Paber{0}}põhine toidupakendamine on muutunud toitlustussektoris väga populaarseks. Põhjus on selles, et ettevõtted loobuvad ühekordselt kasutatavast-plastist. Selle muudatuse keskmes on teatud tüüpi masin, mis muudab lamedad papptoorikud valmis, toidu{4}}kindlateks anumateks. Seda masinat nimetatakse sageli apaberist toidukarbi masin. Nii et teadmine, kuidas need masinad algusest lõpuni töötavad, aitab ostjatel, pakkimisinseneridel ja toidukäitlejatel teha paremaid valikuid võimsuse, materjalide hankimise ja hoolduse planeerimise osas.
Mis läheb sisse: materjali spetsifikatsioonid
Enne esimest mehaanilist liikumist määrab tooraine kvaliteet kõige allavoolu lae. Kaasaegsed paberist toidukonteinerid põhinevad SBS (tahke pleegitatud sulfaat) või FBB (volditud papp) papp, mis on tavaliselt vahemikus 170–350 g/m², olenevalt karbi kavandatud sügavusest ja{3}}kandevõimest.
Kuuma toidu jaoks -praetud kanakarbid, riisikausid, nuudlinõud-peab substraadil olema funktsionaalne tõkkekiht. Ühepoolne PE (polüetüleen) kate vahemikus 12–18 g/m² on kõige levinum konfiguratsioon, mis tagab toiduga-kontaktpinna niiskuskindluse, säilitades samal ajal väliskülje prinditavaks. Määrde-kindlad klassid lisavad kiustruktuurile täiendavat fluori-vaba mineraalitöötlust, mis on läbitungimisvastane vastavalt ASTM F119-82 ja samaväärsetele Euroopa toiduga kokkupuutuvate õigusaktidega seotud katseprotokollidele.
Toorikud saabuvad kas eelnevalt-lõigatuna ja viilutatuna eraldi teisendusoperatsioonist või paberist toidukarbi masin võtab vastu rull--toidetud toorainet ja teostab stantsi-lõikamist. Ridasisesed konfiguratsioonid vähendavad käsitsemisetappe, kuid nõuavad rangemat rulli pinge juhtimist ja lisavad tööriistade keerukust.
Etapp 1 - Tühi söötmine ja eraldamine
Tootmistsükkel algab salve või punkri juurest, kus vertikaalne või kaldus virn eelnevalt-skooritud toorikuid ootab järjekorras. Vaakum-abiga kogumispea-tavaliselt kaks kuni neli iminappa, mis on paigutatud suurima paneeli kohale,-tõstab ülemise tooriku virnast lahti. Eraldusmehhanism peab ühe lehe usaldusväärselt isoleerima isegi siis, kui staatiline elekter põhjustab külgnevate toorikute kokkukleepumist; anti-staatilised ionisaatorivardad on standardvarustus suuremal-kiirusega liinidel.
Optilised andurid kinnitavad ühe-tühja valiku enne, kui ülekanderööp indeks edasi suunab. Ebaõnnestumine-kas topelt-korje või mitte-korjamine-käivitab automaatse seiskamise ja tagasilükkamise värava, selle asemel, et lasta ummistusel vormimistööriistadesse sattuda.
Kesk{0}}seadmete etteandekiirus on tavaliselt vahemikus 40–120 tsüklit minutis. Kõrgema astme-servo-platvormid jõuavad 180–220 tsüklini minutis, käivitades kaherajalise-tööriista astmelises ajastusjärjestuses, kahekordistades tõhusalt ühe masina võimsuse.
Etapi 2 - skoori aktiveerimine ja eel-murdmine
Lame papp ei voldi ilma konditsioneerita puhtalt kokku. Konverteerimisetapis pressitud voltimisjooned aktiveeritakse eel-murderullide või nukk-ajamiga plaatidega, mis painutavad tooriku iga skooriga veidi üle selle elastsuse piiri. See lõhub voltimisjoonel kiudude struktuuri kontrollitult, tagades, et järgnevad voltimisjaamad tekitavad pigem tihedaid ja ühtlaseid nurki, mitte ebakorrapäraseid rebendeid või ümaraid servi.
