ماشین های VFFS با سرعت بالا: محدوده سرعت، انتخاب فیلم و راندمان خروجی

"سرعت بالا" در واقع در یک خط مهر و موم پر کننده فرم عمودی به چه معناست

یک دستگاه مهر و موم فرم عمودی (VFFS) کیسه‌ای را از یک رول صاف فیلم تشکیل می‌دهد، آن را با محصول پر می‌کند و آن را در یک فرآیند مداوم مهر و موم می‌کند و برش می‌دهد. برچسب "سرعت بالا" به طور آزاد در سراسر صنعت استفاده می شود: برخی از تامین کنندگان از آن برای ماشین هایی استفاده می کنند که 60 کیسه در دقیقه کار می کنند، در حالی که سیستم های یکپارچه حرکت پیوسته بیش از 150 کیسه در دقیقه با ساشه های کوچک از نوع بالش هستند.

برای اکثر تولیدات غذا و غذای حیوانات خانگی، منطقه پر سرعت عملی بین 60 تا 140 کیسه در دقیقه قرار دارد. سرعت نامی دستگاه یک فیلم پایدار، یک محصول آزاد و یک کیسه ساده را فرض می کند. هنگامی که پروفیل های زیپ، اتصالات دهانه یا فیلم های گیج سنگین را اجرا می کنید، سرعت نامی کاهش می یابد. بنابراین تصمیمات خرید باید بر اساس آزمایش‌های خطی تأیید شده باشد، نه برگه‌های مشخصات.

یکی از تصورات غلط رایج این است که ارتقاء قاب دستگاه سریعترین مسیر برای دستیابی به توان بالاتر است. در عمل، خطوط بسته بندی بیشترین کارایی را در زمان اتصال فیلم، تنظیمات فک مهر و موم و کیسه های رد شده ناشی از ضخامت ناسازگار فیلم از دست می دهند. یک ماشین VFFS با سرعت بالا فقط در صورتی به شما پاداش می دهد که مواد مصرفی - به ویژه رول استوک چاپی - کشش پایدار را از طریق یقه شکل دهی نگه دارند.

چگونه یک خط VFFS با سرعت بالا ساخته می شود

خط بسته بندی VFFS یک دستگاه واحد نیست. این یک سیستم هماهنگ با پنج منطقه کاربردی است که هر یک می تواند به یک گلوگاه تبدیل شود.

باز کردن و کنترل تنش فیلم

سیستم باز کردن رول استاک را نگه می‌دارد و فیلم را در حالی که کشش ثابتی را حفظ می‌کند به داخل دستگاه وارد می‌کند. اسپلایسرهای خودکار امکان تغییر رول را بدون توقف خط می دهند. برای عملکرد با سرعت بالا، کنترل کشش بیش از اندازه موتور مهم است: یک فیلم با ضخامت متغیر در سراسر وب باعث ایجاد رانش طول کیسه، مهر و موم نامناسب و خطاهای ثبت چاپ می شود که مداخله دستی را مجبور می کند.

شکل دهی یقه و لوله

یقه شکل دهنده فیلم صاف را در اطراف لوله شکل دهنده تا می کند. عرض کیسه توسط قطر لوله قفل می شود. طول کیسه توسط سیستم کشش فیلم کنترل می شود. در سرعت بالا، اصطکاک بین فیلم و یقه گرما و استاتیک ایجاد می کند، بنابراین مواد یقه و پوشش سطح مستقیماً بر حداکثر سرعت خط تأثیر می گذارد. فیلم‌های سنگین‌تر، مانند آن‌هایی که لایه‌های فویل آلومینیومی دارند، به شکل هندسی ملایم‌تری نیاز دارند تا از علائم چین‌خوردگی که باعث تضعیف درزگیرهای جانبی می‌شوند، جلوگیری شود.

فک های آب بندی

آب بندی حساس ترین منطقه به فرآیند است. دمای فک، زمان ماندن و فشار باید برای لایه درزگیر فیلم تنظیم شود. درزگیرهای پلی اتیلن و پلی پروپیلن در نرخ چرخه بالا عملکرد متفاوتی دارند. اگر دستگاه خیلی سریع کار کند تا درزگیر به درستی بچسبد، درزگیر نشت می‌کند. اگر دمای فک خیلی بالا باشد، دچار سوختگی می شوید و فیلم به فک می چسبد.

