Супермаркеты ежедневно раздают миллионы продуктовых пакетов. Мешки должны вмещать от 5 до 15 килограммов груза. Это могут быть консервы, бутылки, свежие продукты и замороженные продукты. Ручка не должна быть порвана, порвана или потеряна при переноске сумки. Сломанная сумка на кассе – немалая проблема. Это может повредить продукцию, расстроить покупателей и подвергнуть магазины юридическому риску. В результате продуктовые сети предъявляют строгие требования к весу поставщиков сумок. Вот почемумашина для изготовления продуктовых пакетовдолжны быть сконструированы так, чтобы обеспечить стабильность и высокую производительность на высоких скоростях.
В этой статье представлены механические, материальные и технологические характеристики современной машины для упаковки в пакеты для пищевых продуктов, благодаря чему вес машины для упаковки в пакеты для пищевых продуктов достигает и превосходит весовой стандарт покупки в супермаркете.
Понимание требований к несущим-подшипникам в секторе розничной торговли
Прежде чем мы поймем машиностроение, мы должны точно знать, что нужно супермаркетам. Крупные розничные группы обычно используют стандартные методы тестирования, чтобы установить приемлемые характеристики пакетов. Американское общество испытаний и материалов (ASTM) имеет стандарт ASTM D4649. Это дает возможность проверить грузоподъемность продуктовых сумок. Сюда входят как бумажные, так и пластиковые типы. Стандарт гласит, что типичная продуктовая сумка должна выдерживать статическую вертикальную нагрузку не менее 8 кг в течение не менее 10 секунд. Ручки, швы и дно не должны быть сломаны (ASTM International, 2021).
На практике многие сети супермаркетов ввели собственные ограничения. Обычно они берут от 10 до 12 килограммов. Сюда входит грубая обработка, острые изделия и штабелирование во время транспортировки. Европейский стандарт EN с правилами использования материалов и сокращением отходов. Однако он отправляет детали механических испытаний в национальные стандарты ISO (ИСО) (Европейский комитет по стандартизации, 2020).
Следовательно, пакеты, выпускаемые производителем пищевых пакетов, должны не только соответствовать этим требованиям, но и иметь более высокий запас прочности, чем эти требования. Это необходимо делать для каждой партии, с небольшими изменениями между пакетами.
Механические характеристики, определяющие грузоподъемность
Нижнее уплотнение и усиление
Нижняя часть продуктовой сумки – самая напряженная зона. Независимо от того, является ли сумка бумажным-пакетом с плоским дном или полиэтиленовым-пакетом-майкой, дно должно равномерно распределять вес предмета по всей его площади. Амашина для изготовления продуктовых пакетовобрабатывает эти инженерные методы.
Бумажные пакеты для продуктов машина складывает и приклеивает ко дну в несколько слоев. Это то, что мы называем «дном мешка» или «блоком». Нижняя формовочная станция удерживает клеевой рисунок, покрывающий всю ширину створки основания. Затем нажмите на заслонку при заданном давлении и температуре. Пластиковые пакеты должны полностью затвердеть перед тем, как покинуть машину. Исследования, опубликованные в журнале Applied Polymer Science, показали, что клей на водной основе - может иметь прочность на сдвиг от 4,5 до 6,0 Н/см2 на обработанной коричневой бумаге. Этого достаточно, чтобы дно не треснуло при обычной загрузке продуктов (Wiley, 2019).
У пластиковых пакетов нижний шов приваривается термически. В уплотнении используется сочетание температуры, давления и времени пребывания, чтобы расплавить слои полимера и образовать прочную связь. Если герметизация не завершена-обычно из-за того, что температура даже не превысила планку-, швы внизу разрушаются. Это основная причина поломки пластиковых пакетов для продуктов. Новая машина решает эту проблему с помощью систем уплотнения с серво-управлением. Эти датчики контролируют температуру вокруг бара в режиме реального времени.
Крепление ручки и геометрия ручки
Ручка была второй слабостью. В бумажных пакетах ручка может быть частью пакета (скрученная или плоская бумажная ручка) или прикреплена к пакету отдельно. В пластиковых пакетах-майках пропитка вырезается из той же трубчатой пленки, что и пакет. Это делает их по своей сути сильнее. Но только в том случае, если форма среза правильно распределяет давление.
