Папирна{0}}паковање хране је постало веома популарно у индустрији прехрамбених услуга. То је зато што се предузећа ослобађају-пластике за једнократну употребу. У средишту ове промене је тип машине која претвара равне картонске празнине у готове контејнере{4}}безбедне за храну. Ова машина се често назива амашина за папирну кутију за храну. Дакле, познавање начина на који ове машине раде од почетка до краја помаже купцима, инжењерима за паковање и оператерима хране да донесу бољи избор о капацитету, где да набаве материјале и како да планирају одржавање.
Шта улази: Спецификације материјала
Пре првог механичког покрета, квалитет сировине одређује плафон на свему низводно. Модерни папирни контејнери за храну се ослањају на СБС (чврсти избељени сулфат) или ФББ (пресавијени картон) картон, обично у опсегу од 170–350 г/м2 у зависности од предвиђене дубине кутије и захтева за носивости{3}}.
За примену вруће хране-кутије за пржену пилетину, чиније за пиринач, посуде за резанце-подлога мора да носи функционални заштитни слој. Једнострани ПЕ (полиетилен) премаз у распону од 12–18 г/м² је најчешћа конфигурација, која обезбеђује отпорност на влагу на површини која је у контакту са храном-, док спољна страна омогућава штампање. Класе-отпорне на маст додају додатни минерални третман без флуора- структури влакана, оцењен против продирања према АСТМ Ф119-82 и еквивалентним протоколима испитивања из европског законодавства за контакт са храном.
Празни делови стижу или унапред-исечени и унапред-изрезани из одвојене операције претварања, или машина за папирну кутију за храну прихвата ролну-залихе и врши линијско сечење-. Инлине конфигурације смањују кораке руковања, али захтевају строже управљање затегнутошћу котура и додају сложеност алата.
Фаза 1 - Празно храњење и одвајање
Производни циклус почиње у магацину или резервоару, где вертикална или нагнута наслага унапред-бодованих празнина чека у реду. Вакуум{2}}помогнута глава за подизање-обично две до четири усисне чаше распоређене преко највеће плоче-подиже горњу празну површину даље од гомиле. Механизам за одвајање мора поуздано да изолује један лист чак и када статички електрицитет проузрокује да се суседни празни делови држе заједно; анти-статички јонизатор шипке су стандардна опрема на-путевима већих брзина.
Оптички сензори потврђују једно-празно бирање пре него што преносна шина индексира напред. Погрешно увлачење-било дупло-захватање или без{4}}пикања-покреће аутоматско заустављање и капију за одбацивање уместо да дозвољава да заглављени каскадно пређе у алат за формирање.
Брзина протока на опреми средњег{0}}опрема обично се креће између 40 и 120 циклуса у минути. Платформе вишег нивоа{4}}на серво{5}}покретању достижу 180–220 циклуса у минути покретањем алата са две траке у поређаном временском низу, ефективно удвостручујући излаз са једне површине машине.
Фаза 2 - Активација резултата и пре{1}}прекидање
Равни картон се не савија чисто без кондиционирања. Линије набора притиснуте током фазе претварања се активирају помоћу сета пре-ваљака за ломљење или зупчастих- плоча које савијају бланко благо преко границе еластичности дуж сваког резултата. Ово разбија структуру влакана на линији савијања на контролисан начин, обезбеђујући да наредне станице за савијање производе чврсте, конзистентне углове уместо неправилних цепања или заобљених ивица.
Геометрија пре ломљења мора да се калибрише према мерачу даске и садржају влаге. Кондиционирање картона на релативну влажност од 45–55% препоручује се у међународним смерницама индустрије амбалаже на бази влакана како би се минимизирало пуцање у дубоким-прегибима-посебно релевантним параметром у објектима-контролисаним климом или на великој-оквири.
Фаза 3 - Примена лепка
Када је бланко претходно{0}}разбијен, лепак се ставља на поклопце лепка. Већина дизајна машина за папирну кутију за храну користи један од два система лепка:
Топло{0}}лепило (на бази ЕВА или полиолефина-): Овај лепак се наноси на 150–180 степени кроз мале млазнице. Дакле, отворено време је обично 1-3 секунде. Брза подешена брзина омогућава брже циклусе. Али овом лепку су потребни системи загрејаних црева да би се одржавао течним и посебна пажња да спречите блокирање млазница.
