Kaip gaminama formuota plaušiena: žingsnis{0}}po-gamybos proceso vadovas
Įvadas
Formuotos masės pakuotės gaminamos taikant sudėtingą vandens{0}}pagrindo procesą, kurio metu celiuliozės pluoštas paverčiamas standžiais, trimačiais pakavimo produktais. Gamybos proceso supratimas padeda pirkėjams priimti pagrįstus sprendimus dėl dizaino, medžiagų pasirinkimo ir kokybės lūkesčių. Šiame vadove aprašomas kiekvienas formuotos plaušienos gamybos etapas – nuo žaliavos paruošimo iki galutinio produkto.
Gamybos proceso apžvalga
Formuotos plaušienos gamyba apima šešis pagrindinius etapus: 1.Žaliavos paruošimas- Pluošto tiekimas ir išspaudimas 2.Srutų ruošimas- Pluošto maišymas ir konsistencijos kontrolė 3.Liejimas- Pluošto nusodinimas ant formų 4.Džiovinimas- Drėgmės pašalinimas 5.Apdaila- Apipjaustymas, dengimas, spausdinimas 6.Kokybės kontrolė ir pakavimas- Patikra ir siuntimas
Konkretus procesas skiriasi tarp sauso ir šlapio spaudimo metodų, tačiau pagrindiniai principai išlieka tie patys.
1 veiksmas: žaliavos paruošimas
Skaidulų tiekimas
Gamintojai parenka pluoštus pagal gaminio reikalavimus:
Perdirbto popieriaus pluoštas(dažniausiai): - Seni gofruoti konteineriai (OCC): tvirti, ekonomiški, rudos spalvos - Senas laikraštinis popierius (ONP): minkštesnis, gerai amortizuojantis, pilka spalva - Mišrus biuro popierius: subalansuotos savybės, šviesesnė spalva - Išankstinio-vartotojo atliekos: malūno atraižos, perdirbimo atliekos
Žemės ūkio atliekų pluoštai: - Bagasas (cukranendrių likučiai): šviesios spalvos, glotnūs, atsinaujinantys - Kviečių šiaudai: gausūs, panašūs į bagasą - Ryžių šiaudai: naujas pasirinkimas, didelis silicio dioksido kiekis - Kanapių stiebas: stiprus, tvarus
Specialūs pluoštai: - Bambukas: didelio stiprumo, aukščiausios kokybės - medvilnės įdėklai: itin-grynos, medicininės/maisto kokybės - Pirminė medienos masė: aukščiausios kokybės, pastovi
Plaušinimo procesas
- Presavimas: pluoštai pristatomi suspaustuose ryšuliuose (paprastai 200–500 kg)
- Rulonų laužymas: Rulonai atidaromi ir pluoštai atskiriami
- Valymas: Teršalų (plastiko, metalo, kabės) pašalinimas
- Pulpingas: Pluoštai sumaišomi su vandeniu hidrapuliatoriuje (didelis besisukantis būgnas)
- Rafinavimas: Mechaninis apdorojimas pluoštams fibriliuoti ir sukibimui pagerinti
- Atranka: Negabaritinių dalelių ir šiukšlių pašalinimas
- Balinimas(neprivaloma): vandenilio peroksidas arba balinimas deguonimi, kad spalva būtų šviesesnė
Pagrindiniai proceso parametrai
- Nuoseklumas: 2-5% skaidulų vandenyje celiuliozės metu
- Temperatūra: 40-60 laipsnių optimaliam skaidulų drėkinimui
- pH: 6,5–8,5 (neutralus arba šiek tiek šarminis)
- Rafinuojanti energija: 50-200 kWh už toną (priklausomai nuo norimų savybių)
2 žingsnis: srutų paruošimas
Pluošto maišymas
Pasirinktiniai mišiniai kuriami siekiant optimizuoti: -Jėga: ilgesni pluoštai (OCC) tempimui užtikrinti -Amortizacija: trumpesni pluoštai (ONP), skirti energijai sugerti -Spalva: lengvesni pluoštai aukščiausios kokybės išvaizdai -Kaina: didesnis perdirbamas turinys ekonomiškai -Paviršiaus lygumas: Bagasas arba grynas pluoštas šlapiam presui
Priedai
Atsižvelgiant į produkto reikalavimus, priedai gali būti: -Drėgno stiprumo dervos: Atsparumas drėgmei (AKD, ASA) -Sausos stiprumo priemonės: geresniam standumui -Laikymo priemonės: pagerinti pluošto nusodinimo efektyvumą -Putų šalinimo priemonės: kontroliuoti putas apdorojant -Dažai/pigmentai: spalvų tinkinimui -Biocidai: Užkirsti kelią mikrobų dauginimuisi srutose
Nuoseklumo kontrolė
Formavimo suspensija paprastai skiedžiama iki: -0,5-2% konsistencijosplonasieniams gaminiams -1-3% konsistencijosstandartiniams produktams -2-5% konsistencijosstorų{0}}sienų gaminiams
Tiksli konsistencijos kontrolė užtikrina vienodą dalių svorį ir kokybę.
