Kuo skiriasi HDPE ir LDPE maišelių gamybos mašinos?

Polietilenas yra labiausiai paplitusi medžiaga minkštose pakuotėse. Tačiau ne visi polietilenai yra vienodi. Ir mašinos, kurios ją apdoroja, skiriasi. Didelio (didelio-tankio polietilenas (HDPE) ir mažo tankio polietilenas (LDPE) yra chemiškai susiję. Tačiau apdorojant jie elgiasi skirtingai. Mašinos, naudojamos maišeliams gaminti, atspindi šiuos skirtingus šilumos reikalavimus, plėvelės struktūrą ir galutinio produkto reikalavimus. Pakuočių inžinieriams, gamyklų vadovams ir pirkimų komandoms svarbu suprasti, kodėl LDPE ir pirkimų komandoms, ieškančioms įrangos HD PE ir pirkimų komandoms. padaryti tinkamas investicijas.

Medžiagų skirtumas: kodėl tai skatina mašinos dizainą

Prieš žiūrint į mašiną, turi būti aiškūs medžiagų skirtumai. Kiekvienas mechaninis skirtumas tarp mašinų tipų atsiranda dėl polimero fizinių savybių.

HDPE (didelio tankio polietilenas, kurio tankis 0,941–0,965 g/cm3) yra linijinis polimeras, turintis keletą šoninių šakų. Ši griežta molekulinė struktūra suteikia jai šias savybes:

• Didelis atsparumas tempimui, palyginti su jo storiu
• Aukštesnė lydymosi temperatūra (~130–135 laipsniai)
• Kietesnė lygiaverčio storio plėvelė
• Siauras šilumos{0}}sandarinimo langas
• Permatoma iki nepermatoma išvaizda
• Puikus atsparumas drėgmei ir cheminėms medžiagoms

Mažo -tankio polietilenas (LDPE, kurio tankis 0,910–0,940 g/cm3) gaminamas aukšto -slėgio metodais. Dėl to atsirado daug grandinės išsišakojimų.

Ši struktūra suteikia šiuos rezultatus:

• Mažesnis tempiamasis stipris esant tam pačiam storiui (todėl reikia storesnės plėvelės tai pačiai apkrovai)
• Žemutinė lydymosi temperatūra (~105–115 laipsnių)
• Minkštesnė, lankstesnė plėvelė
• Platesnis temperatūrų diapazonas terminiam sandarinimui
• Aiškesnė, blizgesnė išvaizda
• Didesnis tempimas prieš lūžimą

Šie skirtumai yra reikšmingi. Jie nustato sandarinimo temperatūrą, aušinimo reikalavimus, membranos tvarkymą, pjovimo jėgą ir visos mašinos maišelių gamybos linijos dizainą.

Pagrindiniai mašinų skirtumai: techninis palyginimas

1. Sandarinimo sistema: temperatūra ir laikymo laikas

Tai yra esminis skirtumas tarp dviejų mašinų.

HDPE maišelis turi išlaikyti sandarinimo temperatūrą nuo 140 iki 200 laipsnių C. Tai priklauso nuo plėvelės storio ir linijos greičio. HDPE turi siaurą sandarinimo langą, dažniausiai tarp silpno sandariklio ir apanglėjusios plėvelės ± 5 °C. Tam reikia labai vienodos šilumos per sandarinimo plotį. Netolygi temperatūra gali susilpninti sandariklius vėsesnėse vietose, o šiltesnėse – sudeginti. Štai kodėl HDPE sandarinimo strypai paprastai turi:

• Didelio{0}}tankio kasetiniai šildytuvai su keliomis atskirai valdomomis šildymo zonomis
• Pakeiskite termoporas platinos atsparumo temperatūros jutikliais (Pt100 arba Pt1000), kad padidintumėte tikslumą
• Trumpesnis buvimo laikas (nes HDPE greičiau kristalizuojasi), kad būtų išvengta perkaitimo
• LDPE mašinos sandarinimo temperatūros diapazonas yra 100-150 laipsnių. Jo diapazonas platus (+ -10 -15 laipsnis ). Dėl to šildymo sistemos tampa paprastesnės, ilgiau išlieka ir sandariklis turi mažiau terminio įtempimo.