Лепак на{0}} бази воде (декстрин или ПВА): наноси се хладно или топло (40–60 степени), отворено време 5–15 секунди. Погодније за спољне клапне са-контактом за храну где постоји забринутост због отпуштања остатка растварача-. Спорије подешавање ограничава максималну брзину линије, али поједностављује одржавање.
Постављање млазнице је серво{0}}индексирано тако да одговара линеарној позицији празног дела унутар ±0,3 мм. Прекомерна{3}}примена губи лепак и ризикује да истисне-контаминирајући зону контакта са храном{5}}; под-апликација изазива деламинацију у углу готовог кутија-режим одбијања највишег квалитета у ревизији комерцијалне производње.
Фаза 4 - савијање и обликовање
Ово је механички сложено језгро машине за папирну кутију за храну. Низ склопивих плугова, шина за вођење и трна за формирање претвара равну, унапред{1}}залепљену празну површину у тродимензионални- контејнер кроз координисано кретање:
Постављање бочног зида: Две супротне преклопне руке ротирају дугачке бочне панеле нагоре, обично за 90 степени, у односу на фиксни трн који дефинише геометрију унутрашње кутије.
Закључавање у угловима: Кратки крајњи панели се савијају, сабијајући углове за затезање или лепљиве преклопке уз већ-усправне бочне зидове.
Формирање основе: За отворене{0}}горње лежишта, основа је једноставно расклопљена централна плоча која је ограничена трном. За дизајне са поклопцем или преклопним{2}}врхом, друга станица за формирање рукује геометријом поклопца у истом циклусу кретања.
Стање компресије: Састављени бланк се држи под контролисаним притиском-обично 0,2–0,6 МПа-у току времена задржавања у складу са подешеном брзином лепка. Серво-електрични погони за пресовање омогућавају програмирање времена задржавања у корацима од 10-милисекунди, што је критично за системе топлог топљења{8}}у којима је развој чврстоће везе временски осетљив.
Толеранција трна је кључна варијабла квалитета. Према објављеном истраживању у Јоурнал оф Пацкагинг Тецхнологи анд Ресеарцх, варијације димензија у обликованим картонским кутијама у најјачој су корелацији са хабањем трна и термичком експанзијом алата за формирање-како се могу адресирати преко волфрам-карбида-обложених површина трна и температурно{4}}компензованог челика за алате.
Фаза 5 - Провера квалитета и одбијање
Непосредно низводно од станице за формирање, инлине инспекцијски системи проверавају:
Правоугаоност угла: Ласерски сензори удаљености проверавају величине дијагонала. Дакле, толеранција је обично ±0,5 мм на стандардним кутијама за понети.
Снага везе преклопа: Сензори притиска у пресној плочи осећају да је отпор пренизак. Затим означавају кутије са слабим везама.
Димензионална висина: Контактни мерач или ласерски сензор проверава висину кутије у односу на мету.
Одбачене кутије се гурају у страну помоћу пераја{0}}на ваздушни погон пре него што стигну до излазног транспортера. Тако да су стопе одбијања испод 0,5% могуће на добро-одржаваним линијама које покрећу праву плочу. Али стопе изнад 2% обично значе да је алат истрошен, да је температура лепка искључена или да дебљина плоче није стабилна.
Фаза 6 - Слагање, бројање и излаз
Прихваћене кутије путују до станице за слагање где се ротирајући механизам за хватање бројача поставља или слаже на унапред подешени број-обично 25, 50 или 100 по пакету. Модули за аутоматско-умотавање или омотач{7}}модули за скупљање у рукавима могу да се интегришу у линију да би се произвели пакети спремни за полице-без ручног руковања.
ПЛЦ-контролисани бројачи прате укупну производњу по смени, по типу кутије и по ролни или серији материјала који долази. Дакле, ови подаци иду у ОЕЕ (Овералл Екуипмент Еффецтивенесс) контролне табле. Затим тимови за одржавање и производњу користе ове контролне табле да пронађу где се застоји дешавају изнова и изнова. Добро-подешена машина за папирне кутије за храну која ради једну врсту кутије на доброј плочи може да добије ОЕЕ вредности у опсегу од 78–88%. Ови подаци потичу од Института за произвођаче машина за паковање.