3 veiksmas: formavimas (pluošto nusodinimas)
Liejimo mašina
Lietosios masės formavimo mašiną sudaro: -Srutų bakas: sulaiko pluošto suspensiją -Formos surinkimas: Vyriškos / moteriškos formos tinkliniais paviršiais -Vakuuminė sistema: traukia vandenį per formą, nusodindamas pluoštus -Perdavimo mechanizmas: perkelia šlapias dalis tarp formų -Valdymo sistema: Reguliuoja ciklo laiką, vakuumą, temperatūrą
Liejimo ciklas (sausas presas)
- Panardinimas į formą: Formavimo forma nuleidžiama į srutų rezervuarą
- Vakuuminis nusodinimas: Taikomas vakuumas, traukiant pluoštus ant formos paviršiaus
- Išbuvimo laikas: 2–10 sekundžių, kad susidarytų norimas pluošto storis
- Pelėsių pašalinimas: Iš srutų pašalinamas pelėsis
- Vandens nusausinimas: Nuolatinis vakuumas pašalina vandens perteklių
- Perdavimas: šlapio pluošto forma perkeliama į džiovinimo formą
- Paleisti: dalis nuleidžiama ant konvejerio arba džiovinimo stovo
Šlapio presavimo formavimas
Drėgno preso (termoformuoto) procese: 1. Pluošto nusodinimas (tas pats kaip sausas presas) 2. Perkelkite į kaitintą suderintų formų rinkinį 3.Karštas presavimas: 150-220 laipsnių, 5-30 barų slėgis 5-30 sekundžių 4. Vienu metu džiovinimas ir tankinimas 5. Dalis pasirodo visiškai išdžiūvusi ir lygi
Formos dizainas
Formos yra labai svarbios produkto kokybei: -Medžiaga: aliuminis (dažniausiai paplitęs), epoksidinis (prototipas), nerūdijantis plienas (aukščiausios kokybės) -Tinklelis: 40{1}}100 akių nerūdijančio plieno vielos audinys –Vakuuminiai kanalai: vidiniai kanalai vienodam vandens pašalinimui -Grimzlės kampai: mažiausiai 3-5 laipsniai paleidimui –Vėdinimas: Tinkama oro ištraukimas perkėlimo metu
Ciklo laikai
- Mažos dalys(kiaušinių dėžutė): 5-15 sekundžių
- Vidutinės dalys(elektronikos intarpas): 10-25 sek
- Didelės dalys(pramoninis padėklas): 20-45 sekundės
- Šlapias presas: 15-60 sekundžių (įskaitant karštą spaudimą)
4 žingsnis: džiovinimas
Sauso spaudimo džiovinimo metodai
Po formavimo drėgnose dalyse yra 60-75% drėgmės ir jos turi būti išdžiovintos iki 5-10% drėgnumo.