2. Aušinimo sistema

HDPE kietėja greičiau aušinamas nei LDPE. Tačiau po sandarinimo reikalingas kontroliuojamas aušinimas, kad būtų išlaikyta sandarinimo forma ir neleistų plėvelei susilenkti. HDPE pakavimo į maišus mašinos paprastai turi šias charakteristikas:

• Iškart po sandarinimo stočių sumontuokite privalomus oro aušinimo strypus
• Didelio greičio{0}}mašinose vandeniu-aušinami slėgio strypai gali vėsinti ir išlyginti sandarias vietas tuo pačiu metu
• Konvejerio juosta juda greičiau, paimdama šilumą iš sandarinimo srities.

LDPE mašinos gali būti naudojamos paprastoms oro aušinimo arba lengvoms priverstinio oro sistemoms. Minkšta plėvelė gali atlaikyti šilumą po sandarinimo nekeičiant formos.

3. Plėvelės padavimas ir įtempimo kontrolė

Didelio -tankio polietilenas (HDPE plėvelė yra kietesnė ir plonesnė (mažmeninės prekybos maišeliai paprastai yra 10 -25 mikronų). Jis jautresnis tiektuvo įtempimui nei mažo tankio polietilenas. Per didelis įtempimas gali ištempti arba suplyšti plėvelę. Per mažas įtempimas sukelia sekimo problemų ir išlygiavimo klaidų. HDPE maišeliai elgiamasi taip:

• Šokių ritinėlių sistemos su spyruoklinėmis-arba oro kondicionavimo įtempimo svirtimis. Jie gali reguliuoti plėvelės ritinio skersmenį realiuoju laiku.
• Tikslios stabdžių sistemos išvyniojimo sistemos (servo pavara arba histerezės stabdžių valdymas). Tai geriau nei paprasti frikciniai stabdžiai, kurie paprastai veikia LDPE.
• EPC (Edge Position Control) sistemos. Jie naudoja optinius arba ultragarsinius jutiklius, kad plėvelė dideliu greičiu išlaikytų ±0,5 mm.

LDPE plėvelė yra minkštesnė ir dažniausiai storesnė (20 -100 mikronų). Jis labiau toleruoja nervinius pokyčius. Standartiniai spyruokliniai ritininiai ir frikciniai stabdžiai puikiai veikia su daugeliu LDPE.

4. Pjovimo mechanizmas

Pjovimo mašina kiekvienai medžiagai veikia skirtingai.

HDPE plėvelė švariai nupjaunama karšta viela arba karšto peilio sistemomis. Laidai plėvelėje greitai ištirpsta. Taip pat palikite sandarų kraštą kito maišelio apačioje ir priekyje. Derinio sandarinimo veiksmas yra įprastas marškinėlių maišelių gamyboje. Jis daugiausia naudojamas HDPE.

LDPE plėvelė paprastai pjaustoma naudojant šaltą{0}}menčių sistemą (kirpimą arba gniuždymą). Tai ypač pasakytina apie plokščius ir dugnus maišus. Galite pjauti LDPE karšta viela, tačiau ji dažnai palieka vielą{3}}kaip atplaišos pjovimo briaunoje. Taip nutinka todėl, kad mažo{5}}tankio polietilenas labiau teka aukštoje temperatūroje ir yra lipnus.

Skirtumas nėra absoliutus. Abu metodai turi mašinas. Tačiau pjovimo metodas yra vienas iš greičiausių būdų nustatyti, ar mašina daugiausia pagaminta iš HDPE, ar iš mažo -tankio polietileno.