Katkestamiseelne-geomeetria tuleb kalibreerida vastavalt plaadi nihikule ja niiskusesisaldusele. Rahvusvahelise kiud-põhise pakenditööstuse juhistes soovitatakse papi konditsioneerida 45–55% suhtelise õhuniiskusega, et minimeerida pragude tekkimist sügavates-skoorvoltides-, mis on eriti oluline parameeter kliimaga-kontrollitud või{8}}kõrge kõrgusega rajatistes.
Etapp 3 - Liimi pealekandmine
Kui toorik on eelnevalt-murtud, kantakse liimiklappidele liim. Enamik paberist toidukarbi masinaid kasutab ühte kahest liimisüsteemist:
Kuum-sulav liim (EVA või polüolefiini{1}}põhine): see liim kantakse 150–180 kraadi juures väikeste düüside kaudu. Seega on avatud aeg tavaliselt 1–3 sekundit. Kiire seadistatud kiirus võimaldab kiiremat tsüklit. Kuid see liim vajab kuumutatud voolikusüsteeme, et see voolaks, ja erilist hoolt, et vältida düüside ummistumist.
Vee-baasil (dekstriin või PVA) liim: kantakse peale külmalt või soojalt (40–60 kraadi), lahtiolekuaeg 5–15 sekundit. Sobib paremini toiduga{6}}kontaktsete välisklappide jaoks, kus lahusti jääkidest{7}}eraldub gaasid. Aeglasem seadistus piirab liini maksimaalset kiirust, kuid lihtsustab hooldust.
Düüside paigutus on servo-indekseeritud, et see vastaks tooriku lineaarsele positsioonile ±0,3 mm piires. Ülekasutamine raiskab liimi ja võib toiduga-kontakttsooni välja pigistada; Rakenduse all olev rakendus põhjustab valmis kasti nurga kihistumise-tootmisauditite tippkvaliteediga tagasilükkamise režiimi.
Etapp 4 - Voltimine ja vormimine
See on paberist toidukarbi masina mehaaniliselt keeruline tuum. Kokkupandavate adrade, juhtsiinide ja vormimistornide jada muudab tasase, eelliimitud toori-koordineeritud liikumisega kolme-dimensiooniliseks konteineriks:
Külgseina paigaldamine: kaks vastastikku asetsevat kokkuklapitavat kätt pööravad pikki külgpaneele ülespoole, tavaliselt 90 kraadi, vastu fikseeritud südamikku, mis määrab kasti sisemise geomeetria.
Nurga lukustamine: lühikesed otsapaneelid volditakse kokku, surudes nurgatahvlid või liimitavad klapid vastu juba -püstiseid külgseinu.
Aluse vormimine: avatud-ülemiste plaatide puhul on aluseks lihtsalt lahtivolditud keskpaneel, mida hoiab kinni südamik. Kaanega või ümberpööratava-ülemise kujunduse korral käsitleb teine vormimisjaam kaane geomeetriat samas liikumistsüklis.
Kokkusurumine: kokkupandud toorikut hoitakse kontrollitud rõhu all -tavaliselt 0,2–0,6 MPa- viivitusaja jooksul, mis vastab liimi seadistatud kiirusele. Servo-elektrilised pressajamid võimaldavad ooteaega programmeerida 10-millisekundiliste sammudega, mis on ülioluline kuumsulatus-süsteemide jaoks, kus sideme tugevuse kujunemine on ajatundlik.