Konvejerio džiovinimas orkaitėje(dažniausiai): - Dalys keliauja šildomu tuneliu tinkliniais konvejeriais - Temperatūra: 120-180 laipsnių - Išgyvenimo laikas: 10-30 minučių - Kelios temperatūros zonos kontroliuojamam džiovinimui
Rotacinio būgno džiovinimas: - Dalys dedamos ant besisukančių stelažų - Veiksmingas mažoms, vienodoms dalims - Mažesnės energijos sąnaudos vienai daliai
Džiovinimas karštuoju spaudimu(šlapias presas): - Integruota į formavimo ciklą - Kaitintos formos formuojasi ir džiūsta vienu metu - Nereikia atskiro džiovinimo žingsnio
Džiovinimo parametrai
- Įleidimo drėgmė: 60-75% (drėgnas)
- Išleidimo drėgmė: 5-10% (drėgnas)
- Temperatūra: 120-200 laipsnių (priklausomai nuo gaminio)
- Oro srautas: 1-3 m/s visame gaminio paviršiuje
- Energijos suvartojimas: 1,5-3,0 kWh už kg pašalinto vandens
Džiūvimo defektai
Netinkamas džiovinimas gali sukelti: -Kreipimasis: Netolygus drėgmės pašalinimas -Įtrūkimai: Greitas paviršiaus džiūvimas -Gelsta: per didelė temperatūra -Silpnosios vietos: Neužbaigtas pluošto sujungimas -Pelėsių augimas: Nepakankamas džiovinimas
5 veiksmas: užbaigimo operacijos
Apipjaustymas
- Pjovimas: Aštrūs plieniniai štampai nupjauna medžiagos perteklių
- Pjovimas lazeriu: Tikslus kirpimas sudėtingoms formoms
- Apipjaustymas robotu: automatizuota didelės apimties-gamybai
- Rankų kirpimas: prototipams ir mažiems kiekiams
Dangos taikymas
Dangos naudojamos siekiant užtikrinti barjerines savybes: -Purškimo danga: vienoda aprėptis, tinka daugumai produktų -Dip danga: Visiškas panardinimas, maksimali apsauga -Ritininė danga: lygiems paviršiams efektyvus -Dengimas formoje-: Taikoma liejimo metu (nauja technologija)
Įprastos dangos: -AKD/ASA: atsparumas vandeniui -Chitozanas / šelakas: atsparumas riebalams -Augaliniai vaškai: vandens ir riebalų barjeras -Laidžios dangos: ESD apsauga
Spausdinimas
- Fleksografinis: labiausiai paplitusi, 1-4 spalvos, ekonomiška
- Užskaita: Aukšta kokybė, daugiau spalvų, tinka šlapiam presui
- Skaitmeninis: Trumpi važiavimai, kintantys duomenys
- Karštas štampavimas: Aukščiausios kokybės prekės ženklo folija
- Įspaudimas/įspaudimas: pakelti/įleidžiami logotipai
Surinkimas
Kelių{0}}komponentinių pakuočių atveju: -Klijavimas: vandens -pagrindo arba karšto lydalo klijai- -Mechaninis blokavimas: puikiai tinka{0}} dizainas -Susegimas: Sunkiems -apkrovoms -Ultragarsinis suvirinimas: atsiranda pluošto{0}}sujungimui
6 veiksmas: kokybės kontrolė ir pakavimas
Įeinančios kokybės kontrolė
- Pluošto sudėties patikrinimas
- Drėgmės kiekio tyrimas
- Užterštumo patikrinimas
- Priedo koncentracijos patikrinimai
-Proceso kokybės kontrolė
- Dalies svoris: ±5 % paklaida, tikrinama kas 30 minučių
- Sienelės storis: mikrometro matavimas, -pagal pavyzdį
- Matmenys: Go/no{0}}go matuokliai arba CMM svarbioms dalims
- Vizuali apžiūra: defektų aptikimas (įtrūkimai, skylės, spalvos pakitimas)
- Drėgmės kiekis: artimas-infraraudonųjų spindulių (NIR) arba gravimetrinis bandymas
Galutinė apžiūra
- AQL mėginių ėmimas: ANSI/ASQ Z1.4 standartai
- Matmenų patikrinimas: kritiniai matmenys 100 % arba atrinkti
- Funkcinis testavimas: Montavimas, surinkimas, krovimas
- Dangos vientisumas: Atsparumo vandeniui/tepalams bandymai
- Pakuotės patikrinimas: Teisingas kartono ženklinimas, skaičiai
Testavimas ir sertifikavimas
- Kritimo testas: ISTA 1A, 2A arba pasirinktiniai protokolai
- Suspaudimo bandymas: Krovimo stiprumo patikrinimas
- Vibracijos bandymas: Tranzito modeliavimas
- Kontaktas su maistu: Perėjimo testavimas (FDA, LFGB)
- Kompostuojamumas: EN 13432, ASTM D6400
- Biologinis turinys: ASTM D6866
Pakuotė siuntimui
- Dėžutės: Tinkamo stiprumo gofruotos dėžės
- Paletizavimas: Standartiniai padėklų dydžiai (1200x1000mm EU, 48x40" US)
- Įvyniojimas į tempimą: Apkrovos stabilumui
- Apsauga nuo drėgmės: Plastikiniai įdėklai arba sausikliai (jei reikia)