سیستم پر کردن

پرکننده باید دوز دقیقی را در داخل لوله شکل‌دهی بدون پل زدن یا پاشش ایجاد کند. پرکننده های مارپیچ برای پودرها، توزین های چند سر برای گرانول ها و تنقلات و پرکننده های مایع برای سس ها رایج هستند. در سرعت بالا، دقت حجمی چالش است.

برش و تخلیه

مجموعه برش کیسه های فردی را جدا می کند و آنها را به قسمت پایین دست منتقل می کند. چاقوهای دوار و چاقوهای برش متقاطع با سبک های مختلف کیف کار می کنند. برای کیسه های دهانه یا کیسه های زیپی، ترتیب برش پیچیده تر می شود و اغلب حداکثر سرعت را تعیین می کند.

محدوده سرعت واقعی بر اساس نوع محصول و قالب کیسه

ادعاهای سرعت بسیار متفاوت است زیرا قالب کیف و ویژگی های محصول سقف را تعیین می کند. جدول زیر محدوده های واقعی مشاهده شده در صنعت غذا و غذای حیوانات خانگی را با استفاده از اندازه کیسه های معمولی خلاصه می کند.

این اعداد یک ماشین تک خط با بالش استاندارد یا کیسه های کف تخت را فرض می کنند. کیسه های دهانه، پروفیل های زیپ و لمینت های فویل سنگین به دلیل جابجایی بیشتر فیلم و زمان درزگیری طولانی تر، سرعت را 15 تا 40 درصد کاهش می دهند.

چرا کیفیت فیلم سرعت خط را بیشتر از ماشین محدود می کند؟

تامین کنندگان فیلم و ماشین سازان مسئولیت تولید خط را به اشتراک می گذارند، اما فیلم متغیری است که بین سفارشات بیشترین تغییر را دارد. هنگامی که یک تیم تولید شکایت می کند که یک ماشین VFFS "نمی تواند به سرعت نامی دست یابد"، علت اصلی اغلب رول فیلم است: تغییر ضخامت، سیم پیچ ضعیف یا یک لایه درزگیر ناسازگار.

تحمل ضخامت

برای رول استوک های شکل سرد یا چند لایه، تحمل ضخامت معمولاً از 3±% تا 8±% در سراسر وب متغیر است. یک فیلم با تغییرات ± 8٪ باعث ایجاد تا شدن ناهموار و انحراف طول کیسه می شود. ماشین‌های سرعت بالا این را تقویت می‌کنند: یک تغییر 1 درصدی در فاصله کشش فیلم منجر به خطای نسبتاً بزرگ‌تر طول کیسه زمانی که دستگاه 100 بار در دقیقه می‌چرخد. برای محصولات تحت نظارت مانند مواد غذایی و دارویی، که منجر به رد دسته‌ها و اصلاحات توقف و حرکت می‌شود.

عملکرد لایه درزگیر

درزگیر لایه ای است که هنگام گرم شدن و فشار دادن به هم می چسبد. برای خطوط با سرعت بالا، یک پنجره آب بندی گسترده ترجیح داده می شود: فیلم باید یک مهر و موم قوی در طیف وسیعی از دماها و زمان های ماندگاری ایجاد کند. اگر درزگیر خیلی نرم باشد، فیلم در دمای بالا به فک می‌چسبد. اگر خیلی سفت باشد، استحکام آب بندی کاهش می یابد. به همین دلیل است که ساختار یک فیلم بسته بندی باید همراه با سرعت دستگاه مشخص شود، نه به عنوان یک فکر بعدی.

خواص مکانیکی و قابلیت ترسیم

فیلم باید در حین عبور از روی یقه شکل دهنده به طور مداوم کشیده و تا شود. فیلم‌های با مانع بالا حاوی فویل آلومینیوم یا EVOH سفت‌تر هستند و ممکن است در حین شکل‌گیری چروک شوند که باعث ضعیف شدن آب‌بندها می‌شود. فیلم‌های نرم‌تر، مانند ساختارهای مبتنی بر پلی‌اتیلن، آسان‌تر تشکیل می‌شوند، اما ممکن است استحکام لازم برای کیسه‌های ایستاده یا کیسه‌های کف تخت را نداشته باشند.

قالب کیسه را با سرعت ماشین مطابقت دهید

هر مدل کیف سقف سرعت متفاوتی را تحمیل می کند. یک کیسه بالشی سریعترین فرمت است زیرا مسیر فیلم ساده است و فک های آب بندی فقط باید دو مهر و موم متقابل ایجاد کنند. یک کیسه با کف تخت نیاز به یک مرحله شکل گیری قسمت پایینی دارد که زمان ماندن را اضافه می کند. یک کیسه ایستاده با زیپ به یک ماژول باز کردن فیلم اضافی برای نوار زیپ و یک بخش آب بندی طولانی تر نیاز دارد.

