Papīra{0}}pārtikas iepakojums ir kļuvis ļoti populārs ēdināšanas pakalpojumu nozarē. Tas ir tāpēc, ka uzņēmumi atbrīvojas no vienreizējās -plastmasas. Šo izmaiņu centrā ir tāda veida mašīna, kas plakanas kartona sagataves pārvērš gatavos, pārtikai{4}}drošos traukos. Šo mašīnu bieži sauc par apapīra pārtikas kastes mašīna. Tāpēc, zinot, kā šīs mašīnas darbojas no sākuma līdz beigām, pircēji, iepakošanas inženieri un pārtikas operatori var labāk izvēlēties jaudu, materiālus un to, kā plānot apkopi.
Kas iekļaujas: materiāla specifikācijas
Pirms pirmās mehāniskās kustības izejmateriālu kvalitāte nosaka griestus visam lejup pa straumi. Mūsdienu papīra pārtikas konteineri tiek izmantoti SBS (cietais balinātais sulfāts) vai FBB (locītais kartons) kartons, kas parasti ir 170–350 g/m2 atkarībā no paredzētā kastes dziļuma un slodzes nestspējas prasībām.
Silto ēdienu izmantošanai-ceptas vistas kastītes, rīsu bļodas, nūdeļu trauki-substrātam ir jābūt funkcionālam barjeras slānim. Viena-puses PE (polietilēna) pārklājums 12–18 g/m² diapazonā ir visizplatītākā konfigurācija, kas nodrošina mitruma noturību uz saskares ar pārtiku{6}}virsmas, vienlaikus saglabājot apdrukājamu ārējo pusi. Tauku-izturīgās kategorijas nodrošina papildu fluoru-bezošu minerālvielu apstrādi šķiedru struktūrai, kas ir novērtēta pret iekļūšanu saskaņā ar ASTM F119-82 un līdzvērtīgiem testa protokoliem no Eiropas tiesību aktiem, kas saistīti ar saskari ar pārtiku.
Sagataves tiek piegādātas vai nu iepriekš-sagrieztas un iepriekš-nogrieztas no atsevišķas konvertēšanas operācijas, vai arī papīra pārtikas kastes iekārta pieņem rullīšu-padeves materiālu un veic iestrādāto-griešanu. Iekļautās konfigurācijas samazina apstrādes posmus, bet prasa stingrāku ruļļa spriegojuma pārvaldību un palielina instrumentu sarežģītību.
1 -. posms tukša barošana un atdalīšana
Ražošanas cikls sākas pie žurnāla vai tvertnes, kur rindā gaida vertikāla vai slīpa sagatavju kaudze ar iepriekš-nozīmētu sagatavi. Vakuuma-uztvērēja galva-parasti divi līdz četri piesūcekņi, kas izvietoti virs lielākā paneļa-paceļ augšējo sagatavi no kaudzes. Atdalīšanas mehānismam ir uzticami jāizolē viena loksne pat tad, ja statiskā elektrība liek blakus esošajām sagatavēm salipt kopā; antistatiskie jonizatora stieņi ir standarta aprīkojums lielāka-ātruma līnijām.
Optiskie sensori apstiprina vienu tukšu -izvēli, pirms pārsūtīšanas sliede indeksē uz priekšu. Nepareiza padeve-vai nu dubultā-izņemšana, vai nepaņemšana-izraisa automātisku apturēšanu un noraidīšanu, nevis ļauj iestrēgumam ieplūst formēšanas rīkā.
Vidēja diapazona aprīkojuma padeves ātrums -parasti darbojas no 40 līdz 120 cikliem minūtē. Augstākas-servo-platformas sasniedz 180–220 ciklus minūtē, palaižot divu-joslu rīkus pakāpeniskā laika secībā, efektīvi dubultojot jaudu no vienas mašīnas nospieduma.
2 -. posma rezultātu aktivizēšana un pirms-pārtraukšana
Plakans kartons bez kondicionēšanas nesalocās tīri. Pārveidošanas posmā nospiestās kroku līnijas tiek aktivizētas ar iepriekš-pārraušanas rullīšu vai izciļņu-dzenošu plākšņu komplektu, kas izliek sagatavi nedaudz pāri tās elastības robežai katrā griezumā. Tas kontrolētā veidā salauž šķiedru struktūru locīšanas līnijā, nodrošinot, ka turpmākās locīšanas stacijas rada ciešus, konsekventus stūrus, nevis neregulārus plīsumus vai noapaļotas malas.