- Ženklinimas: Prekių kodai, kiekiai, brūkšniniai kodai, kilmės šalis
Reikalavimai įrangai ir įrangai
Gamybos įranga
- Hidrapuleris: 5-50 kubinių metrų
- Rafinuotojai: dvigubi diskai arba kūginiai rafinuotojai
- Liejimo mašinos: 1-12 liejimo stočių vienai mašinai
- Vakuuminės sistemos: Skysčio žiedo arba rotacinių mentelių siurbliai
- Džiovinimo krosnys: šildomas dujomis, elektra arba garais
- Apipjaustymo presai: hidraulinis arba pneumatinis
- Dengimo įranga: Purškimo linijos arba panardinimo rezervuarai
- Spausdinimo presai: Fleksografinis arba ofsetinis
Reikalavimai įrangai
- Grindų plotas: 2000–10,000+ kvadratinių metrų
- Galia: 500-2000 kW (priklausomai nuo galios)
- Vanduo: 5-20 kubinių metrų tonai produkto
- Nuotekų valymas: vandens perdirbimui
- Oro tvarkymas: džiovinimo išmetimo ir dulkių kontrolei
- Švarus kambarys: medicininiams/maisto-produktams (neprivaloma)
Aplinkosaugos svarstymai
Vandens tvarkymas
- Baltojo vandens perdirbimas: 80-95% proceso vandens yra perdirbama
- Nuotekų valymas: pirminis (atranka), antrinis (biologinis)
- Gėlavandenis makiažas: 0,5-2 kubiniai metrai produkto tonai
- Nulinis iškrovimas: kai kuriuose įrenginiuose įrengtos uždaros{0} kilpos vandens sistemos
Energijos efektyvumas
- Šilumos atgavimas: nuo džiovinimo išmetimo iki įeinančio oro pašildymo
- Šilumos švaistymas: Iš kompresorių ir vakuuminių siurblių
- Biomasės katilai: Atliekų pluošto naudojimas proceso šilumai
- Saulės: Stogo saulės kolektorius elektrai
Atliekų mažinimas
- Ne{0}}specifinės dalys: Ištrintas ir perdirbtas atgal į procesą
- Supjaustykite atliekas: Surinkta ir išmušta
- Skaidulų atkūrimas: Iš nuotekų (dumblas gali būti kompostuojamas arba šalinamas sąvartynuose)
Gamybos pajėgumai ir mastelio keitimas
Tipinė mašinos išvestis
- Maža mašina(1-2 formos): 50 000-200 000 dalių/mėn
- Vidutinė mašina(4–6 formos): 200 000–800 000 dalių per mėnesį
- Didelė mašina(8–12 formų): 800 000–2 000 000 dalių per mėnesį
Mastelio svarstymai
- Pristatymo laikas: 3-6 mėnesiai naujos mašinos montavimui
- Darbas: 5-15 operatorių vienai mašinai (priklausomai nuo automatikos)
- Įrankiai: Papildomos formos talpos didinimui
- Komunalinės paslaugos: Reikia planuoti padidėjusį energijos / vandens poreikį
Bendrieji gamybos iššūkiai
Pluošto kintamumas
- problema: Nenuosekli perdirbto pluošto kokybė
- Sprendimas: Griežta įeinančioji patikra, pluošto maišymas, proceso stebėjimas
Pelėsių nusidėvėjimas
- problema: Tinklo užsikimšimas, paviršiaus susidėvėjimas laikui bėgant
- Sprendimas: Reguliarus pelėsių valymas, tinklelio keitimas, profilaktinė priežiūra
Džiovinimo vienodumas
- problema: Dalys džiūsta netolygiai, todėl deformuojasi
- Sprendimas: Optimizuokite orkaitės oro srautą, dalių orientaciją, temperatūros profilius
Dangos konsistencija
- problema: Netolygus dengimas
- Sprendimas: Automatinės purškimo sistemos, klampumo kontrolė, kokybės patikra
Sezoniniai variantai
- problema: Drėgmė turi įtakos džiūvimui ir iš dalies drėgmei
- Sprendimas: Klimato kontrolė, pakoreguoti džiovinimo parametrai, drėgmės testavimas
Išvada
Formuotos plaušienos gamyba yra sudėtingas procesas, kurio metu paprastas celiuliozės pluoštas paverčiamas aukštos kokybės{0}}apsaugine pakuote. Nuo žaliavos paruošimo iki kokybės kontrolės kiekvienam etapui reikalinga tiksli kontrolė, siekiant užtikrinti pastovią produkto kokybę. Šio proceso supratimas padeda pirkėjams efektyviai bendradarbiauti su gamintojais, optimizuoti dizainą, kad būtų galima pagaminti, ir priimti pagrįstus sprendimus dėl medžiagų ir proceso pasirinkimo.
„Hesheng Innovation Development Ltd.“ valdo pažangias lietinės celiuliozės gamybos patalpas, kuriose yra tiek šlapio, tiek sauso preso galimybės, griežtos kokybės kontrolės sistemos ir tvarios gamybos praktika. Susisiekite su mumis ir sužinokite daugiau apie mūsų gamybos galimybes ir kaip galėtume pritaikyti jūsų pakuotės dizainą.