مقایسه زیر نشان می‌دهد که چگونه قالب کیسه، محدوده سرعت عملی را برای همان محصول از نوع مایونز تغییر می‌دهد.

اگر محصول شما به حرارت حساس است، مانند شکلات یا پنیر، زمان آب بندی باید در دمای پایین تر طولانی تر باشد، که باعث کاهش توان عملیاتی می شود. برای مواد غذایی منجمد، فیلم باید در دمای پایین بدون ترک مقاومت کند و یقه شکل دهنده ممکن است نیاز به پوشش خاصی داشته باشد تا در دمای اتاق بسته بندی سرد باقی بماند.

نحوه کاهش تلفات سرعت در خطوط موجود

قبل از خرید یک ماشین جدید، اکثر کارخانه ها می توانند 10 تا 20 درصد سرعت از دست رفته را با پرداختن به پنج حوزه زیر بازیابی کنند. یک ممیزی ساختاریافته معمولاً نشان می دهد که کدام یک گلوگاه واقعی است.

بالاترین بازگشت سرمایه معمولاً از مشخصات فیلم حاصل می شود نه ماشین. یک فیلم بسته بندی که برای اندازه لوله شکل دهی، عرض فک آب بندی و دمای پر شدن محصول بهینه شده است، می تواند کارایی خط را بیش از هر ارتقای الکترونیکی افزایش دهد.

انتخاب تامین کننده فیلم مناسب برای VFFS با سرعت بالا

از آنجایی که فیلم متغیری است که عملکرد سرعت بالا را ایجاد می کند یا می شکند، فرآیند ارزیابی تامین کننده اهمیت دارد. یک تامین کننده بسته بندی انعطاف پذیر شایسته باید بتواند موارد زیر را ارائه دهد:

• داده های تحمل ضخامت برای هر دسته، نه فقط گواهی انطباق.
• نتایج تست استحکام مهر و موم در دما و زمان ماندگاری که با تنظیمات دستگاه شما مطابقت دارد.
• تشکیل توصیه ها : زاویه یقه، سفتی فیلم و ترسیم محدودیت سرعت برای هر سازه.
• تاریخچه زباله را اصلاح کنید : چند متر فیلم قبل از ارسال در مبدل رد شده است.

برای شرکت‌هایی که بسته‌بندی قهوه، کیسه‌های غذای حیوانات خانگی یا کیسه‌های غذای منجمد را اجرا می‌کنند، ساختار فیلم نیز باید دارای ویژگی‌های مانع مناسب باشد. به عنوان مثال، یک خط با سرعت بالا که یک کیسه قهوه 250 گرمی تولید می کند، به فیلمی با سرعت انتقال اکسیژن کم و یک دریچه گاز زدایی موثر نیاز دارد. یک خط سریع زمان اضافی برای هوازدایی نمی دهد، بنابراین طراحی کیسه باید با رفتار گازی محصول مطابقت داشته باشد. ما محدوده کیسه های بسته بندی قهوه سازه های لمینت و ساده را پوشش می دهد که در ماشین های با سرعت بالا تایید شده اند.

هنگام حرکت از یک خط کندتر به یک خط VFFS با سرعت بالا، عاقلانه است که یک آزمایش آزمایشی با ساختار فیلم و اندازه کیسه دقیقی که قصد استفاده از آن را دارید، اجرا کنید. خروجی تولید باید با همان سیستم پر کردن، دمای آب بندی و شرایط محیطی مشابه کارخانه شما اندازه گیری شود. آزمایشی که فقط دستگاه را در سرعت بیکار آزمایش می کند، چیز بسیار کمی به شما می گوید.

چارچوب تصمیم: آیا واقعاً به یک ماشین سریعتر نیاز دارید؟

یک تست ساده به تعیین اینکه آیا گلوگاه شما ماشین است یا فرآیند بالادستی/پایین دستی کمک می کند. خط را برای یک شیفت کامل اجرا کنید و زمان از دست رفته را در دسته های زیر ثبت کنید:

• زمان اتصال / تغییر رول
• تنظیمات مهر و موم به دلیل تنوع فیلم
• جم های ناشی از سیستم پر کردن
• کیسه های رد شده به دلیل نشت مهر و موم یا نقص چاپ
• تغییر بین اندازه های مختلف کیف

اگر بیش از 30 درصد زمان از دست رفته مربوط به دسته های 1، 2 و 4 باشد، فریم ماشین جدید آن را حل نمی کند. بازار VFFS با سرعت بالا در حال حاضر به خوبی توسعه یافته است: بیشتر ماشین‌ها در محدوده 60 تا 120 کیسه در دقیقه از نظر مکانیکی بالغ هستند. تفاوت بین یک خط خوب و یک خط متوسط ​​در کیفیت یکپارچه سازی فیلم، پرکننده و سیستم آب بندی است.

