Veidotās celulozes izgatavošana: soli{0}}pa-pamācība ražošanas procesam

Ievads

Formētās celulozes iepakojums tiek ražots, izmantojot sarežģītu ūdens{0}}procesu, kas pārveido celulozes šķiedras stingros trīs{1}}dimensiju iepakojuma produktos. Izpratne par ražošanas procesu palīdz pircējiem pieņemt apzinātus lēmumus par dizainu, materiālu izvēli un kvalitātes prasībām. Šajā rokasgrāmatā ir aprakstīts katrs formētās celulozes ražošanas posms, sākot no izejvielu sagatavošanas līdz gatavam produktam.

Pārskats par ražošanas procesu

Formas celulozes ražošana ietver sešus primāros posmus: 1.Izejvielu sagatavošana- Šķiedru iegūšana un celulozes iegūšana 2.Vircas sagatavošana- Šķiedru sajaukšana un konsistences kontrole 3.Cilnis- Šķiedru uzklāšana uz veidnēm 4.Žāvēšana- Mitruma noņemšana 5.Apdare- Apgriešana, pārklāšana, apdruka 6.Kvalitātes kontrole un iepakošana- Pārbaude un nosūtīšana

Īpašais process atšķiras starp sausās un mitrās preses metodēm, taču pamatprincipi paliek nemainīgi.

1. solis: izejvielu sagatavošana

Fiber Sourcing

Ražotāji izvēlas šķiedras, pamatojoties uz produkta prasībām:

Pārstrādātas papīra šķiedras(visbiežāk): - Vecie gofrētie konteineri (OCC): izturīgi, ekonomiski, brūnā krāsā - Vecais avīžpapīrs (ONP): mīkstāks, labi amortizējošs, pelēkā krāsā - Jaukts biroja papīrs: līdzsvarotas īpašības, gaišāka krāsa - Pirms-patēriņa atkritumi: dzirnavu atgriezumi, pārstrāde

Lauksaimniecības atkritumu šķiedras: - Bagass (cukurniedru atlikums): gaiša krāsa, gluda, atjaunojama - Kviešu salmi: bagātīgi, līdzīgi kā bagass - Rīsu salmi: jauna iespēja, augsts silīcija dioksīda saturs - Kaņepju kāts: spēcīgs, ilgtspējīgs

Speciālās šķiedras: - Bambuss: augstas stiprības, augstākās kvalitātes - Kokvilnas ieliktņi: īpaši-tīra, medicīniska/pārtikas kvalitāte - Neapstrādāta koksnes masa: augstākās kvalitātes, konsekventa

Pulverēšanas process

1. Presēšana: šķiedras nonāk saspiestās ķīpās (parasti 200–500 kg)
2. Ķīpu laušana: Ķīpas tiek atvērtas un šķiedras atdalītas
3. Tīrīšana: Piesārņotāju noņemšana (plastmasa, metāls, skavas)
4. Pulping: Šķiedras sajauc ar ūdeni hidrapulperā (lielā rotējošā tvertnē)
5. Rafinēšana: mehāniska apstrāde, lai fibrilētu šķiedras un uzlabotu saķeri
6. Skrīnings: Negabarīta daļiņu un gružu noņemšana
7. Balināšana(pēc izvēles): ūdeņraža peroksīds vai balināšana ar skābekli gaišākai krāsai

Galvenie procesa parametri

• Konsekvence: 2-5% šķiedrvielu ūdenī pulverēšanas laikā
• Temperatūra: 40-60 grādi optimālai šķiedru hidratācijai
• pH: 6,5–8,5 (neitrāla vai viegli sārmaina)
• Enerģijas attīrīšana: 50-200 kWh uz tonnu (atkarībā no vēlamajām īpašībām)

2. solis: vircas sagatavošana

Šķiedru sajaukšana

Pielāgoti maisījumi tiek izveidoti, lai optimizētu: -Spēks: garākas šķiedras (OCC) stiepes izturībai -Amortizācija: īsākas šķiedras (ONP) enerģijas absorbcijai -Krāsa: gaišākas šķiedras izcilam izskatam -Izmaksas: vairāk pārstrādāta satura ekonomiskai -Virsmas gludums: Bagasse vai neapstrādāta šķiedra mitrai presei

Piedevas

Atkarībā no produkta prasībām piedevas var ietvert: -Slapji stiprības sveķi: Mitrumizturībai (AKD, ASA) -Sausie stiprības līdzekļi: uzlabotai stingrībai -Aiztures palīglīdzekļi: lai uzlabotu šķiedru nogulsnēšanas efektivitāti -Putu noņemšanas līdzekļi: lai kontrolētu putas apstrādes laikā -Krāsvielas/pigmenti: krāsu pielāgošanai -Biocīdi: Lai novērstu mikrobu augšanu vircā

Konsekvences kontrole

Formēšanas suspensiju parasti atšķaida līdz: -0,5-2% konsistenceplānās{0}}sienu izstrādājumiem -1-3% konsistencestandarta produktiem -2-5% konsistencebiezu{0}}sienu izstrādājumiem

Precīza konsistences kontrole nodrošina vienmērīgu detaļu svaru un kvalitāti.