Машина для изготовления продуктовых пакетовмодели с бумажными пакетами с ручкой должны обеспечивать достаточную площадь клея и покрытие клеем в месте крепления ручки. Нанесите клей на станцию с помощью прецизионного клеевого пистолета или валика. Эти образцы клея обеспечивают наибольшую площадь контакта. Они также избегают слишком большого количества клея, который ослабляет окружающие волокна бумаги. Исследование Международной ассоциации исследовательских институтов упаковки (IAPRI) показало, что около 63% структурных сбоев в пакетах для продуктов питания вызваны неисправным креплением ручки. Исследование также показало, что увеличение площади склеивания на 15 % снизит процент отказов почти на 40 % (IAPRI, 2022).
Для пластиковых пакетов ручка вырезается по точной форме внутри производителя пакетов. Форма должна оставаться острой и находиться в строгом диапазоне. Если форма тусклая или нерабочая, у основания ручки произойдет небольшой надрыв. Под нагрузкой разрывы растут, из-за чего ручка преждевременно ломается.
Формирование косынки и целостность стенки
Прокладка представляет собой складывающиеся внутрь-боковые панели упаковки. Они открываются для реализации масштабного проекта. Они также помогают распределить вес сумки. Если складка сформирована неправильно, на сгибе создается точка напряжения. Это может разорвать сумку по складке.
Станция складывания с косынкой-намашина для изготовления продуктовых пакетовиспользует регулируемые направляющие пластины и складные ножи с сервоприводом-. Они образуют ровные и острые складки. Складки бумажных пакетов не приводят к растрескиванию бумажных волокон. Складывание пластиковых пакетов не приводит к побелению под давлением или истончению пленки. Для мешков различной толщины и толщины машина может сохранять качество ластовицы неизменным, что напрямую влияет на эффект рассеивания веса мешка.
Обращение с материалами и совместимость подложек
Грузоподъемность-несущая способность зависит не только от механической механики. Это также зависит от качества и типа корма. Хорошо спроектированная машина-может работать с разными материалами, сохраняя при этом стабильность производства.
Бумажные основы
Машины для производства пищевых пакетов, работающие с бумагой, должны работать с крафт-бумагой плотностью от 80 до 150 г/м2. Система контроля натяжения машины должна поддерживать равномерное натяжение полотна по всей ширине рулона бумаги. Это предотвращает появление складок, смещений или разрывов во время формования. Если натяжение слишком велико, оно растянется и ослабит волокна бумаги. Если натяжение слишком слабое, складки не выровняются должным образом, и клей склеится неравномерно.
В своих рекомендациях по обеспечению устойчивости упаковки Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) утверждает, что крафт-бумага для продуктовых пакетов должна иметь прочность на разрыв 5,0 кН/м в машинном направлении и 2,5 кН/м в поперечном направлении. Это гарантирует, что мешки можно будет загрузить, когда они будут готовы (ФАО, 2022). Система перемещения полотна- машины должна сохранять эти характеристики во время формования, резки и запечатывания.
Подложки из пластиковой пленки
Для пластиковых пакетов для продуктов машина работает с выдувной или литой полиэтиленовой пленкой. Такие пленки обычно имеют толщину от 15 до 40 микрон. Прочность пленки на разрыв, удлинение при разрыве и ударопрочность пленки при падении стрел определяют конечную несущую способность мешка. Эти свойства определены ISO 527 и ASTM D1709. Задача машины – бережная обработка пленки. Это позволяет избежать дефектов. Машина также должна правильно настроить параметры термосварки в соответствии с конкретным типом и толщиной полимера.
Контроль качества и поточное тестирование
Современная система упаковки пищевых продуктов имеет встроенный контроль качества. Это гарантирует, что несущая способность остается в определенном диапазоне на протяжении всего производственного процесса. Эти системы обычно имеют:
- Системы визуального контроля для проверки покрытия клеем, качества уплотнения и точности размеров на полной скорости производства.
