Mi a különbség a HDPE és az LDPE zacskókészítő gépek között?

A polietilén a legelterjedtebb anyag a puha csomagolásban. De nem minden polietilén egyforma. Az ezt feldolgozó gépek pedig mások. A nagy (nagy-sűrűségű polietilén (HDPE) és a kis sűrűségű polietilén (LDPE) kémiailag rokonságban állnak egymással. A feldolgozás során azonban másképp viselkednek. A zacskók készítéséhez használt gépek tükrözik ezeket a különböző hőigényeket, a fólia szerkezetét és a végtermék követelményeit. A csomagolómérnökök, üzemvezetők és a beszerzési csapatok számára, hogy pontosan megértsék a HDPE-t és a megrendelést, miért fontos az LDPE és a beszerzési csapatok). a megfelelő befektetésekhez.

Az anyagi különbség: miért vezérli a géptervezést?

Mielőtt megnézné a gépet, tisztázni kell az anyagi különbségeket. Minden géptípus közötti mechanikai különbség a polimer fizikai tulajdonságaiból adódik.

A HDPE (nagy sűrűségű polietilén 0,941–0,965 g/cm3 sűrűséggel) egy lineáris polimer, kevés oldalággal. Ez a szoros molekuláris szerkezet a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• Vastagságához képest nagy szakítószilárdság
• Magasabb olvadáspont (~130-135 fok)
• Merevebb fólia azonos vastagsággal
• Szűkebb hő{0}}tömítőablak
• Átlátszó vagy átlátszatlan megjelenésű
• Kiválóan ellenáll a nedvességnek és a vegyszereknek

Az alacsony -sűrűségű polietilént (0,910–0,940 g/cm3 sűrűségű LDPE) nagy-nyomású módszerekkel állítják elő. Ez nagyszámú láncelágazáshoz vezetett.

Ez a szerkezet a következő eredményeket adja:

• Alacsonyabb szakítószilárdság azonos vastagsághoz (így vastagabb fóliára van szükség azonos terheléshez)
• Alsó olvadáspont (~105-115 fok)
• Lágyabb, rugalmasabb fólia
• Szélesebb hőmérsékleti tartomány a hőszigeteléshez
• Tisztább, fényesebb megjelenés
• Szakadás előtt nagyobb nyújtás

Ezek a különbségek jelentősek. Meghatározzák a tömítési hőmérsékletet, a hűtési követelményeket, a membránkezelést, a vágási erőt és a teljes gépi tasak gyártósor tervezését.

Főbb gépbeli különbségek: Műszaki összehasonlítás

1. Tömítőrendszer: hőmérséklet és tartózkodási idő

Ez az alapvető különbség a két gép között.

A HDPE zacskónak 140 és 200 °C közötti zárási hőmérsékletet kell tartania. Ez a fólia vastagságától és a vonal sebességétől függ. A HDPE-nek keskeny tömítőablakja van, általában egy gyenge tömítés és egy elszenesedett film között ± 5 °C. Ez nagyon egyenletes hőt igényel a tömítés szélességében. Az egyenetlen hőmérséklet gyengítheti a tömítéseket a hidegebb helyeken, és megégetheti őket a melegebb helyeken. Ezért a HDPE tömítőrudaknak általában a következők vannak:

• Nagy{0}}sűrűségű patronos fűtőberendezések több külön szabályozható fűtési zónával
• Cserélje ki a hőelemeket platina ellenállású hőmérséklet-érzékelőkre (Pt100 vagy Pt1000) a pontosság növelése érdekében
• Rövidebb tartózkodási idő (mivel a HDPE gyorsabban kristályosodik) a túlmelegedés elkerülése érdekében
• Az LDPE gép tömítési hőmérsékleti tartománya 100-150 fok. Hatótávolsága széles (+ -10 -15 fok). Ezáltal a fűtési rendszerek egy területen egyszerűbbek, hosszabb ideig maradnak meg, és kisebb a hőterhelés a tömítésen.

2. Hűtőrendszer

A HDPE gyorsabban megkeményedik lehűtve, mint az LDPE. A tömítés után azonban szabályozott hűtés szükséges a tömítés alakjának megőrzéséhez és a fólia meghajlásának megakadályozásához. A HDPE zsákoló gépek általában a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

• A tömítőállomások után azonnal szerelje fel a kötelező léghűtő rudakat
• A nagy sebességű-gépeken a víz-hűtéses nyomórudak egyidejűleg hűthetik és lesimíthatják a lezárt területeket
• A szállítószalag gyorsabban mozog, hőt vesz fel a tömítési területről.

Az LDPE gépek egyszerű léghűtési vagy könnyű léghűtési rendszerekhez használhatók. A lágy fólia képes kezelni a hőt a lezárás után anélkül, hogy megváltoztatná az alakját.

