軟包裝機(jī)械制造商的創(chuàng)新解決方案
慧聰網(wǎng)塑料訊：在當(dāng)今原材料價(jià)格和能源價(jià)格同時(shí)居高的情況下, 困擾包裝薄膜生產(chǎn)廠家的首要問(wèn)題是如何控制成本, 提高效益。眾多的薄膜機(jī)械制造商為此研發(fā)出多種更具經(jīng)濟(jì)效益的加工生產(chǎn)設(shè)備, 以適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)向, 滿足客戶的需求。
德國(guó)溫德默勒與霍爾舍公司( W&H) 是世界柔性包裝機(jī)械制造業(yè)的佼佼者。公司座右銘: 創(chuàng)新源于熱情, 在全球130 多個(gè)國(guó)家有超過(guò)5000 家客戶。
W&H 公司的CEO Jürgen Vutz 博士說(shuō)“: 如同其他工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r一樣, 軟包裝機(jī)械制造行業(yè)正面臨著持續(xù)增長(zhǎng)的全球化競(jìng)爭(zhēng), 以及前沿技術(shù)成果的挑戰(zhàn), 軟包裝生產(chǎn)廠家迫切需求新的技術(shù)解決方案, 以提高包裝產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、效益等等。”
位于W&H 公司總部的擠出實(shí)驗(yàn)室, 展示了配備新一代擠出螺桿的9層模頭- MAXICONE 和3 層模頭-MAXICONE C 擠出系統(tǒng)。新一代擠出螺桿具有提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、改善熔體質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。新型MAXICONE 9層模頭可應(yīng)用于加工生產(chǎn)高端阻隔性薄膜, 即使有極端膜層厚比率的共擠復(fù)合膜也容易加工生產(chǎn)。新式MAXICONE C 型3 層模頭的突出亮點(diǎn)在于, 與先前出品的模頭型號(hào)相比, 可縮短裝拆模頭時(shí)間, 獲得更高的生產(chǎn)率, 同時(shí)適用于加工具有極端膜層厚比率的復(fù)合薄膜。
W&H 公司制造出品有多種高端的擠出吹膜機(jī)、流延薄膜生產(chǎn)線、薄膜收卷裝置等, 在全球范圍內(nèi)成為了高質(zhì)量薄膜的同義詞。
FILMEX 流延薄膜生產(chǎn)線是基于冷卻輥技術(shù)來(lái)工作的。也就是說(shuō), 最多達(dá)9 層的熔體流在冷卻輥上, 在瞬間被冷卻, 使薄膜具有出色的光學(xué)和機(jī)械特性。目前市場(chǎng)上所有的聚合物, 如PP、PE、PA、EVOH 及中間層粘合物均可在FILMEX 上進(jìn)行加工處理。冷卻輥系統(tǒng)可配備雙或單真空箱, 氣刀, 具有不同的自動(dòng)化程度和滾筒表面設(shè)計(jì)方式, 這個(gè)模塊式的特點(diǎn)保證了所有生產(chǎn)操作可能性。
FILMEX 在細(xì)節(jié)上的創(chuàng)新, 如懸臂式3 輥清洗系統(tǒng), 取代以前的平滑清洗輥有節(jié)奏地升上升下, 可消除膜痕, 改善薄膜質(zhì)量。而FILMEX 的經(jīng)濟(jì)性可以通過(guò)其他模塊而提高, 如受專利保護(hù)的模嘴啟動(dòng)調(diào)節(jié)裝置PROFILE BOOSTER 能夠縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間, 或用便宜的材料進(jìn)行薄膜料帶包邊。
FILMEX 還配有獨(dú)一無(wú)二的加工自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)OPTIFIL PLUS, 帶整套機(jī)器的通用操作程序。通過(guò)PROCONTROL TS 操作控制柜, 圖像式的操作平臺(tái), 用戶可以用接觸式屏幕對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行中心式控制。