برای تولید غذای حیوانات خانگی، که وزن کیسه‌ها بین 1 کیلوگرم تا 15 کیلوگرم است، نیروی بلند کردن و جابجایی فیلم به عوامل محدودکننده تبدیل می‌شوند. الف محدوده کیسه های بسته بندی غذای حیوانات خانگی که برای هر دو فرمت بالشی و کف تخت مناسب است، می تواند تغییر را ساده کرده و تعداد انواع فیلم های موجود در انبار را کاهش دهد.

برای عملیات مواد غذایی منجمد، فیلم باید در دمای پایین انعطاف پذیر بماند و در برابر سوراخ شدن لبه های تیز مانند استخوان ها یا پوسته های غذاهای دریایی منجمد مقاومت کند. را محدوده کیسه های بسته بندی مواد غذایی منجمد در اطراف لایه های با مانع بالا و مقاوم در برابر دمای پایین ساخته شده است که به طور قابل اعتماد روی خطوط VFFS کار می کنند.

شاخص های عملکرد غیرمستقیم که ارزش پیگیری دارند

رایج ترین اشتباه در ارزیابی خط بسته بندی، اندازه گیری فقط کیسه ها در دقیقه است. در سرعت بالا، شاخص های غیرمستقیم مشکلات را زودتر پیش بینی می کنند و با هزینه کل هر کیسه مرتبط هستند.

نمودار بالا تخصیص معرف علل خرابی در یک کارخانه بسته بندی مواد غذایی با اندازه متوسط را نشان می دهد. تنظیم مهر و موم و اتصال فیلم با هم زمان بیشتری نسبت به خود قاب دستگاه صرف می کند. کاهش این دو تلفات از طریق سازگاری بهتر فیلم تأثیر مستقیمی بر خروجی دارد.

ملاحظات رعایت و نگهداری

ماشین‌های VFFS با سرعت بالا، تعهدات ایمنی و نگهداری مواد غذایی خاصی را معرفی می‌کنند. برای فیلم‌های تماس با مواد غذایی، تامین‌کنندگان باید اظهارنامه‌هایی مبنی بر انطباق با مقررات قابل اجرا در بازارهایی که بسته‌بندی در آن فروخته می‌شود ارائه دهند. تیم‌های تولید باید بررسی کنند که اعلامیه تامین‌کننده فیلم، محدوده دمای عملیاتی واقعی فک‌های آب‌بندی را پوشش می‌دهد، نه تنها دمای ذخیره‌سازی مورد نظر محصول بسته‌بندی شده را.

تست یکپارچگی مهر و موم

در نرخ چرخه بالا، پنجره آب بندی باریک می شود. یک رویکرد کنترل‌شده فرآیند شامل آزمایش‌های معمول ترکیدگی یا آزمایش‌های پوسیدگی فشار روی کیسه‌های تمام‌شده است. اگر نرخ رد بیش از 1.5٪ از کل تولید افزایش یابد، پارامترهای مهر و موم و دسته فیلم باید قبل از ادامه اجرا دوباره بررسی شوند.

برنامه نگهداری پیشگیرانه

• روزانه : سطح فک را برای باقیمانده فیلم بررسی کنید، فشار هوا را تأیید کنید، یقه شکل را برای خراش بررسی کنید.
• هفتگی : عرض مهر و موم را در سراسر کیسه اندازه گیری کنید، ضخامت فیلم را آزمایش کنید، استحکام اتصال را تأیید کنید.
• ماهانه : سیستم خلاء را بازرسی کنید، تراز تسمه محرک را بررسی کنید، مبدل های کشش را تأیید کنید.

راهنمای دقیق در مورد روش های بازرسی برای مواد بسته بندی مواد غذایی را می توان در ما یافت مقاله بازرسی کیسه های بسته بندی مواد غذایی .