- Датчики контроля натяжения могут обнаруживать разрывы или смещение полотна, прежде чем ухудшать качество печати.
- Программное обеспечение для статистического управления процессом (SPC) для отслеживания ключевых параметров, таких как температура уплотнения, время пребывания, количество клея. Он отмечает любые изменения, выходящие за пределы диапазона настроек.
Международная организация по стандартизации (ISO) охватывает управление качеством упаковки посредством стандартов ISO 9001 и ISO 15378. Оба стандарта требуют от производителей использовать средства управления процессами, обеспечивающие стабильные характеристики продукции (ISO, 2023). Поточный мониторинг машин — самый простой способ соблюсти эти правила. Его выявляют при возникновении дефекта, а не при проверке образцов после производства.
Достижение скорости без ущерба для силы
Одна из самых сложных задач при изготовлении продуктовой сумки — обеспечение высокого-качества несущей способности. Супермаркетам необходимо производить 150–300 пакетов в минуту для бумаги и 300–500 пакетов в минуту для пластика. При такой скорости время отверждения, время охлаждения уплотнения и время осаждения материала сокращаются.
Производители оборудования решают эту проблему с помощью параллельной обработки на нескольких-станциях. Это означает, что несколько пакетов одновременно находятся на разных этапах формования. Они также используют лучшее время процесса. Например, машина для производства бумажных пакетов может использовать более длинный канал охлаждения после наклеивания станции внизу. Это гарантирует, что пластиковые пакеты полностью затвердеют перед штабелированием и подсчетом, даже при высокой производительности. Аналогичным образом, на машинах по производству пластиковых пакетов можно использовать быстроохлаждаемые уплотнения. Это позволяет обеспечить стабильную сварку менее чем за 0,3 секунды. Следующий пакет можно сразу же выбросить, не рискуя сломать пломбу. Хорошо-настроенныймашина для изготовления продуктовых пакетовсинхронизирует все эти станции для достижения стабильной производительности, сохраняя при этом целостность несущей-несущей нагрузки каждого мешка.
Заключение
Производитель пакетов для пищевых продуктов удовлетворяет-несущие потребности супермаркетов благодаря сочетанию точного механического проектирования, материаловедения и управления процессами. Нижнее уплотнение должно образовывать связь, которая распределяет вес по всей площади основания. Крепление или резка ручки должны быть прочными в точке максимального напряжения. Формирование косынки должно обеспечивать стабильные складки, чтобы противостоять накоплению напряжений. Встроенный мониторинг качества должен выявлять проблемы до того, как плохие пакеты попадут к покупателям.
В результате получается сумка, в которую можно надежно вместить 10 кг и более продуктов. Кажется, что это простая вещь, но она возникла из сложного сочетания химии клея, физики полимеров и механической точности. Машине придется делать больше, поскольку новые правила устойчивого развития заставляют отрасль использовать более тонкие материалы и перерабатывать больше контента. В результате сильный инжиниринг и контроль процессов станут более важными для удовлетворения ожиданий магазинов.
Ссылки
АСТМ Интернешнл. (2021).ASTM D4649: Стандартное руководство по выбору и использованию несущих бумажных транспортных мешков. Вест-Коншохокен, Пенсильвания: ASTM.
Европейский комитет по стандартизации. (2020).EN 13428: Упаковка - Требования, относящиеся к производству и составу - Предотвращение путем сокращения количества источников. Брюссель: CEN.
Уайли. (2019).Прочность на сдвиг клеевых соединений на водной-основе на обработанных основах из крафт-бумаги. Журнал прикладной науки о полимерах, 136 (18), 47531.
IAPRI (Международная ассоциация исследовательских институтов упаковки). (2022).Анализ отказов структурных характеристик продуктовых пакетов: крепление ручки и целостность нижнего шва. Материалы ежегодной конференции IAPRI.
ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций). (2022).Экологичная упаковка пищевых продуктов: характеристики материалов для продуктовых пакетов из бумаги-. Рим: ФАО.
ИСО (Международная организация по стандартизации). (2023).ISO 15378: Первичные упаковочные материалы для лекарственных средств - Особые требования к применению ISO 9001 со ссылкой на GMP. Женева: ИСО.