3. Filmadagolás és feszültségszabályozás

Nagy-sűrűségű polietilén (HDPE fólia keményebb és vékonyabb (a kiskereskedelmi zacskók általában 10 -25 mikronosak). Érzékenyebb az adagoló feszültségére, mint a kis sűrűségű polietilén. A túl nagy feszültség megnyújthatja vagy elszakíthatja a fóliát. A túl kis feszültség nyomkövetési problémákhoz és beállítási hibákhoz vezet. A HDPE zacskók kezelése a következő:

• Táncos tekercsrendszerek rugós vagy{0}}légkondicionált feszítőkarokkal. Ezek valós időben állíthatják be a filmtekercs átmérőjét.
• A fékrendszer precíz letekercselési fékrendszerei (szervohajtás vagy hiszterézis fékvezérlés). Ezek jobbak, mint az egyszerű súrlódó fékek, amelyek általában LDPE-ben működnek.
• EPC (Edge Position Control) rendszerek. Optikai vagy ultrahangos érzékelőket használnak, hogy a fóliát ±0,5 mm-en belül tartsák nagy sebességnél.

Az LDPE fólia lágyabb és általában vastagabb (20 -100 mikron). Jobban bírja az ideges változásokat. A standard rugótáncos görgős és súrlódó fékek jól működnek a legtöbb LDPE alkalmazással.

4. Vágási mechanizmus

A vágógép minden anyagnál eltérően működik.

A HDPE fóliát forró dróttal vagy forró késsel tisztán vágják. A vezetékek gyorsan megolvadnak a filmben. Hagyjon egy lezárt szélt a következő zacskó alján és elején is. A kombináció tömítő hatása elterjedt a pólótáskák-gyártásában. Főleg HDPE-hez használják.

Az LDPE fóliát általában hideg{0}}pengés (nyírás vagy zúzás) segítségével vágják. Ez különösen igaz a lapos és alsó táskákra. Az LDPE-t forró huzallal is vághatja, de az gyakran huzalként{3}}szilánkokat hagy a vágóélen. Ez azért történik, mert a kis sűrűségű polietilén magas hőmérsékleten jobban folyik, és ragadós.

A különbség nem abszolút. Mindkét módszernek van gépe. De a vágási módszer az egyik leggyorsabb annak meghatározására, hogy a gép elsősorban HDPE-ből vagy alacsony sűrűségű polietilénből készül-e.

5. Fogantyú-lyukasztás és-vágás (pólótáska gyártása)

A pólótáskák szinte teljes egészében HDPE-ből készülnek. Ennek az az oka, hogy a HDPE merevsége lehetővé teszi, hogy a félhold alakú fogantyúnyílások megtartsák alakjukat a táska hordozásakor. Az LDPE összecsukható és kényelmetlen tartást biztosít.

A használati modell egy pólótáska HDPE zacskókészítő gépre vonatkozik, amely a lezárás után stancolt-lyukasztóegységgel van ellátva. A lyukasztó levágja a fogantyúnyílást, amikor minden zacskó elhagyja a lezárási területet. A fő mechanikai jellemzők a következők:

Nagy{0}}sebességű lyukasztó mechanizmusok, névleges 100-200 ütés/perc

Edzett acél lyukasztó- és szerszámkialakítás szűk hézaggal (0,05–0,15 mm). Ezek szakadás nélkül tiszta éleket hozhatnak létre a HDPE-ben.

Pneumatikus vagy szervo{0}}meghajtású ütés, tökéletes szinkronban a film mozgásával.

Az LDPE zacskógépek általában nem gyártanak lapos{0}}csomagolású vagy alsó{1}}zárt zacskókat. Ha LDPE-t használnak puha-gyűrűs kézitáskákhoz (különböző típusú kézitáskák ragasztott vagy hegesztett gyűrűkkel), különböző kézzel készített rendszereket használnak. Ez nem kockára vágott-.

6. A gép sebessége és kimeneti sebessége

A két géptípus gyártási gazdaságossága lényegesen különbözik:

A modern HDPE zsákológépek nagy sebességgel működnek, és mára teljes szervohajtási rendszereket használnak. Külön szervomotorjaik vannak a membrán meghajtásához, a tömítőrúd mozgatásához, a lyukasztó mozgáshoz és a szállítószalag meghajtásához. központi PLC koordinálja mindezt. Erre a szoros ütemezésre azért van szükség, mert percenként több mint 150 ciklusnál a fólia meghajtása, a lezárás, a bélyegzés és a vágás közötti késés csak ezredmásodperc.

A belépő-szintű LDPE laposzacskós gépek egyszerű bütykös meghajtórendszert használhatnak a főmotorhoz. Ez a lassú, kevésbé igényes időkre vonatkozik.