5. Rankenėlių perforavimas ir pjovimas-(marškinėlių maišelių gamyba)

Marškinėlių krepšiai- pagaminti beveik vien iš HDPE. Taip yra todėl, kad HDPE standumas leidžia pusmėnulio formos rankenos angoms išlaikyti savo formą, kai nešiojate krepšį. LDPE rankenos sulankstomos ir nepatogiai laikomas.

Naudingas modelis yra susijęs su marškinėlių maišelių HDPE maišelių gamybos mašina, kuri po sandarinimo yra su štampavimo{1}} perforavimo įtaisu. Perforatorius nupjauna rankenos angą, kai kiekvienas maišelis palieka sandarinimo sritį. Pagrindinės mechaninės charakteristikos yra šios:

Didelio greičio{0}}perforavimo mechanizmai, 100–200 smūgių per minutę

Grūdinto plieno perforatoriaus ir matricos konstrukcija su sandariu tarpu (0,05–0,15 mm). Tai gali sukurti švarius HDPE kraštus be plyšimo.

Pneumatinis arba servo{0}}perforavimo veiksmas puikiai sinchronizuojamas su filmo judesiu.

LDPE maišelių mašinos paprastai negamina plokščių{0}}pakuočių ar dugno{1}}sandarių maišelių. Jei LDPE naudojamas minkštoms -žiedinėms rankinėms (skirtingų tipų rankinės su sujungtais arba suvirintais žiedais), naudojamos skirtingos rankų darbo sistemos. Tai nėra štampuoti-.

6. Mašinos greitis ir išėjimo sparta

Dviejų tipų mašinų gamybos ekonomiškumas iš esmės skiriasi:

Šiuolaikinės HDPE pakavimo į maišus mašinos veikia dideliu greičiu ir dabar naudoja visas servo pavaros sistemas. Jie turi atskirus servo variklius, skirtus membranos varymui, sandarinimo strypo judėjimui, perforatoriaus judėjimui ir konvejerio pavarai. visa tai koordinuoja centrinis PLC. Šis įtemptas grafikas yra būtinas, nes esant daugiau nei 150 ciklų per minutę, bet koks delsimas tarp plėvelės varymo, sandarinimo, štampavimo ir pjovimo yra tik milisekundės.

Pradinio{0}}lygio LDPE plokščių maišų mašinose pagrindiniam varikliui gali būti naudojama paprasta kumštelio pavaros sistema. Tai taikoma lėtam, mažiau reikalaujančiam laikui.

Pilnos servo sistemos yra brangesnės. Bet čia yra privalumai:

7. Pavaros sistemos ir servo integravimas

Šiuolaikinės HDPE pakavimo į maišus mašinos veikia dideliu greičiu ir dabar naudoja visas servo pavaros sistemas. Jie turi atskirus servo variklius, skirtus membranos varymui, sandarinimo strypo judėjimui, perforatoriaus judėjimui ir konvejerio pavarai. visa tai koordinuoja centrinis PLC. Šis įtemptas grafikas yra būtinas, nes esant daugiau nei 150 ciklų per minutę, bet koks delsimas tarp plėvelės varymo, sandarinimo, štampavimo ir pjovimo yra tik milisekundės.

Pradinio{0}}lygio LDPE plokščių maišų mašinose pagrindiniam varikliui gali būti naudojama paprasta kumštelio pavaros sistema. Tai taikoma lėtam, mažiau reikalaujančiam laikui.

Pilnos servo sistemos padidina išlaidas, tačiau užtikrina:

• Elektroninis receptų valdymas (išsaugokite ir įkelkite kiekvieno produkto nustatymus)
• Lengva perjungti be mechaninio reguliavimo
• Integruotas{0}}problemų radimas ir klaidų registravimas

Bendradarbiaukite su pramonės 4.0 stebėjimo sistemomis

Ar viena mašina gali veikti ir HDPE, ir LDPE?