شرکت هایی که از تامین کنندگان خارج از کشور منبع می گیرند نیز باید تایید کنند که ساختار فیلم با مقررات بازیافت و مدیریت زباله در بازار مقصد آنها مطابقت دارد. سازه های پلی اتیلن تک ماده نسبت به سازه های فویل چندلایه راحت تر بازیافت می شوند، اما دارای سفتی و خواص مانع متفاوتی هستند. مبادله باید با تامین کننده ماشین و مبدل فیلم با هم ارزیابی شود.

آنچه که صنایع مختلف از یک خط VFFS با سرعت بالا انتظار دارند

غذا همچنان بزرگ‌ترین کاربر دستگاه‌های VFFS پرسرعت است، زیرا محصولات خوراکی و پودری برای قالب‌های کیسه‌ای مناسب هستند. بخش غذای حیوانات خانگی به سرعت در حال رشد است، به خصوص برای برندهای درجه یک که از کیسه های کف تخت با بسته شدن زیپ استفاده می کنند. محصولات مراقبت شخصی تمایل دارند از کیسه های دهانه بطری مانند استفاده کنند که به ماشین کندتر نیاز دارند اما حاشیه سود بیشتری دارند. اگرچه سرعت دستگاه در هر صنعتی مهم است، سرعت اقتصادی بهینه متفاوت است: یک محصول آرایشی با حاشیه بالا می تواند خروجی کمتر در ساعت را توجیه کند، در حالی که یک محصول میان وعده کم حاشیه به حداکثر توان بستگی دارد.

مراحل عملی برای گردآوری یک پروژه VFFS با سرعت بالا

توالی زیر توسط مهندسان بسته بندی استفاده می شود که راه حل های یکپارچه را به جای ماشین های مستقل تهیه می کنند.

1. کیسه و محصول مورد نظر را تعریف کنید : ابعاد دقیق، محدوده وزن، دمای پر شدن و ماندگاری مورد نیاز.
2. یک هدف سرعت واقعی تعیین کنید : شامل هزینه های تغییر چگالی محصول و تغییر اندازه کیسه می شود.
3. ساختار فیلم را انتخاب کنید : تعیین الزامات مانع، نوع درزگیر و سفتی مکانیکی.
4. آزمایش شکل دهی و آب بندی را اجرا کنید با فیلم واقعی روی دستگاهی که با اندازه لوله تشکیل دهنده مطابقت دارد.
5. صحت پرکننده را بررسی کنید با سرعت هدف و تأیید کنید که سیستم دوز در محدوده تحمل وزن است.
6. پنجره مهر و موم را مستند کنید : محدوده دمای فک قابل قبول را در سرعت هدف برای عیب یابی آینده ثبت کنید.
7. رویه های تغییر را برنامه ریزی کنید : یقه‌های آزاد شونده سریع، شکاف فک از پیش تنظیم شده و روش‌های اتصال استاندارد طراحی کنید.

این ترتیب برای یک کیسه قهوه 250 گرمی و یک کیسه غذای حیوانات خانگی 15 کیلوگرمی به طور مساوی اعمال می شود. تفاوت فقط در سفتی فیلم و اندازه لوله تشکیل دهنده است. برای بینش بیشتر در مورد عوامل انتخاب، مقاله در مشخصات فیلم ترموفرمینگ پایین توضیح می‌دهد که چگونه ویژگی‌های فیلم در خانواده‌های مواد تغییر می‌کند و چرا ترکیب رزین مشابه در فرآیندهای شکل‌پر کردن، مهر و موم و ترموفرمینگ متفاوت رفتار می‌کند.

وقتی با یک تامین کننده فیلم کار می کنید که جنبه ماشینی معادله را درک می کند، کل پروژه سریعتر می شود. یک تامین کننده اختصاصی قبل از توصیه سازه در مورد قطر لوله شکل دهی، عرض فک آب بندی و سرعت چرخه هدف شما سوال می کند. این سطح دقتی است که خط VFFS با سرعت بالا را به طور مداوم در حال اجرا نگه می دارد.

حکم نهایی: برای موفقیت در VFFS با سرعت بالا چه چیزی را در اولویت قرار دهیم

تیم تولید ما در Shengchang با مبدل‌ها و صاحبان برند کار می‌کند تا راه‌حل‌های فیلم و کیسه را توسعه دهند که با پارامترهای خط VFFS آنها مطابقت داشته باشد. اگر در حال راه اندازی یک محصول جدید یا ارتقاء خط موجود هستید، صفحه تماس کانال مستقیم برای بحث در مورد سرعت ماشین، مشخصات فیلم، و آزمایش فرمت کیسه است.