Кључни параметри перформанси на први поглед
| Параметар | Типични домет |
|---|---|
| Брзина производње | 40–220 кутија/мин |
| Картон гсм опсег | 170–350 г/м2 |
| тежина ПЕ премаза | 12–18 g/m² |
| Толеранција примене лепка | ±0,3 мм |
| Толеранција правоугаоности угла | ±0,5 мм |
| Притисак задржавања компресије | 0,2–0,6 МПа |
| ОЕЕ на једном-СКУ покретању | 78–88% |
Уобичајени начини квара и лекови
| Фаилуре Моде | Основни узрок | Цоррецтиве Ацтион |
|---|---|---|
| Двоструко-празно преузимање | Нагомилавање статичког електрицитета, истрошене гумене чашице | Инсталирајте ионизаторске шипке; замените шоље по распореду |
| Угаона деламинација | Лепак је мања{0}}доза или је истекло отворено време | Поново калибрирајте млазницу; смањити брзину линије |
| Висина кутије је ван спецификације | Хабање трна или термичко ширење | Замените трн; подешена температурна компензација |
| Поцепане линије преклопа | Ниска влажност даске; нетачна дубина пре-прекидања | Кондиционирајте плочу на 45–55% РХ; подесите цам |
| Поклопац истисне{0}}напоље | Адхезив преко-дозе | Смањите време задржавања млазнице за 5–10 мс |
Интеграција са упстреам и довнстреам опремом
Самостална машина за папирну кутију за храну је обично један чвор у широј производној ћелији. Узводно, ротациони резач{1}} или плочаста преса припремају готове делове. Низводно, аутоматски робот за паковање или картонска машина утоварује готове кутије у сандуке за транспорт. Тамо где је потребно штампање на линији-за шифре серије, изјаве о алергенима или КР кодове,-инкџет или термалне- главе штампача се постављају између станице за преглед и слагача.
Балансирање линије је важно: ако машина за формирање ради 120 циклуса/мин, али низводна картонска машина обрађује само 80 паковања/мин, потребан је пуферски транспортер са дужином акумулације за најмање 60 секунди производње да би се спречио повратни притисак узводно.
Често постављана питања
Који картонски гсм је најбољи за стандардну кутију пиринча за понети?Већина апликација за пиринач и резанце користи једноструку -ПЕ-плочу од 210–280 г/м2. Тежи слојеви изнад 300 г/м2 побољшавају чврстоћу слагања, али повећавају цену материјала и може захтевати подешавање гребена пре ломљења.
Може ли једна машина произвести више величина кутија?Да. Комплети трна за брзу{1}}промену и серво-подесиве преклопне вођице омогућавају промену величине за 20–45 минута на модерним платформама. Параметри рецепта-брзина, задржавање лепка, пре-дубина прелома-се чувају у ПЛЦ-у и опозивају се према СКУ броју.
Како се одржава усклађеност са безбедношћу хране током производње?Површина{0}}која додирује храну окренута је ка унутра и никада не долази у контакт са машинским алатима након фазе формирања. Адхезивни системи морају да испуњавају границе миграције-контакта са храном према важећим прописима (ФДА 21 ЦФР за тржиште САД; Уредба ЕУ 10/2011 за европско тржиште). Редовне хигијенске провере склопова млазница за лепљење и трна за формирање су стандардна пракса.
Који је типичан отисак машине?Машине са једним калупом{0}} заузимају отприлике 3–5 м у дужину и 1–1,5 м у ширину. Двоструке-брзине-конфигурације се протежу до 6–8 м укључујући интегрисане јединице за слагање и траке.
Шта покреће веће стопе одбијања? The three most frequently cited causes in industry maintenance surveys are: incoming board caliper inconsistency (>±5% deviation from spec), adhesive temperature drift (>±5 степени од задате тачке) и хабање трна које прелази преко 0,1 мм одступања површине.
Референце
Институт произвођача машина за паковање - Извештај о упоредном испитивању: ОЕЕ стандарди за линије за формирање чврстих папирних контејнера
Јоурнал оф Пацкагинг Тецхнологи анд Ресеарцх - „Димензионална тачност у формирању картонских кутија: варијабле алата и методе компензације“
Паковање хране и рок трајања (Елсевиер) - „Функционални заштитни премази за картонске посуде за храну: перформансе под топлотним и влажним стресом“
Међународне смернице за индустрију амбалаже засноване на влакнима - Стандарди за кондиционирање и савијање картона
Технологија паковања и наука - „Режими отказивања адхезивних спојева у брзој-производњи контејнера за папир: статистичка анализа“