Mis vahe on HDPE ja LDPE kottide valmistamise masinatel?

Polüetüleen on pehmetes pakendites kõige levinum materjal. Kuid mitte kõik polüetüleenid pole ühesugused. Ja masinad, mis seda töötlevad, on erinevad. Kõrge (-kõrge tihedusega polüetüleen (HDPE) ja madala tihedusega polüetüleen (LDPE)) on keemiliselt seotud. Kuid töötlemisel käituvad nad erinevalt. Kottide valmistamiseks kasutatavad masinad peegeldavad neid erinevaid soojusnõudeid, kile struktuuri ja lõpptoote nõudeid. Pakendiinseneride, tehasejuhtide ja hankemeeskondade jaoks on oluline eristada, miks HDPE-st ja hankemeeskondadest on vaja täpselt aru saada, miks LDPE-d ja hankemeeskonnad otsivad seadmeid. õigeid investeeringuid teha.

Materjali erinevus: miks see juhib masina disaini

Enne masinale vaatamist peavad materjali erinevused selged olema. Iga masinatüüpide mehaaniline erinevus tuleneb polümeeri füüsikalistest omadustest.

HDPE (kõrge tihedusega polüetüleen tihedusega 0,941–0,965 g/cm3) on väheste külgharudega lineaarne polümeer. See tihe molekulaarstruktuur annab sellele järgmised omadused:

• Kõrge tõmbetugevus selle paksuse suhtes
• Kõrgem sulamistemperatuur (~130–135 kraadi)
• Samaväärse paksusega jäigem kile
• Kitsam soojus{0}}tihendusaken
• Läbipaistev kuni läbipaistmatu välimus
• Suurepärane vastupidavus niiskusele ja kemikaalidele

Madala-tihedusega polüetüleeni (LDPE tihedusega 0,910–0,940 g/cm3) toodetakse kõrgsurvemeetodil. See on kaasa toonud suure hulga ahela hargnemisi.

See struktuur annab järgmised tulemused:

• Madalam tõmbetugevus sama paksuse korral (nii et vajate sama koormuse jaoks paksemat kilet)
• Madalam sulamistemperatuur (~105–115 kraadi)
• Pehmem, paindlikum kile
• Laiem temperatuurivahemik kuumtihendamiseks
• Selgem, läikiv välimus
• Suurem venitus enne purunemist

Need erinevused on märkimisväärsed. Nad määravad kogu masinakoti tootmisliini tihendustemperatuuri, jahutusnõuded, membraani käsitsemise, lõikejõu ja disaini.

Peamised masinate erinevused: tehniline võrdlus

1. Tihendussüsteem: temperatuur ja ooteaeg

See on nende kahe masina põhimõtteline erinevus.

HDPE kott peab hoidma sulgemistemperatuuri vahemikus 140–200 °C. See sõltub kile paksusest ja liini kiirusest. HDPE-l on kitsas tihendusaken, tavaliselt nõrga tihendi ja söestunud kile vahel ± 5 °C. See nõuab väga ühtlast kuumust läbi tihendi laiuse. Ebaühtlane temperatuur võib jahedamates kohtades tihendeid nõrgendada ja soojemates kohtades põletada. Seetõttu on HDPE tihendusvarrastel tavaliselt:

• Suure-tihedusega kassettsoojendid mitme eraldi juhitava küttetsooniga
• Täpsuse parandamiseks asendage termopaarid plaatina takistuse temperatuurianduritega (Pt100 või Pt1000)
• Lühem viibimisaeg (kuna HDPE kristalliseerub kiiremini), et vältida ülekuumenemist
• LDPE masina tihendustemperatuuri vahemik on 100-150 kraadi. Selle ulatus on lai (+ -10 -15 kraadi). See muudab küttesüsteemid ala lihtsamaks, püsivad kauem ja avaldab tihendile vähem termilist pinget.

2. Jahutussüsteem

HDPE kõvastub jahutamisel kiiremini kui LDPE. Pärast tihendamist on aga tihendi kuju säilitamiseks ja kile paindumise vältimiseks vajalik kontrollitud jahutamine. HDPE pakkimismasinatel on üldiselt järgmised omadused:

• Paigaldage kohustuslikud õhujahutusvardad kohe pärast tihendusjaamu
• Kiiretel{0}}masinatel võivad vesijahutusega-survevardad jahutada ja tasandada suletud alasid samal ajal
• Konveierilint liigub kiiremini, võttes tihenduspiirkonnast soojust.

LDPE masinaid saab kasutada lihtsa õhkjahutuse või kergete sundõhusüsteemide jaoks. Pehme kile talub kuumust pärast tihendamist kuju muutmata.