Toru tolerantsus on peamine kvaliteedimuutuja. Ajakirjas Journal of Packaging Technology and Research avaldatud uuringu kohaselt on vormitud pappkastide mõõtmete kõikumine kõige tugevam korrelatsioonis vormimistööriistade torni kulumise ja soojuspaisumisega -mõlemad on adresseeritavad volfram-karbiid-kaetud tornipindade ja temperatuuriga-kompenseeritud tööriistaterase kaudu.
Etapp 5 - Kvaliteedikontroll ja tagasilükkamine
Vahetult vormimisjaamast allavoolu kontrollivad sisekontrollisüsteemid:
Nurga ruudukujulisus: laserkaugusandurid kontrollivad diagonaalide suurust. Seega on tolerants tavaliste kaasavõetavate kastide puhul tavaliselt ±0,5 mm.
Klapi sideme tugevus: pressplaadi rõhuandurid tunnetavad, kui takistus on liiga madal. Seejärel märgistavad nad nõrkade sidemetega kastid.
Mõõtmete kõrgus: kontaktmõõtur või laserandur kontrollib kasti kõrgust sihtmärgi suhtes.
Tagasilükatud kastid lükatakse enne väljundkonveierile jõudmist kõrvale õhu-toitega siibriga. Seega on tagasilükkamise määr alla 0,5% võimalik-hästi hooldatud liinidel, mis käitavad õiget tahvlit. Kuid üle 2% määrad tähendavad tavaliselt, et tööriistad on kulunud, liimi temperatuur on välja lülitatud või plaadi paksus ei ole ühtlane.
Etapp 6 - Virnastamine, loendamine ja väljund
Aktsepteeritud kastid liiguvad virnastamisjaama, kus vastu{0}}pöörlev püüdmismehhanism pesastab või virnastab need eelseadistatud arvuni-tavaliselt 25, 50 või 100 komplekti kohta. Automaatseid lint-ümbris- või ümbris-kahanemise mooduleid saab integreerida, et toota riiuli-valmis pakke ilma käsitsi käsitsemata.
PLC{0}}juhitavad loendurid jälgivad kogutoodangut vahetuse, kastitüübi ja sissetuleva materjali rulli või partii kohta. Nii et need andmed lähevad OEE (üldine seadmete tõhususe) armatuurlauale. Seejärel kasutavad hooldus- ja tootmismeeskonnad neid armatuurlaudu, et leida, kus seisakuid ikka ja jälle juhtub. Hästi-seadistatud paberist toidukarbi masin, mis töötab heal plaadil ühte tüüpi karpi, võib saada OEE väärtused vahemikus 78–88%. Need andmed pärinevad Packaging Machinery Manufacturers Institute'ilt.
Peamised jõudlusparameetrid lühidalt
| Parameeter | Tüüpiline vahemik |
|---|---|
| Tootmiskiirus | 40–220 kasti/min |
| Papp gsm valik | 170-350 gsm |
| PE katte kaal | 12–18 g/m² |
| Liimi pealekandmise tolerants | ±0,3 mm |
| Nurga ruudukujulisuse tolerants | ±0,5 mm |
| Kompressioon püsiv rõhk | 0,2–0,6 MPa |
| OEE ühel -SKU-l töötab | 78–88% |
Levinud tõrkerežiimid ja abinõud
| Rikkerežiim | Algpõhjus | Parandustegevus |
|---|---|---|
| Topelt{0}}tühi järeletulemine | Staatiline kogunemine, kulunud iminapad | Paigaldage ionisaatorivardad; vahetage tassid graafiku alusel |
| Nurkade lamineerimine | Liim alaannuses- või aegunud avatud aeg | Kalibreerige otsik uuesti; vähendada liini kiirust |
| Kasti kõrgus ei vasta nõuetele | Torni kulumine või soojuspaisumine | Vahetage südamik; määrake temperatuuri kompensatsioon |
| Rebenenud voltimisjooned | Madal laua niiskus; vale eel{0}}murdesügavus | Konditsioneeri plaat 45–55% suhteliseks õhuniiskuseks; reguleeri nukk |
| Klapp pigistada-välja | Liim üle-doosi | Vähendage düüsi ooteaega 5–10 ms võrra |
Integreerimine ülesvoolu ja allavoolu seadmetega
Eraldiseisev paberist toidukarbi masin on tavaliselt laiema tootmisraku üks sõlm. Ülesvoolu valmistab toorikud ette pöörleva stantsi-lõikuri või tasapinnalise plaadipressiga. Allavoolu laadib automaatne pakirobot või pakkija valmis kastid saatekastidesse. Kui partiikoodide, allergeenide avalduste või QR-koodide jaoks on nõutav seesprintimine,-tindiprinteri või termilise-ülekande prindipead on paigaldatud ülevaatusjaama ja virnastaja vahele.