無(wú)論是阻隔膜、PP 膜、還是纏繞膜、特殊用途膜, 如表面保護(hù)膜或衛(wèi)生用品膜, 無(wú)論是單功能設(shè)備還是通用型生產(chǎn)線, FILMEX 都可以借助其模塊式的特點(diǎn), 根據(jù)客戶的要求而特定設(shè)計(jì)。
FILMEX 流延薄膜生產(chǎn)線裝配有: 節(jié)省材料的薄膜邊緣封鑄裝置、配備高扭力驅(qū)動(dòng)的重新設(shè)計(jì)型驟冷輥, 以及光滑屏障型螺桿( SMB) 。VAREX 吹膜生產(chǎn)線配有品種繁多的吹膜機(jī)頭, 最大可生產(chǎn)9 層薄膜, 所有吹膜機(jī)頭都可以和久經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)OPTIFIL P 相匹配。迄今為止, OPTIFIL 系統(tǒng)已賣(mài)出650 多套, 其薄膜后續(xù)加工的特性極佳, 并且性能穩(wěn)定不變。薄膜薄厚均勻度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)OPTIFILP2, 膜筒內(nèi)冷卻, 多功能回旋式并帶有直接驅(qū)動(dòng)式轉(zhuǎn)向輥的薄膜牽引裝置MULTINIP, 粒料稱重配比系統(tǒng)等等都是VAREX 吹膜線的基本特征。在對(duì)高粘性薄膜、極軟的或有表面粗糙度的薄膜進(jìn)行膜厚測(cè)量時(shí), 非接觸式薄膜測(cè)厚模塊K- NOSTIC 和同樣非接觸式的膜筒定徑框NOSTIC AIRCAGE 有了用武之地。在生產(chǎn)中, 所有模塊都通過(guò)跨系統(tǒng)的操作方案PROCONTROL TS 及取向于客戶的模塊式自動(dòng)化系統(tǒng)OPTIFIL PLUS組合為一體, 使操作更為簡(jiǎn)便。W&H 公司出品的新型FILMATICTX 轉(zhuǎn)位式收卷機(jī), 卷取的膜卷直徑尺寸比以前可擴(kuò)大50%。FILMATIC TX 同樣可裝配用于VAREX 吹塑薄膜生產(chǎn)線, 以及FILMEX 流延薄膜生產(chǎn)線上。
FILMATIC S 是模塊式結(jié)構(gòu)的接觸式收卷機(jī), 可提供單卷式或雙卷式。其基本配置對(duì)于單用途收卷最為適用。通過(guò)對(duì)該機(jī)的升級(jí), 加上中心驅(qū)動(dòng)式和間隙式收卷功能及轉(zhuǎn)向功能和無(wú)折邊開(kāi)始收卷等選項(xiàng), FILMATICS 可滿足對(duì)收卷技術(shù)的更高要求。雙卷式上的牽引裝置既可安裝在地面上, 以方便操作人員, 也可以安置高臺(tái)上, 以節(jié)省空間。任何升級(jí), 如增加中心驅(qū)動(dòng)式/ 間隙式收卷, 轉(zhuǎn)向功能或真空- 切膜- 接觸輥, 都可以在任意時(shí)間進(jìn)行。FILMATIC R 高端收卷機(jī)集卓越功能于一身, 可滿足高產(chǎn)能和高質(zhì)量要求, 即使收卷不同的材料, 也可以達(dá)到最佳的收卷質(zhì)量。
奧地利SML 公司是一家制造高性能擠出加工設(shè)備的專業(yè)跨國(guó)企業(yè),擁有40 年的擠出設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)。近10 年來(lái), 致力于開(kāi)發(fā)共擠薄膜、片材以及擠出抽絲生產(chǎn)線, 在全球各地開(kāi)設(shè)有產(chǎn)品銷(xiāo)售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