Pirms-laušanas ģeometrija ir jākalibrē atbilstoši dēļa suportam un mitruma saturam. Starptautiskajās šķiedru-iepakojuma nozares vadlīnijās ir ieteicama kartona kondicionēšana līdz 45–55% relatīvajam mitrumam, lai līdz minimumam samazinātu plaisāšanu dziļās-skaluma krokās-, kas ir īpaši būtisks parametrs klimata-kontrolējamās vai lielā{8}}augstuma iekārtās.
3 -. posms Līmes uzklāšana
Kad sagatave ir iepriekš-salauzta, uz līmlapiņām tiek uzklāta līme. Lielākajā daļā papīra pārtikas kastīšu iekārtu tiek izmantota viena no divām līmes sistēmām:
Karsti kūstoša līme (uz EVA vai poliolefīna bāzes): šo līmi uzklāj 150–180 grādu leņķī caur mazām sprauslām. Tātad atvērtais laiks parasti ir 1–3 sekundes. Ātri iestatīts ātrums nodrošina ātrāku cikla ātrumu. Taču šai līmei ir nepieciešamas apsildāmas šļūteņu sistēmas, lai tā būtu šķidra, un īpaša piesardzība, lai novērstu sprauslu aizsprostojumu.
Līme uz ūdens bāzes (dekstrīns vai PVA): uzklāta aukstā vai siltā veidā (40–60 grādi), atvērtais laiks 5–15 sekundes. Labāk piemērota pārtikas-ārējiem atlokiem, kur šķīdinātāja atlieku izdalīšanās{7}} rada bažas. Lēnāks iestatījums ierobežo maksimālo līnijas ātrumu, bet vienkāršo apkopi.
Sprauslas izvietojums ir servo{0}}indeksēts, lai tas atbilstu lineārajai tukšā materiāla pozīcijai ±0,3 mm robežās. Pārmērīga-uzklāšana izšķiež līmi un var izspiest-pārtikas-kontakta zonu; zem-pieteikums izraisa atslāņošanos gatavā lodziņa stūrī-augstākās kvalitātes noraidīšanas režīms komerciālos ražošanas auditos.
4 -. posms locīšana un formēšana
Tas ir mehāniski sarežģītais papīra pārtikas kastes iekārtas kodols. Saliekamo arklu, vadošo sliežu un formēšanas serdeņu secība pārvērš plakanu, iepriekš salīmētu sagatavi par trīs-dimensiju tvertni, veicot koordinētas kustības:
Sānu sienas uzstādīšana: divas pretējās salokāmās sviras pagriež garos sānu paneļus uz augšu, parasti līdz 90 grādiem, pret fiksētu serdi, kas nosaka iekšējās kastes ģeometriju.
Stūra bloķēšana: īsie gala paneļi tiek salocīti, saspiežot stūra nostiprināšanas izciļņus vai līmes atlokus pret jau -vertiklajām sānu sienām.
Pamatnes veidošana: atvērtām{0}}augšējām paplātēm pamatne ir vienkārši atlocīts centrālais panelis, ko ierobežo serde. Konstrukcijām ar vāku vai -apvērstu augšējo daļu otrā formēšanas stacija apstrādā vāka ģeometriju tajā pašā kustības ciklā.
Saspiešanas noturība: saliktā sagatave tiek turēta kontrolētā spiedienā -parasti 0,2–0,6 MPa- noturības laiku, kas atbilst līmes iestatītajam ātrumam. Servo-elektriskās presēšanas piedziņas ļauj ieprogrammēt aiztures laiku ar 10-milisekunžu soli, kas ir ļoti svarīgi karstās kausēšanas sistēmām, kurās saites stiprības attīstība ir atkarīga no laika.