Liinide tasakaalustamine on oluline: kui vormimismasin töötab kiirusega 120 tsüklit/min, kuid allavoolu pakkimismasin käitleb ainult 80 pakki/min, on ülesvoolu vasturõhu vältimiseks vaja puhverkonveierit, mille akumulatsioonipikkus on ette nähtud vähemalt 60 sekundiks tootmiseks.
Korduma kippuvad küsimused
Milline papp-gsm sobib kõige paremini tavalise kaasavõetava riisikarbi jaoks?Enamik riisi- ja nuudlirakendusi kasutab 210–280 gsm ühe-PE-kattega plaati. Raskemad, üle 300 g/m2, parandavad virnastamistugevust, kuid suurendavad materjalikulusid ja võivad vajada enne-murdenuki reguleerimist.
Kas üks masin võib toota mitut suurust kasti?Jah. Kiire-vahetatavate tornide komplektid ja servo-reguleeritavad voltimisjuhikud võimaldavad moodsatel platvormidel suurust vahetada 20–45 minutiga. Retsepti parameetrid -kiirus, kleepuvusaeg, eel-murdesügavus- salvestatakse PLC-sse ja kutsutakse meelde SKU numbri järgi.
Kuidas järgitakse toiduohutuse nõuetele vastavust tootmise ajal?Toiduga{0}}kontaktne pind on suunatud sissepoole ega puutu pärast vormimisetappi kunagi kokku masinaga. Liimisüsteemid peavad vastama kohaldatavate eeskirjade kohastele-kontakti migratsiooni piirnormidele (USA turu jaoks FDA 21 CFR; Euroopa turule EL määrus 10/2011). Liimiotsiku koostude ja vormimistorude regulaarsed hügieeniauditid on tavapraktikas.
Milline on tüüpiline masina jalajälg?Ühe-vormi masinad on ligikaudu 3–5 m pikkused ja 1–1,5 m laiad. Kahe-raja kiired{7}}konfiguratsioonid ulatuvad 6–8 m-ni, sealhulgas integreeritud virnastamis- ja lindistusüksused.
Mis suurendab tagasilükkamise määra? The three most frequently cited causes in industry maintenance surveys are: incoming board caliper inconsistency (>±5% deviation from spec), adhesive temperature drift (>±5 kraadi seadepunktist) ja moodustades südamiku kulumist, mis ületab 0,1 mm pinnahälvet.
Viited
Packaging Machinery Manufacturers Institute - Võrdlusaruanne: OEE standardid jäikade paberimahutite vormimisliinide jaoks
Journal of Packaging Technology and Research - "Dimensional Accuracy in Paperboard Box Forming: Tooling Variables and Compensation Methods"
Toidu pakendamine ja säilivusaeg (Elsevier) - "Funktsionaalsed tõkkekatted kartongist toidukonteinerite jaoks: toimivus termilise ja niiskuse all"
Rahvusvahelised kiud{0}}põhised pakenditööstuse juhised - papi konditsioneerimise ja kortsude kvaliteedistandardid
Pakenditehnoloogia ja -teadus - "Liimivuukide rikkerežiimid kiires-paberikonteinerite tootmises: statistiline analüüs"