3. darbība: formēšana (šķiedru uzklāšana)

Liešanas mašīna

Formas celulozes formēšanas mašīna sastāv no: -Vircas tvertne: notur šķiedru vircu -Veidņu montāža: vīrieša/sieviešu veidnes ar sieta virsmām -Vakuuma sistēma: izvelk ūdeni caur veidni, nogulsnējot šķiedras -Pārneses mehānisms: pārvieto mitrās daļas starp veidnēm -Kontroles sistēma: Regulē cikla laikus, vakuumu, temperatūru

Formēšanas cikls (sausā prese)

1. Pelējuma iegremdēšana: Formēšanas veidne tiek nolaista vircas tvertnē
2. Vakuuma uzklāšana: tiek izmantots vakuums, velkot šķiedras uz veidnes virsmas
3. Uzkavēšanās laiks: 2-10 sekundes, lai izveidotu vēlamo šķiedras biezumu
4. Pelējuma izņemšana: No vircas tiek izcelts pelējums
5. Atūdeņošana: Turpināts vakuums noņem lieko ūdeni
6. Pārsūtīšana: Mitrā šķiedra tiek pārnesta uz žāvēšanas veidni
7. Atbrīvot: daļa tiek izlaista uz konveijera vai žāvēšanas plaukta

Mitrās preses formēšana

Slapjā presē (termoformētā) procesā: 1. Šķiedru uzklāšana (tā pati kā sausā presē) 2. Pārnest uz apsildāmu saskaņotu veidņu komplektu 3.Karstā presēšana: 150-220 grādi, 5-30 bāru spiediens 5-30 sekundes 4. Vienlaicīga žāvēšana un blīvēšana 5. Daļa iznāk pilnībā izžuvusi un gluda

Veidņu dizains

Veidnes ir ļoti svarīgas produkta kvalitātei: -Materiāls: alumīnijs (visbiežāk), epoksīds (prototipēšana), nerūsējošais tērauds (premium) -Tīkls: 40-100 sietu nerūsējošā tērauda stiepļu audums -Vakuuma kanāli: iekšējie kanāli vienmērīgai ūdens noņemšanai -Iegrimes leņķi: vismaz 3-5 grādi atbrīvošanai -Ventilācija: Pareiza gaisa evakuācija pārvietošanas laikā

Cikla laiki

• Mazas detaļas(olu kastīte): 5-15 sekundes
• Vidējas daļas(elektronikas ieliktnis): 10-25 sekundes
• Lielas daļas(rūpnieciskā paplāte): 20-45 sekundes
• Mitrā prese: 15-60 sekundes (ieskaitot karsto presēšanu)

4. solis: žāvēšana

Žāvēšanas metodes ar sauso presi

Pēc formēšanas mitrās daļas satur 60-75% mitruma un tās jāizžāvē līdz 5-10% mitruma saturam.

Konveijera žāvēšana krāsnī(visbiežāk): - Daļas pārvietojas pa apsildāmu tuneli uz sieta konveijeriem - Temperatūra: 120-180 grādi - Uzturēšanās laiks: 10-30 minūtes - vairākas temperatūras zonas kontrolētai žāvēšanai

Rotācijas cilindru žāvēšana: - Detaļas tiek novietotas uz rotējošiem plauktiem - Efektīva mazām, viendabīgām detaļām - Mazāks enerģijas patēriņš vienai detaļai

Karstās preses žāvēšana(mitrā prese): - Integrēts formēšanas ciklā - Karsētas veidnes vienlaikus veidojas un žūst - Nav nepieciešams atsevišķs žāvēšanas posms

Žāvēšanas parametri

• Ieplūdes mitrums: 60-75% (mitrā viela)
• Izplūdes mitrums: 5-10% (mitrā viela)
• Temperatūra: 120-200 grādi (atkarībā no produkta)
• Gaisa plūsma: 1-3 m/s visā izstrādājuma virsmā
• Enerģijas patēriņš: 1,5-3,0 kWh uz kg noņemtā ūdens

Žāvēšanas defekti

Nepareiza žāvēšana var izraisīt: -deformācija: Nevienmērīga mitruma noņemšana -Krekšķēšana: ātra virsmas žūšana -Dzeltējošs: pārmērīga temperatūra -Vājās vietas: nepilnīga šķiedru savienošana -Pelējuma augšana: Nepietiekama žāvēšana