A teljes szervórendszerek drágábbak. De itt vannak az előnyei:

7. Hajtásrendszer és szervó integráció

A modern HDPE zsákológépek nagy sebességgel működnek, és mára teljes szervohajtási rendszereket használnak. Külön szervomotorjaik vannak a membrán meghajtásához, a tömítőrúd mozgatásához, a lyukasztó mozgáshoz és a szállítószalag meghajtásához. központi PLC koordinálja mindezt. Erre a szoros ütemezésre azért van szükség, mert percenként több mint 150 ciklusnál a fólia meghajtása, a lezárás, a bélyegzés és a vágás közötti késés csak ezredmásodperc.

A belépő-szintű LDPE laposzacskós gépek egyszerű bütykös meghajtórendszert használhatnak a főmotorhoz. Ez a lassú, kevésbé igényes időkre vonatkozik.

A teljes szervorendszerek növelik a költségeket, de a következőket nyújtják:

• Elektronikus receptkezelés (beállítások mentése és betöltése minden termékhez)
• Könnyen kapcsolható mechanikus beállítás nélkül
• Beépített{0}}hibakeresés és hibanaplózás

Együttműködés az Industry 4.0 Surveillance Systems-szel

Egy gép képes HDPE-t és LDPE-t is futtatni?

Ez egy gyakori utókérdés-. A válasz: igen, de csak bizonyos feltételek mellett.

Egyes kabriók cserélhető tömítőrudakkal rendelkeznek. Az egyenes rudat LDPE lapos táskára, az U-rudat pedig HDPE pólótáskára cserélheti. Állítható hőmérséklet-szabályozókkal is rendelkeznek mindkét anyag lefedésére. De vannak problémák:

A HDPE szigorú hőmérséklet-szabályozásával rendelkező 180 fokos gép nagyobb fűtőteljesítménnyel rendelkezik, mint amennyit az LDPE igényel. Ez növeli a költségeket.

Előfordulhat, hogy az LDPE szélesebb LDPE tömítési tartományára készült gépek nem rendelkeznek a HDPE pólótáskákhoz szükséges hőmérsékleti pontossággal vagy lyukasztással.

A nagy sűrűségű polietilén (HDPE) kis sűrűségű polietilén (LDPE) berendezésen való futtatása gyakran rossz tömítési minőséget, több hulladékot és gyorsabb szerszámkopást eredményez.

Gyakorlati tanács: Először válassza ki a fő összetevőket. Ezután nézze meg, hogy más anyagokat is futtathat-e elfogadható teljesítményveszteséggel. Az átalakíthatóság nem lehet a fő követelmény mindkét modell tényleges gyártási adatainak ellenőrzése nélkül.

Választás a géptípusok között: döntési keret

Szabályozási és szabványi kontextus

• Mindkét gépnek olyan zacskót kell gyártania, amely megfelel a piaci szabványoknak:
• ISO 4591 -Műanyag fólia és lemez átlagos vastagságának mérése
• ASTM D{0}}Vékony műanyag fólia szakítószilárdsága HDPE és LDPE zacskók esetén egyaránt)
• HU 13432 -Kompostolható és lebontható csomagolási szabályok (ha újrahasznosíthatóságot igényel)

Összegzés

A HDPE zacskókészítő gép és az LDPE gép közötti különbség nem csak a hőmérsékleti beállításokban rejlik. Teljesen más megközelítést mutat be a fólia adagolására, a tömítés pontosságára, a vágási módszerekre, a stancolt-vágás integrációjára és a hajtásrendszer tervezésére. A HDPE gépek precíziós szerszámok. Szilárd anyagok megmunkálására készültek szűk működési tartományon belül, nagy sebességgel. Az LDPE gépek elnézőbbek. Többféle táskatípushoz és gyártási mérethez dolgoznak.
Bármilyen, a berendezéseket vizsgáló csomagolási műveletnél a gépek összehasonlítása előtt tisztában kell lennie a zacskó típusával, a fő fóliaanyaggal, a gyártási mennyiséggel és a minőségi igényekkel -. A gép kialakításának az anyag viselkedéséhez való igazítása az egyetlen legfontosabb tényező az egyenletes zacskóminőség és a jó gyártási költségek eléréséhez.

Referenciák:

• Brydson, JA – Plastics Materials, 7. kiadás, Butterworth-Heinemann (Elsevier), 1999
• Harper, CA – Handbook of Plastics Technologies, McGraw-Hill, 2006
• Rosato, DV & Rosato, MG – Műanyagtechnológiai kézikönyv, 4. kiadás, CRC Press, 2006
• Glanvill, AB – Műanyagmérnöki adatkönyv, Gépészmérnöki kiadványok, 1993
• ASTM D882-18 – Szabványos vizsgálati módszer vékony műanyag fóliák szakítószilárdságára, ASTM International
• ISO 4591:1992 – Műanyagok - Fólia és fólia - Átlagos vastagság meghatározása, Nemzetközi Szabványügyi Szervezet