3. Kile söötmine ja pinge kontroll

Kõrge -tihedusega polüetüleen (HDPE-kiled on kõvemad ja õhemad (jaemüügikotid on tavaliselt 10 -25 mikronit). See on sööturi pinge suhtes tundlikum kui madala tihedusega polüetüleen. Liiga tugev pinge võib kilet venitada või rebeneda. Liiga väike pinge põhjustab jälgimisprobleeme ja joondusvigu. HDPE-kottide käsitlemine on järgmine:

• Tantsurullisüsteemid vedru- või{0}}konditsioneeriga pingutusõlgadega. Need võivad kilerulli läbimõõtu reaalajas reguleerida.
• Pidurisüsteemi täpsed lahtikerimise pidurisüsteemid (servoajam või hüstereespiduri juhtimine). Need on paremad kui lihtsad hõõrdpidurid, mis tavaliselt LDPE-s töötavad.
• EPC (Edge Position Control) süsteemid. Nad kasutavad optilisi või ultraheliandureid, et hoida kile suurel kiirusel ±0,5 mm piires.

LDPE-kiled on pehmemad ja tavaliselt paksemad (20 -100 mikronit). Ta talub paremini närvilisi muutusi. Standardsed vedrutantsijad rull- ja hõõrdpidurid töötavad hästi enamiku LDPE rakendustega.

4. Lõikemehhanism

Lõikemasin töötab iga materjali puhul erinevalt.

HDPE-kile lõigatakse puhtalt kuuma traadi või kuumade noasüsteemidega. Juhtmed sulavad kiles kiiresti. Jätke ka järgmise koti põhja ja esiosa kinnine serv. Kombinatsiooni tihendus on T-särgikottide tootmisel tavaline. Seda kasutatakse peamiselt HDPE jaoks.

LDPE-kile lõikamiseks kasutatakse tavaliselt külma{0}}terasüsteemi (lõikamine või purustamine). See kehtib eriti lameda ja põhjaga kottide kohta. Saate lõigata LDPE-d kuuma traadiga, kuid see jätab sageli traadi{3}}nagu killud lõikeserva. See juhtub seetõttu, et madala-tihedusega polüetüleen voolab kõrgel temperatuuril rohkem ja on kleepuv.

Erinevus ei ole absoluutne. Mõlemal meetodil on masinad. Kuid lõikamismeetod on üks kiireimaid määramaks, kas masin on peamiselt valmistatud HDPE-st või madala tihedusega polüetüleenist.

5. Käepideme augustamine ja stantsimine-(T-särgikoti tootmine)

T-särgikotid on peaaegu täielikult valmistatud HDPE-st. Seda seetõttu, et HDPE jäikus võimaldab poolkuu käepideme avadel kotti kandes oma kuju säilitada. LDPE käepidemed kokkuklapitavad ja ebamugavad käes hoidvad.

Kasulik mudel on seotud T-särgikoti HDPE-kottide valmistamise masinaga, mis on varustatud stantsimis-stantsimisseadmega pärast sulgemist. Punch lõikab käepideme avause ära, kui iga kott väljub tihendusalast. Peamised mehaanilised omadused on järgmised:

Kiired{0}}löögimehhanismid, 100–200 lööki minutis

Karastatud terasest stants ja stants tiheda vahega (0,05–0,15 mm). Need võivad luua HDPE-s puhtad servad ilma rebenemiseta.

Pneumaatiline või servo-jõuga löök, mis on täiuslikus sünkroonis filmi liikumisega.

LDPE kottide masinad üldiselt ei tooda lamedaid -pakendis või põhjaga{1}}suletud kotte. Kui LDPE-d kasutatakse pehmete -rõngaskäekottide jaoks (erinevad liimitud või keevitatud rõngastega käekotid), kasutatakse erinevaid käsitsi valmistatud süsteeme. See pole stants-.

6. Masina kiirus ja väljundkiirus

Kahe masinatüübi tootmisökonoomika on oluliselt erinev:

Kaasaegsed HDPE pakkimismasinad töötavad suurel kiirusel ja kasutavad nüüd täisservoajami süsteeme. Neil on eraldi servomootorid membraani tõukejõu, tihendusvarda liikumise, stantsi liikumise ja konveieriajami jaoks. keskne PLC koordineerib seda kõike. See tihe ajakava on vajalik, kuna kiirusel üle 150 tsükli minutis on igasugune viivitus kile tõukejõu, sulgemise, tembeldamise ja lõikamise vahel vaid millisekundid.

Algtaseme-LDPE lapikkottide masinad võivad kasutada põhimootori jaoks lihtsat nukkajamisüsteemi. See kehtib aeglaste ja vähem nõudlike aegade kohta.