5. darbība. Darbību pabeigšana

Apgriešana

• Izgriešana: Asas tērauda presformas nogriež lieko materiālu
• Lāzera griešana: Precīza apgriešana sarežģītām formām
• Robotu apgriešana: automatizēta liela{0}}apjoma ražošanai
• Roku apgriešana: prototipiem un maziem apjomiem

Pārklājuma uzklāšana

Pārklājumi tiek uzklāti barjeras īpašībām: -Izsmidzināms pārklājums: vienots pārklājums, piemērots lielākajai daļai produktu -Dip pārklājums: pilnīga iegremdēšana, maksimāla aizsardzība -Ruļļu pārklājums: līdzenām virsmām, efektīva -Pārklājums veidnē-: tiek izmantots formēšanas laikā (jaunā tehnoloģija)

Parastie pārklājumi: -AKD/ASA: ūdensizturība -Hitozāns/šellaka: smērvielu izturība -Augu vaski: ūdens un tauku barjera -Vadītspējīgi pārklājumi: ESD aizsardzība

Drukāšana

• Fleksogrāfija: visizplatītākā, 1-4 krāsas, rentabla
• Ofseta: Augsta kvalitāte, vairāk krāsu, piemērota mitrai presei
• Digitālais: Īsas darbības, mainīgi dati
• Karstā štancēšana: folija premium zīmola veidošanai
• Reljefs/iespiedums: Pacelti/padziļināti logotipi

Montāža

Vairāku{0}}komponentu iepakojumam: -Līmējoša līmēšana: ūdens-bāzes vai karsti kausētas līmes -Mehāniskā bloķēšana: precīzs{0}}piemērots dizains -Skavošana: smagas{0}}noslodzes lietojumiem -Ultraskaņas metināšana: šķiedru -savienojuma attīstība

6. darbība: kvalitātes kontrole un iepakošana

Ienākošā kvalitātes kontrole

• Šķiedru sastāva pārbaude
• Mitruma satura pārbaude
• Piesārņojuma pārbaude
• Piedevu koncentrācijas pārbaudes

Sadaļā-Procesa kvalitātes kontrole

• Daļas svars: ±5% pielaide, pārbauda ik pēc 30 minūtēm
• Sienas biezums: mikrometra mērījums, pamatojoties uz-paraugu
• Izmēri: Go/no{0}}go mērierīces vai CMM kritiskajām daļām
• Vizuāla pārbaude: defektu noteikšana (plaisas, caurumi, krāsas maiņa)
• Mitruma saturs: Tuva{0}}infrasarkanā (NIR) vai gravimetriskā pārbaude

Galīgā pārbaude

• AQL paraugu ņemšana: ANSI/ASQ Z1.4 standarti
• Izmēru pārbaude: kritiskie izmēri 100% vai izlases veidā
• Funkcionālā pārbaude: Fit, montāža, sakraušana
• Pārklājuma integritāte: Ūdens/tauku izturības plankumu testi
• Iepakojuma pārbaude: Pareizs kartona marķējums, skaits

Testēšana un sertifikācija

• Pilienu pārbaude: ISTA 1A, 2A vai pielāgoti protokoli
• Kompresijas pārbaude: Kraušanas stiprības pārbaude
• Vibrācijas pārbaude: tranzīta simulācija
• Saskare ar pārtiku: migrācijas pārbaude (FDA, LFGB)
• Kompostējamība: EN 13432, ASTM D6400
• Biobāzēts saturs: ASTM D6866

Iepakojums nosūtīšanai

• Kartona kārbas: Gofrētas kastes ar atbilstošu izturību
• Paletēšana: Standarta palešu izmēri (1200x1000mm ES, 48x40" US)
• Stretch ietīšana: Kravas stabilitātei
• Mitruma aizsardzība: Plastmasas starplikas vai desikanti (ja nepieciešams)
• Marķēšana: Preču kodi, daudzumi, svītrkodi, izcelsmes valsts

Prasības aprīkojumam un aprīkojumam

Ražošanas iekārtas

• Hidrapulpers: 5-50 kubikmetri
• Rafinētāji: dubultdisku vai konusveida rafinētāji
• Formēšanas mašīnas: 1-12 veidņu stacijas uz vienu mašīnu
• Vakuuma sistēmas: Šķidruma gredzenu vai rotācijas lāpstiņu sūkņi
• Žāvēšanas krāsnis: apsildāma ar gāzi, elektrību vai tvaiku
• Apgriešanas preses: hidrauliska vai pneimatiska
• Pārklāšanas iekārtas: Smidzināšanas caurules vai iegremdēšanas tvertnes
• Iespiedmašīnas: Fleksogrāfija vai ofsets

