rychlejší změna formátu: změna velikosti sáčku vyžaduje úpravu parametrů polohy serva spíše než skutečnou výměnu vaček, ozubených kol nebo řezných forem
Lepší synchronizace: Servomotory se mohou přesně koordinovat s obrysy elektronických vaček, eliminují mechanické rázy a opotřebení a snižují chyby synchronizace v systémech vačkového pohonu
Vylepšená přesnost řezání: Jak již bylo zmíněno dříve, servořezné-systémy mají mnohem lepší přesnost polohování než jiná mechanická zařízení
Snížená mechanická složitost: méně opotřebovaných dílů znamená nižší nároky na údržbu a konzistentnější výkon v průběhu času
Poznámky k manipulaci s materiálem
Stroje na papírové sáčky si během celého výrobního procesu musí zachovat mechanické vlastnosti kraftového papíru, aby bylo možné manipulovat s kraftovým papírem. Na úspěšné dosažení tohoto cíle má vliv několik faktorů:
Obsah vlhkosti papíru: Obsah vlhkosti kraftového papíru během zpracování ovlivňuje jeho pružnost, pevnost v tahu a přilnavost. Většina strojů obsahuje sekce pro kontrolu vlhkosti nebo předúpravu, aby se papír dostal na optimální úroveň vlhkosti před zahájením zpracování.
Plochost sítě: Jakékoli boční vlnění na síti-v důsledku nesprávného skladování kotouče, defektu kotouče nebo změny vlhkosti po šířce kotouče-se může šířit strojem a způsobit problémy s kvalitou. Zařízení pro zploštění webu a systémy navádění okrajů pomáhají tyto problémy napravit dříve, než se dostanou na kritická místa.
Rozsah rychlosti: PrůměrAutomatický stroj na hnědé papírové sáčkyvyrábí přibližně 100 až 400 sáčků za minutu, v závislosti na velikosti sáčku, hmotnosti a konfiguraci stroje. Řídicí systém stroje musí být synchronizován v celém rozsahu otáček, což je velmi náročné na servopohon a PLC systém.
Od mechanických principů až po kvalitu sáčků
Pracovním principem strojů na výrobu papírových sáčků je přeměnit výkon suroviny a mechanickou přesnost na konzistentní hotový výrobek. Každá fáze-odvíjení, regulace napětí, tisk, tvarování trubek, spodní tvarování, řezání a sběr-musí být prováděna správně a koordinována s každou další fází.
Když všechny stanice pracují v rámci svých předepsaných tolerancí, výsledkem je jednotná velikost, jednotné těsnění a mechanická pevnost, která odráží přirozené vlastnosti samotného hnědého papíru. Když některý web selže,-ať už kvůli opotřebeným součástem, nesprávnému nastavení nebo materiálové variabilitě-, následky jsou často vážné.
Při hodnocení zařízení výrobci a odborníci na nákup rozumí fungování strojů na výrobu papírových sáčků, aby mohli činit informovaná rozhodnutí o nákupu, řešit výrobní problémy a definovat požadavky na kvalitu jejich dodávek sáčků.
Reference:
Inženýrský výzkum procesů výroby kraftového papíru a mechanických vlastností obalových materiálů
Technický dokument o rolovacích systémech tašek pro průmyslové balicí stroje
Inženýrská studie o výměně mechanického balicího zařízení vaček za systémy pohonu servomotorů
Flexibilní tisková technická dokumentace o kontrole registrace a přilnavosti inkoustu pro substráty kraftového papíru