SML 公司新推出了Winder3000 型在線分切收卷機(jī), 這是一種無(wú)軸芯套的轉(zhuǎn)位式薄膜收卷裝置, 專用于線性低密度聚乙烯拉伸薄膜的加工。該收卷裝置對(duì)大型膜卷的卷取線速度達(dá)到400 米/ 分鐘, 用3 英寸軸芯時(shí), 可卷取的最大膜卷直徑為400毫米。另還可利用2 英寸軸芯的手動(dòng)拉伸輥進(jìn)行加工拉伸薄膜。更換膜卷周期少于30 秒, 意味著可在高速狀態(tài)下卷取300 米長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)膜卷。同時(shí),省去從大型母膜卷再次分卷成小膜卷的步驟, 極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。美國(guó)Cloeren 公司( 得克薩斯州)是一家生產(chǎn)流延薄膜模頭和共擠供料頭的專業(yè)廠家, 該公司還出品有擠出涂布、層壓片材等成套生產(chǎn)設(shè)備,其塑料加工機(jī)械產(chǎn)品以降低原材料損耗為一大特點(diǎn), 在美國(guó)開(kāi)設(shè)有多家工廠, 為全世界的客戶提供產(chǎn)品銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù)。
通常在一臺(tái)流延薄膜生產(chǎn)線上,即使出現(xiàn)了1 微米的薄膜厚度誤差,那么在收卷輥轉(zhuǎn)動(dòng)1000 次以后, 最終將會(huì)得到帶有質(zhì)量缺陷的膜卷。為了解決這種缺陷, 薄膜加工廠通常會(huì)采取加裝振動(dòng)輥來(lái)降低這種不規(guī)則的厚度波動(dòng), 但作為補(bǔ)償?shù)霓k法就是, 必須將凹凸不平的膜卷邊緣進(jìn)行裁切, 膜卷每邊需裁切的部分有3. 5 英寸, 甚至更多。裁切下來(lái)的薄膜邊料有時(shí)可以回收利用, 而對(duì)于具有高技術(shù)含量的阻隔性復(fù)合薄膜而言, 其裁切邊料基本喪失了原有的利用價(jià)值, 造成薄膜產(chǎn)品成本昂貴的原因即在此。
經(jīng)過(guò)與數(shù)家檢測(cè)公司的合作開(kāi)發(fā)之后, Cloeren 公司研發(fā)出一項(xiàng)扁平薄膜加工技術(shù), 膜寬幅控制在±0. 8%的范圍內(nèi), 裁切膜邊大約在0. 75 英寸的幅度, 大大降低了生產(chǎn)線上所產(chǎn)生的邊角廢料。另外, Cloeren 公司還開(kāi)發(fā)了薄膜邊緣封鑄技術(shù), 加工使用有較昂貴樹(shù)脂的復(fù)合薄膜時(shí), 昂貴的樹(shù)脂材料可離開(kāi)需裁切的膜卷邊緣部位,達(dá)到節(jié)省成本的目的。
Cloeren 公司的Oliver 先生指出, 節(jié)省原材料從反面來(lái)講, 可以生產(chǎn)出有更多層數(shù)的復(fù)合薄膜, 在設(shè)計(jì)薄膜產(chǎn)品時(shí), 使較廉價(jià)的樹(shù)脂層更厚些, 較昂貴的樹(shù)脂層更薄些。在膜厚減薄的前提下, 復(fù)合薄膜也可達(dá)到與厚薄膜同樣的機(jī)械性能強(qiáng)度。Oliver強(qiáng)調(diào)指出, 陶氏公司應(yīng)用Shuttle 催化劑體系制造的烯烴嵌段共聚物, 在同一聚合物主鏈上接枝有軟和硬的樹(shù)脂鏈節(jié), 這種獨(dú)特封裝結(jié)構(gòu)材料將具有巨大的發(fā)展空間。
如果將玻璃纖維劈裂成足夠薄,也會(huì)變成柔性材料。同樣道理, 即使是具有高結(jié)晶度、高阻隔性的尼龍材料也可加工成柔性包裝材料。隨著新材料的不斷開(kāi)發(fā), 市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種雜混樹(shù)脂, 使得薄膜加工廠家具備在進(jìn)一步降低膜厚的前提下, 加工出有更多層數(shù)復(fù)合薄膜的能力。
日本Hosokawa Micron 集團(tuán)公司是一家專業(yè)制造粉料及顆粒料處理設(shè)備、吹塑薄膜生產(chǎn)線的全球領(lǐng)先企業(yè)。公司的Nunes 先生表示, 所有的機(jī)械設(shè)備制造商都十分關(guān)注聚合物的研發(fā)動(dòng)態(tài)以及價(jià)格波動(dòng)情況, 基于原材料的價(jià)格成本占薄膜加工廠運(yùn)作成本的65%左右, 促使Hosokawa 公司努力地研制出更具效益的薄膜加工設(shè)備。