Iekārtas prasības

• Grīdas platība: 2000-10,000+ kvadrātmetri
• Jauda: 500-2000 kW (atkarībā no jaudas)
• Ūdens: 5-20 kubikmetri uz tonnu produkta
• Notekūdeņu attīrīšana: ūdens pārstrādei
• Gaisa apstrāde: žāvēšanas izplūdes un putekļu kontrolei
• Tīrā telpa: medicīnas/pārtikas-produktiem (neobligāti)

Vides apsvērumi

Ūdenssaimniecība

• Baltā ūdens pārstrāde: 80-95% procesa ūdens tiek pārstrādāti
• Notekūdeņu attīrīšana: primārais (skrīnings), sekundārais (bioloģiskais)
• Saldūdens grims: 0,5-2 kubikmetri uz tonnu produkta
• Nulles izlāde: Dažās iekārtās tiek nodrošinātas slēgtas{0}}līnijas ūdens sistēmas

Energoefektivitāte

• Siltuma atgūšana: no žāvēšanas izplūdes līdz ienākošā gaisa uzsildīšanai
• Atkritumu siltums: No kompresoriem un vakuumsūkņiem
• Biomasas katli: Atkritumu šķiedras izmantošana procesa siltumam
• Saules: Jumta saules baterija elektrībai

Atkritumu samazināšana

• Izslēgtas{0}}detaļas: Atbrīvots un pārstrādāts atpakaļ procesā
• Apgrieziet atkritumus: Savākts un pārpulcināts
• Šķiedru atgūšana: No notekūdeņiem (dūņas var kompostēt vai apglabāt poligonā)

Ražošanas jauda un mērogošana

Tipiska mašīnas izvade

• Maza mašīna(1-2 veidnes): 50 000-200 000 daļas / mēnesī
• Vidēja mašīna(4-6 veidnes): 200 000-800 000 daļas mēnesī
• Liela mašīna(8-12 veidnes): 800 000-2 000 000 daļas mēnesī

Mērogošanas apsvērumi

• Izpildes laiks: 3-6 mēneši jaunas iekārtas uzstādīšanai
• Darbaspēks: 5-15 operatori vienā mašīnā (atkarībā no automatizācijas)
• Instrumenti: Papildu veidnes jaudas palielināšanai
• Komunālie pakalpojumi: Jāplāno palielināts enerģijas/ūdens pieprasījums

Kopējie ražošanas izaicinājumi

Šķiedru mainīgums

• Problēma: Nekonsekventa otrreizējās pārstrādes šķiedras kvalitāte
• Risinājums: Stingra ienākošā pārbaude, šķiedru sajaukšana, procesa uzraudzība

Pelējuma nodilums

• Problēma: Tīkla aizsērēšana, virsmas nodilums laika gaitā
• Risinājums: Regulāra veidņu tīrīšana, sietu nomaiņa, profilaktiskā apkope

Žāvēšanas viendabīgums

• Problēma: daļas žūst nevienmērīgi, izraisot deformāciju
• Risinājums: Optimizējiet cepeškrāsns gaisa plūsmu, detaļu orientāciju, temperatūras profilus

Pārklājuma konsistence

• Problēma: Nevienmērīga pārklājuma uzklāšana
• Risinājums: Automatizētas smidzināšanas sistēmas, viskozitātes kontrole, kvalitātes pārbaudes

Sezonas variācijas

• Problēma: Mitrums ietekmē žāvēšanu un daļēji mitrumu
• Risinājums: Klimata kontrole, pielāgoti žāvēšanas parametri, mitruma pārbaude

Secinājums

Formas celulozes ražošana ir sarežģīts process, kas pārvērš vienkāršas celulozes šķiedras augstas veiktspējas{0}}aizsardzības iepakojumā. No izejmateriālu sagatavošanas līdz kvalitātes kontrolei, katram posmam ir nepieciešama precīza kontrole, lai nodrošinātu nemainīgu produkta kvalitāti. Izpratne par šo procesu palīdz pircējiem efektīvi sadarboties ar ražotājiem, optimizēt izgatavojamības dizainu un pieņemt apzinātus lēmumus par materiālu un procesa izvēli.

Hesheng Innovation Development Ltd. pārvalda modernas formētas celulozes ražošanas iekārtas ar mitrās un sausās preses iespējām, stingrām kvalitātes kontroles sistēmām un ilgtspējīgu ražošanas praksi. Sazinieties ar mums, lai uzzinātu vairāk par mūsu ražošanas iespējām un to, kā mēs varam atdzīvināt jūsu iepakojuma dizainu.