Täisservosüsteemid on kallimad. Kuid siin on eelised:

7. Ajamisüsteemi ja servo integreerimine

Kaasaegsed HDPE pakkimismasinad töötavad suurel kiirusel ja kasutavad nüüd täisservoajami süsteeme. Neil on eraldi servomootorid membraani tõukejõu, tihendusvarda liikumise, stantsi liikumise ja konveieriajami jaoks. keskne PLC koordineerib seda kõike. See tihe ajakava on vajalik, kuna kiirusel üle 150 tsükli minutis on igasugune viivitus kile tõukejõu, sulgemise, tembeldamise ja lõikamise vahel vaid millisekundid.

Algtaseme-LDPE lapikkottide masinad võivad kasutada põhimootori jaoks lihtsat nukkajamisüsteemi. See kehtib aeglaste ja vähem nõudlike aegade kohta.

Täisservosüsteemid suurendavad kulusid, kuid tagavad:

• Elektrooniline retseptihaldus (salvestage ja laadige iga toote sätted)
• Lihtne vahetada ilma mehaanilise reguleerimiseta
• Sisseehitatud{0}}probleemide leidmine ja vigade logimine

Tehke koostööd tööstus 4.0 seiresüsteemidega

Kas üks masin võib töötada nii HDPE-ga kui ka LDPE-ga?

See on tavaline järel{0}}küsimus. Vastus on: jah, kuid ainult teatud tingimustel.

Mõnedel kabriolettidel on vahetatavad tihendusvardad. Sirge varda saate vahetada LDPE lameda koti vastu ja U-kangi HDPE T-särgi koti vastu. Neil on mõlema materjali katmiseks ka reguleeritavad temperatuuri regulaatorid. Kuid on probleeme:

HDPE range temperatuurikontrolliga 180-kraadisel masinal on rohkem küttevõimsust, kui LDPE nõuab. See lisab kulusid.

Masinatel, mis on ehitatud LDPE laiemale LDPE tihendusvahemikule, ei pruugi olla HDPE T{0}}särgi kottide jaoks vajalikku temperatuuri täpsust ega löögivõimet.

Kõrge tihedusega polüetüleeni (HDPE) kasutamine madala tihedusega polüetüleenist (LDPE) seadmetel põhjustab sageli halba tihendi kvaliteeti, rohkem jäätmeid ja kiiremat tööriista kulumist.

Praktilised nõuanded: kõigepealt valige peamised koostisosad. Seejärel vaadake, kas saate kasutada ka muid vastuvõetava jõudluskaoga materjale. Konverteeritavus ei tohiks olla peamine nõue ilma mõlema mudeli tegelike tootmisandmete kontrollimiseta.

Masinatüüpide vahel valimine: otsustusraamistik

Regulatiivne ja standardite kontekst

• Mõlemad masinad peavad tootma kotte, mis vastavad nende turustandarditele:
• ISO 4591 -Plastkile ja -lehe keskmise paksuse mõõtmine
• ASTM D{0}}Õhukese plastkilega HDPE ja LDPE kottide tõmbetugevus)
• ET 13432 -Pakendamise reeglid, mida saab kompostida ja lagundada (kui taotlete taaskasutatavust)

Kokkuvõte

Erinevus HDPE kottide valmistamise masina ja LDPE masina vahel ei seisne ainult temperatuuri seadistustes. See näitab täiesti erinevat lähenemist kile söötmisele, tihendamise täpsusele, lõikemeetoditele, stantsi{1}}lõikamise integreerimisele ja ajamisüsteemi disainile. HDPE-masinad on täppistööriistad. Need on valmistatud sitke materjali töötlemiseks suurel kiirusel kitsas töövahemikus. LDPE-masinad on andestavamad. Need töötavad laiema valiku kotitüüpide ja tootmissuuruste jaoks.
Mis tahes pakkimistoimingu puhul, mis käsitleb seadmeid, peate enne masinate võrdlemist alustama selge ettekujutusega koti tüübist, peamisest kilematerjalist, tootmismahust ja kvaliteedivajadustest -. Masina disaini ja materjali käitumise sobitamine on koti ühtlase kvaliteedi ja heade tootmiskulude saavutamiseks kõige olulisem tegur.

Viited:

• Brydson, JA – Plastics Materials, 7. väljaanne, Butterworth-Heinemann (Elsevier), 1999
• Harper, CA – Handbook of Plastics Technologies, McGraw-Hill, 2006
• Rosato, DV & Rosato, MG – plastitehnoloogia käsiraamat, 4. väljaanne, CRC Press, 2006
• Glanvill, AB – Plastics Engineer's Data Book, Mechanical Engineering Publications, 1993
• ASTM D882-18 – standardne õhukese plastplaadi tõmbeomaduste katsemeetod, ASTM International
• ISO 4591:1992 – Plastid - Kile ja lehed - Keskmise paksuse määramine, Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon