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瓦線改造及冷定型瓦線的應用

時間:2014-06-11 17:21:59 點擊:344

隨著國內經濟的發展和出口產品的增加,國內瓦楞包裝行業也快速擴張和發展,同時也帶來了行業越來越激烈的競爭和產品質量的不斷提高。這又促使各企業紛紛對落后設備進行更新或改造,不斷提高管理技術水平,降低生產和運作成本,以應對激烈的市場競爭。

        瓦楞紙板生產線設備是紙箱包裝企業中最重要的生產線設備,也是紙箱包裝企業最大的投資,相對于購進新設備而言,生產線的設備改造便成了各企業的最佳選擇。

        在瓦線設備改造的進程之中,企業所追求的目標仍然是節能降耗,減少成本支出,獲取最大利潤。在生產線的改造中,節能和環保也是主要的改造方向之一。在這種大環境之下,冷定型瓦線應運而生,這為我國瓦線的發展開辟了一條新的道路。

        瓦線的發展及現狀

        瓦楞紙板生產線的發展自1895年美國蘭斯頓公司生產出世界上第一臺單面機開始,目前已經經過了100多年的發展和進步,并隨著瓦楞紙箱的廣泛應用而迅速發展。第一臺具有現代意義的瓦楞紙箱生產線出現于1968年,分別由蘭斯頓和科帕爾公司推出,其幅寬有2.2m、生產速度達212m/min,其中包括無導爪的單面機和“雙砍刀”橫切機。

        此后,計算機技術,自控技術,機械技術的不斷發展,使低檔次瓦線逐步被寬幅高速全自動生產線所代替。同時,后序加工設備印刷開槽機也有相應發展,這些都加速了瓦線的組合化和多功能的特點,“印刷、開槽、壓痕、粘箱、點數、捆扎”等多道工序可以全自動高速完成,極大推動了瓦楞紙箱制造業的發展。自上世紀80年代初,國外瓦線數量減少,逐步淘汰了低檔次瓦線,在優化制板設備的同時,注重后序加工設備的配套和瓦線效能的提高。經過十多年的整合改造,國外寬幅高速瓦線開始普遍使用,并促進了更先進的印開機的誕生。

        我國的紙箱包裝工業起步于上世紀八十年代,普遍使用單機設備加工紙箱。在八十年代中期,為適應外貿出口包裝的需要,一些紙箱企業先后從國外引進瓦楞紙板生產線,也上了少量的國產線。進入九十年代,經濟的快速發展,使各地紙箱企業陸續大上單面機,在短短的三四年時間,形成了“單面機時代”。單面機與單機手工操作相比是一大進步,但是仍不能滿足紙箱市場的需求,為此,在1994年前后,我國的紙箱工業開始進入“瓦線時代”,“瓦線”代表了當時紙箱工業的最高水平。

        我國瓦線的生產制造開發始于八十年代初,印開機的研制也在八十年代中期開始。目前,國內印開機綜合技術水平大體上相當于歐美九十年代初的水平,局部上有某些模仿國外設備的先進“結構點”,整體和配套的技術水平還有較大差距。

        目前,全國紙箱企業有各種瓦線3000多條,從數量上來衡量國內瓦線,可以說是嚴重過剩,但從技術含量來看,產品產量低,技術水平及質量也有差距,瓦線還應當繼續發展。

        從瓦線的使用壽命來看,國產線在5年左右,進口線在10年上下。部分企業為減少成本投入,有的瓦線仍在超期服役,但速度慢,質量低,已失去使用價值。這一部分企業要繼續發展,必須對現有設備進行改造或更新。

        國內對瓦線的需求狀況

        國內瓦線的發展總體上與經濟的發展保持同步,東部沿海和南部發達地區的生產力水平明顯高于中西部省份,從各企業對瓦線的需求來看,主要有以下幾個特點:

        東部沿海,尤其是江浙沿海發達地區經濟發展迅速,國內市場和國外產品出口量大,對紙箱的需求量也越來越大,高速、寬幅的自動化瓦楞紙板生產線是大型企業的設備采購及改造目標,但瓦線設備必須向環保、高效、節能方向發展,以最大限度的減少成本投入。

        一些大型紙箱企業的生產線必須具多功能組合化,能集紙板成型、開槽壓痕、自動化印刷,色標跟蹤切斷、在線質量檢測等功能于一體,停板不斷紙,既省工省時,又提高了生產效率和產品質量。

        中小型企業如加工食品、飲料的包裝箱,玩具、日用品的包裝箱生產線,以中低速、窄幅瓦線為主,但這些設備必須能夠靈活換版,隨時停機,開機停機不像傳統生產線那么麻煩、耗能,并停機休息不用斷紙。

        落后地區,無大量業務的低速生產線,必須具備開機次品少、質量高,更換尺寸靈活、開停機不斷紙、無損耗等特點。

        從目前的市場現狀來看,紙箱的加工生產已經是微利時代,無論哪種生產線,都應該本著高效、節能、環保的原則,在保證質量的前提下,能最大限度的獲取利潤。目前各企業正在或將要進行的瓦線技術改造也正是向這一目標邁進,否則技術創新將無任何意義。

        瓦線的改造趨勢

        瓦線的技術改造,是以提高企業的經濟效益為目的,通過采用國內外先進的,適合企業實際情況的技術成果,改變企業現有設備的性能、結構、工作原理,以提高設備的技術性能、生產效率或改善其安全、環保特性。使改造后的設備結構更先進、技術更完善、效率更高、性能更優越、更少消耗能源和原材料。

        瓦線的設備改造是對設備的局部進行更新換代與改進,即用提高生產線局部設備性能的方法使之能達到較先進的水平所采取的重大技術措施。局部的更新是在原有的設備基礎上增添部件或裝置,采用先進的技術改變現有設備的局部結構而提高技術性能與使用性能,使原有設備的功能更完善、使用效果更符合生產需要。改造的重點可從以下幾點入手:

        第一,要滿足紙箱產品的升級和提高產品質量要求的關鍵設備進行改造,盡量提高設備結構的技術水平,以提高生產能力。如生產線的瓦楞輥改造、制膠設備的改造、熱板的改造和印刷機送紙與紙板傳動、網紋輥的改造等。

        第二,要對嚴重浪費能源和原料的設備,對設計效率雖高,但受使用條件限制而生產效率較低的設備進行改造。如電磁調速的變頻改造、蒸汽自動回收、自動接紙機的改造等。

        第三,要對經過經濟技術分析評價后,效益與效率太差的設備進行改造。如服役時間雖長,技術落后,其精度、效率等不能滿足生產要求,但經整修后還能恢復技術性能的設備改造。對污染嚴重,影響員工健康及環境的設備進行改造等。

        對紙箱企業而言,其綜合成本的高低很大一部分是由原紙在生產線上的浪費率和利用率高低決定的,所以應把生產線作為改造的重點。生產線的主要部分有制膠系統、施膠系統和雙面機系統,改造的目的就是要抓住這三個關鍵部位。一條生產線如果把關鍵環節改造好了,既可提高紙板品質,又可降低成本,從而必然會提高效益。

        改造以節能降耗為主要目的,而新型瓦線的使用,在很大程度上解決了上述問題。

        冷定型瓦線原理及特點

        傳統瓦線的能耗問題主要集中在紙板的高溫定型及紙板超標水分的蒸發環節上,而國內企業研發的新型冷定型生產線可以在常溫下使紙板定型,極大的節約了能源消耗。

        該生產線采用了具有多項發明專利技術的冷定型微波烘干制作瓦楞紙板專利技術,改變了傳統工藝中用鍋爐(油爐)加熱定型瓦楞紙板的生產工藝。使用中增加了膠水的初粘度,通過改變膠水特性,使之能在常溫下快速粘合,減少了用膠量,從而減少水分的百分比,降低或不用能耗來蒸發水分。

        冷定型瓦線的主要技術創新點在于:采用微波、電磁波烘干技術和自主開發的粘合劑,干燥熱源可控,粘接強度高,干燥均勻平整,生產線布局合理,結構緊湊,綜合成本低,無鍋爐(油爐)投資,無三廢排放,節能且環保。該生產線是我國第一條唯一擁有自主知識產權的瓦楞紙板生產線,在國際上也屬最新工藝。該生產線的應用將為整個行業提供新的發展空間。

        “冷”“熱”瓦線的技術對比

        在瓦楞生產線上,膠水的用量直接影響到水分含量,而水分含量的多少又是紙板質量的關鍵。傳統玉米淀粉的分子結構決定了膠水的含水量,低于65%的水分時,淀粉就難以糊化,粘度達不到要求。短時間內紙張對水分的吸收量超過膠水含水總量20%的時候,也會因膠水中的水分含量太少而不能產后良好的粘合效果。