Mandrel tolerance ir galvenais kvalitātes mainīgais. Saskaņā ar žurnālā Journal of Packaging Technology and Research publicētajiem pētījumiem, izmēru izmaiņas veidotajās kartona kastēs visspēcīgāk korelē ar serdeņa nodilumu un formēšanas instrumentu termisko izplešanos -gan ar volframa-karbīda-pārklātām serdeņu virsmām, gan ar temperatūras{4}}instrumentu tēraudu.
5 -. posms Kvalitātes pārbaude un noraidīšana
Tūlīt lejpus formēšanas stacijas iekšējās pārbaudes sistēmas pārbauda:
Stūra taisnums: lāzera attāluma sensori pārbauda diagonāļu izmērus. Tātad standarta līdzņemšanas kastēm pielaide parasti ir ±0,5 mm.
Atloku savienojuma stiprums: spiediena sensori presēšanas plāksnē jūt, ja pretestība ir pārāk zema. Tad viņi atzīmē kastes ar vājām saitēm.
Izmēru augstums: kontakta mērītājs vai lāzera sensors pārbauda kastes augstumu attiecībā pret mērķi.
Izbrāķētās kastes tiek nobīdītas malā ar -pneimatisku lāpstiņu, pirms tās sasniedz izvadkonveijeru. Tāpēc labi uzturētās līnijās, kurās darbojas pareizais dēlis, ir iespējams noraidījumu līmenis, kas mazāks par 0,5%. Bet likmes virs 2% parasti nozīmē, ka instrumenti ir nolietoti, līmes temperatūra ir izslēgta vai dēļa biezums nav vienmērīgs.
Posms 6 - Kraušana, skaitīšana un izvade
Pieņemtās kastes tiek pārvietotas uz sakraušanas staciju, kur pret-rotējošs noķeršanas mehānisms ievieto vai saliek tās iepriekš iestatītā skaitā-parasti 25, 50 vai 100 vienā komplektā. Automātiskus lentes-aptīšanas vai uzmavas-sarukšanas moduļus var integrēt vienā rindā, lai ražotu plauktiem-gatavus iepakojumus bez manuālas apstrādes.
PLC-vadāmie skaitītāji izseko kopējo izlaidi vienā maiņā, katram kastes veidam un katrai piegādātā materiāla ruļļa vai partijai. Tādējādi šie dati tiek iekļauti OEE (vispārējā aprīkojuma efektivitātes) informācijas paneļos. Pēc tam apkopes un ražošanas komandas izmanto šos informācijas paneļus, lai atrastu, kur atkal un atkal notiek dīkstāves. Labi-noteikta papīra pārtikas kastes iekārta, kas darbina viena veida kastīti uz labas plātnes, var iegūt OEE vērtības 78–88% diapazonā. Šie dati nāk no Iepakošanas mašīnu ražotāju institūta.
Galvenie veiktspējas parametri īsumā
| Parametrs | Tipisks diapazons |
|---|---|
| Ražošanas ātrums | 40–220 kastes/min |
| Kartona gsm diapazons | 170-350 gsm |
| PE pārklājuma svars | 12–18 g/m² |
| Līmes uzklāšanas tolerance | ±0,3 mm |
| Stūra taisnuma pielaide | ±0,5 mm |
| Kompresijas uzturēšanās spiediens | 0,2–0,6 MPa |
| OEE darbojas vienā{0}}SKU | 78–88% |
Izplatītākie kļūmju režīmi un risinājumi
| Neveiksmes režīms | Pamatcēlonis | Koriģējošā darbība |
|---|---|---|
| Dubultā-tukša paņemšana | Statiskā akumulācija, nodiluši piesūcekņi | Uzstādiet jonizatora stieņus; nomainiet krūzes saskaņā ar grafiku |
| Stūra atslāņošanās | Līme zem-devas vai beidzies derīguma termiņš | Pārkalibrēt sprauslu; samazināt līnijas ātrumu |
| Kastes augstums neatbilst specifikācijai | Stieņa nodilums vai termiskā izplešanās | Nomainiet serdi; iestatīt temperatūras kompensāciju |
| Saplēstas locījuma līnijas | Zems dēļa mitrums; nepareizs pirms{0}}pārtraukuma dziļums | Kondicionējiet dēli līdz 45–55% RH; regulējiet izciļņu |
| Atloku izspiediet- | Līme pār{0}}devu | Samaziniet sprauslas aiztures laiku par 5–10 ms |
Integrācija ar augšējo un pakārtoto aprīkojumu
Atsevišķa papīra pārtikas kastes mašīna parasti ir viens mezgls plašākā ražošanas šūnā. Augšpus straumes sagataves sagatavo rotējošais-griezējs vai plakanvirsmas plākšņu prese. Pa straumi automātiskais iepakošanas robots vai kastētājs iekrauj gatavās kastes sūtīšanas kastēs. Ja ir nepieciešama iekļauta drukāšana-partiju kodiem, alergēnu paziņojumiem vai QR kodiem,-tintes vai termiskās{6}}pārneses drukas galviņas ir uzstādītas starp pārbaudes staciju un krāvēju.