該公司新推出的X 系列吹塑模頭, 利用了高端精密儀器加工的螺旋分流線, 據(jù)稱可以消除模頭內(nèi)熔體的濺流現(xiàn)象。這項(xiàng)正在申請(qǐng)專利的新型設(shè)計(jì),有助于使膜厚更加均勻和穩(wěn)定。
Hosokawa 公司利用溝面喂料式擠出機(jī)創(chuàng)造設(shè)計(jì)了一種填塞喂料裝置,該裝置可將裁切的薄膜飛邊料進(jìn)行切碎、研磨, 變成松散的絨毛狀, 然后直接輸送至生產(chǎn)線上。這項(xiàng)專利技術(shù)用在500 以上型溝面喂料式擠出生產(chǎn)線, 已在北美地區(qū)投入了實(shí)際應(yīng)用,據(jù)該公司透露, 將回收邊角料在線重新利用在以前是不可能的事情。
加拿大賓頓工程公司( BE) 在7～10 層吹塑薄膜生產(chǎn)線的制造企業(yè)當(dāng)中處于全球領(lǐng)先地位, 賓頓的機(jī)械設(shè)備遍布世界各地的軟包裝加工廠之中。
賓頓公司在K 2001 展覽會(huì)上展示了下吹法擠出薄膜系統(tǒng)-AquaFrost , 用冷卻水代替空氣作為熱交換介質(zhì)。目前, 在北美、歐洲和亞洲共有8 條AquaFrost 生產(chǎn)線投入商業(yè)化運(yùn)作。賓頓公司工程部主管Peter Bicak 介紹稱, AquaFrost 技術(shù)極好地滿足了客戶對(duì)生產(chǎn)高阻隔性薄膜的各項(xiàng)性能要求, 賦予薄膜以低霧度、更好的柔性, 薄膜制品適用于深度拉伸熱成型加工應(yīng)用方面。
賓頓公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)是制造5～9 層尼龍或EVOH 阻隔薄膜生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)采用驟冷水的工藝流程, 可加速冷卻效率、減小結(jié)晶度, 生產(chǎn)得到的無(wú)定型薄膜制品具有更佳的光學(xué)性能、更低的霧度、更好的光澤度、以及良好的機(jī)械性能。
傳統(tǒng)的吹塑薄膜生產(chǎn)線利用膜泡內(nèi)冷和外風(fēng)環(huán)的方式進(jìn)行冷卻, 在150 微米厚薄膜上會(huì)產(chǎn)生6%～8%的霧度, 而AquaFrost 系統(tǒng)在生產(chǎn)率提高1. 5～2 倍的基礎(chǔ)上, 薄膜制品的霧度大約為2%, 基本達(dá)到了流延薄膜的霧度水平。為了使阻隔薄膜的霧度達(dá)到指標(biāo)要求, 有部分薄膜加工廠在生產(chǎn)尼龍薄膜制品時(shí), 將15%重量比的尼龍6/ 6/ 6( 也稱共聚尼龍) , 或者無(wú)定型尼龍混料添加到尼龍6 樹(shù)脂當(dāng)中進(jìn)行加工生產(chǎn), 由此會(huì)提高樹(shù)脂材料成本20%～30%。AquaFrost系統(tǒng)可以直接加工出標(biāo)準(zhǔn)尼龍6 阻隔薄膜制品, 原材料成本只占總成本的1/ 3。
另外, AquaFrost 系統(tǒng)還具備降低樹(shù)脂加工成本的能力, 這是由于設(shè)計(jì)采用驟冷水進(jìn)行冷卻, 消除了薄膜平折困難的問(wèn)題。真正的平折薄膜意味著無(wú)需切除飛邊, 可節(jié)省價(jià)格昂貴的樹(shù)脂材料。傳統(tǒng)的吹塑生產(chǎn)線需在壓輥處裁切3/ 8 英寸乃至更多的薄膜邊緣, 而流延薄膜生產(chǎn)線則需利用一個(gè)多層結(jié)構(gòu)的分配供料頭, 會(huì)產(chǎn)生12%～15%的邊角料。
在降低能耗方面的優(yōu)勢(shì)有,AquaFrost 系統(tǒng)僅需一臺(tái)5 匹功率的循環(huán)冷卻水泵, 而傳統(tǒng)吹塑薄膜生產(chǎn)線上的風(fēng)環(huán)和膜泡內(nèi)冷卻都需利用鼓風(fēng)機(jī), 通常情況下, 風(fēng)環(huán)需3 臺(tái)40匹功率的鼓風(fēng)機(jī), 膜泡內(nèi)冷則需2 臺(tái)20 匹功率的鼓風(fēng)裝置。
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