Tai dažnas tolesnis{0}}klausimas. Atsakymas yra: taip, bet tik tam tikromis sąlygomis.

Kai kurie kabrioletai turi keičiamus sandarinimo strypus. Tiesią strypą galite pakeisti į LDPE plokščią krepšį, o U-barą į HDPE marškinėlių krepšius. Jie taip pat turi reguliuojamus temperatūros valdiklius, kad apimtų abi medžiagas. Bet yra problemų:

180 laipsnių aparatas su griežta HDPE temperatūros kontrole turės daugiau šildymo galios, nei reikalauja LDPE. Tai padidina išlaidas.

Mašinos, sukurtos platesniam LDPE sandarinimo diapazonui LDPE, gali nepasižymėti temperatūros tikslumu ar perforavimu, reikalingu HDPE marškinėlių maišeliams.

Naudojant didelio tankio polietileną (DTPE) ant mažo tankio polietileno (LDPE) įrangos, dažnai blogėja sandarinimo kokybė, atsiranda daugiau atliekų ir greitesnis įrankių susidėvėjimas.

Praktinis patarimas: pirmiausia pasirinkite pagrindinius ingredientus. Tada pažiūrėkite, ar galite paleisti ir kitas medžiagas su priimtinais našumo nuostoliais. Konvertuojamumas neturėtų būti pagrindinis reikalavimas nepatikrinus abiejų modelių faktinių gamybos duomenų.

Pasirinkimas tarp mašinų tipų: sprendimų pagrindas

Reguliavimo ir standartų kontekstas

• Abi mašinos turi gaminti maišelius, atitinkančius jų rinkos standartus:
• ISO 4591 -Plastikinės plėvelės ir lakšto vidutinio storio matavimas
• ASTM D{0}}Plonų plastikinių lakštų ir HDPE, ir LDPE maišelių atsparumas tempimui)
• LT 13432 -Pakavimo taisyklės, kurias galima kompostuoti ir suskaidyti (kai teigiate, kad galima perdirbti)

Santrauka

Skirtumas tarp HDPE maišelių gamybos mašinos ir LDPE mašinos yra ne tik temperatūros nustatymai. Tai rodo visiškai kitokį požiūrį į plėvelės padavimą, sandarinimo tikslumą, pjovimo metodus, štampavimo-pjovimo integravimą ir pavaros sistemos dizainą. HDPE mašinos yra tikslūs įrankiai. Jie skirti apdoroti kietas medžiagas siaurame veikimo diapazone dideliu greičiu. LDPE mašinos yra atlaidesnės. Jie tinka įvairesniems maišelių tipams ir gamybos dydžiams.
Atlikdami bet kokią pakavimo operaciją, susijusią su įranga, turite pradėti nuo aiškaus maišelio tipo, pagrindinės plėvelės medžiagos, produkcijos kiekio ir kokybės poreikių - prieš palygindami bet kokias mašinas. Mašinos konstrukcijos suderinimas su medžiagos elgesiu yra vienintelis svarbiausias veiksnys, užtikrinantis pastovią maišelio kokybę ir geras gamybos sąnaudas.

Nuorodos:

• Brydson, JA – Plastics Materials, 7th Edition, Butterworth-Heinemann (Elsevier), 1999 m.
• Harper, Kalifornija – Plastikinių technologijų vadovas, McGraw-Hill, 2006 m.
• Rosato, DV & Rosato, MG – Plastikinių technologijų vadovas, 4-asis leidimas, CRC Press, 2006 m.
• Glanvill, AB – Plastikų inžinieriaus duomenų knyga, Mechanikos inžinerijos leidiniai, 1993 m.
• ASTM D882-18 – Standartinis plono plastiko lakštų tempimo savybių bandymo metodas, ASTM International
• ISO 4591:1992 – Plastikai - Plėvelė ir lakštai - Vidutinio storio nustatymas, Tarptautinė standartizacijos organizacija