Līnijas līdzsvarošanai ir nozīme: ja formēšanas iekārta darbojas ar ātrumu 120 cikli/min, bet pakārtotais kastētājs apstrādā tikai 80 pakas/min, ir nepieciešams buferkonveijers ar akumulācijas garumu vismaz 60 ražošanas sekundēm, lai novērstu augšējo pretspiedienu.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāds kartona gsm ir vislabākais standarta līdzņemamai rīsu kastītei?Lielākajā daļā rīsu un nūdeļu lietojumu tiek izmantota 210–280 gsm viena-PE-pārklāta plātne. Smagākas kategorijas virs 300 g/m2 uzlabo kraušanas izturību, bet palielina materiālu izmaksas, un var būt nepieciešama iepriekšēja-pārraušanas izciļņa noregulēšana.
Vai viena mašīna var ražot vairākus kastes izmērus?Jā. Ātrās-nomaiņas serdeņu komplekti un servo-regulējamās salokāmās vadotnes mūsdienu platformās ļauj mainīt izmērus 20–45 minūtēs. Receptes parametri-ātrums, līmes noturība, pirms-pārrāvuma dziļums-tiek saglabāti PLC un tiek atsaukti ar SKU numuru.
Kā ražošanas laikā tiek nodrošināta atbilstība pārtikas nekaitīgumam?Pārtikas -kontaktvirsma ir vērsta uz iekšu un pēc formēšanas stadijas nekad nesaskaras ar darbgaldu. Līmes sistēmām ir jāatbilst pārtikas -kontakta migrācijas ierobežojumiem saskaņā ar piemērojamajiem noteikumiem (FDA 21 CFR ASV tirgum; ES Regula 10/2011 Eiropas tirgum). Līmes sprauslu komplektu un formēšanas serdeņu regulāras higiēnas pārbaudes ir standarta prakse.
Kāds ir tipiskais mašīnas nospiedums?Atsevišķas-veidnes mašīnas aizņem aptuveni 3–5 m garumā un 1–1,5 m platumā. Divu-joslu ātrgaitas-konfigurācijas sniedzas līdz 6–8 m, ieskaitot integrētas sakraušanas un aplīmēšanas vienības.
Kas veicina augstāku noraidīšanas līmeni? The three most frequently cited causes in industry maintenance surveys are: incoming board caliper inconsistency (>±5% deviation from spec), adhesive temperature drift (>±5 grādi no iestatītā punkta) un veidojot serdeņa nodilumu, kas pārsniedz 0,1 mm virsmas novirzi.
Atsauces
Packaging Machinery Manufacturers Institute - Salīdzinošās novērtēšanas ziņojums: OEE standarti cietā papīra konteineru formēšanas līnijām
Iepakojuma tehnoloģiju un pētījumu žurnāls - "Dimensional Accuracy in Paperboard Box Forming: Tooling Variables and Compensation Methods"
Pārtikas iepakojums un glabāšanas laiks (Elsevier) - "Funkcionāli barjerpārklājumi kartona pārtikas tvertnēm: veiktspēja termiskā un mitruma stresa apstākļos"
Starptautiskās šķiedras{0}}iepakojuma nozares vadlīnijas - kartona kondicionēšanas un kroku kvalitātes standarti
Iepakojuma tehnoloģija un zinātne - "Līmes savienojumu atteices režīmi ātrdarbīgā-papīra konteineru ražošanā: statistiskā analīze"