        只有改變了膠水,才能改變整機的復合方式。傳統的熱復合方式使膠水在脫水過程中水分會直接產生蒸汽重新被紙張吸收,然后再蒸發。在吸收和蒸發的過程中會造成紙張變形、翹曲,從而使紙板強度降低,面紙和里紙顯楞,對后序加工和印刷造成影響。在生產線速度較高時,為了使淀粉在短時間內熟化,必須使瓦線溫度升高,增加生產技術難度的同時,也加大了能耗,增加了成本。

        從環保角度來講,熱定型瓦線使用鍋爐產生熱能,大量煤的燃燒勢必產生二氧化碳和粉塵,嚴重破壞和污染環境,而且煤、油的大量使用也直接帶來了產品的高制造成本。雖然目前在熱能利用率的提高問題上有不少的改造方案,但也僅僅是在一定程度上減少了能源的消耗,在環保方面并不能達到理想的要求。

        此外,瓦線設備在高溫下運轉,也會加速機器的磨損,使用壽命縮短。高溫又使金屬膨脹,不同的材質膨脹系數不一,因此負荷增加,從而電機耗能增加。

        冷定型瓦楞紙板生產線采用新一代高分子膠水,初粘度高,在常溫下能快速粘合,用量少,可有效減少因水分過多引起的問題,而且蒸發水分所用能耗降低。能用10 克以下膠水使瓦楞紙成型粘合(單機),能用25 克以下的膠水將面紙復合。這樣既降低了用膠成本,又減少了水分的蒸發,從而使紙張不易變形,最大程度保持了楞高和形狀,保證了紙板質量。

        采用電磁波輥,蒸發超標水分,可達到環保、高效、節能的目的。與傳統的水分蒸發相比,該輥與微波蒸發器熱能轉換效率高,由于電磁波對作用面直接加熱,避免了因傳導過程中產生的損耗,轉換效率微波達75%而其磁波能達到83%。這種直接傳熱方式,可在3 秒鐘內產生高溫,切斷電源后,隨即冷卻,工作時3 秒鐘能蒸發水分5% 左右(以200 克原紙計),對20% 以下水分含量的紙張烘干同樣有效。經過電磁波機前烘干的猛烤,能使紙張劇烈收縮,從而增加密度,紙張不易變形。

        新型瓦線的冷定型、冷復合,使整機動作負荷低,功率??;常溫下工作,機器機械磨損小,使用壽命長,設備折舊成本低,投資少。減少了加熱用機械,如加熱鍋爐及廠房、加熱輥、集紙架等設備的投資費用。減少了燃煤產生的煙氣、粉塵的排放,保護了環境。

        新型的冷定型生產線投資少,占地面積小,節省能源,環保無污染,工藝簡單,是瓦線發展的新趨勢。目前,已有數條冷定型瓦線投入使用,運行狀況良好。 

        紙箱行業的變化和發展,促進了行業新格局的形成,市場競爭會更加激烈,落后的瓦線必將被淘汰。原來的中小型紙箱企業會部分分化,重新組合成產值高、效益好、規模大的企業。大企業憑借技術優勢占據高檔次產品包裝市場,小企業以其靈活性、方便性、地方性以及勞動力優勢爭奪用戶。從紙箱行業的發展和目前所面臨的形勢來看,設備的技術改造將是各紙箱企業在整體發展和生產經營中所面臨的一項長期且艱巨的任務。

        企業要發展,技術創新是動力,單純靠引進新的生產線,不能保證企業的長久發展,從“熱定型”瓦線到“冷定型”瓦線的發展,就是企業在技術改造中的創新應用。每一條生產線都有各自的特點,每個紙箱企業也都有自身的發展情況,而且每條瓦線都不是完善的,冷定型瓦線也有需要改進的地方。各個企業應根據各自情況,立足實際,對落后的瓦線積極進行改造,以適應市場對產品要求提高的發展狀況。對瓦線上出現的問題,要找出問題所在,全力解決,力求降低成本,提高品質。只有這樣,企業才能在競爭中贏得市場,國內紙箱包裝行業才能走上健康發展之路。

作者:不詳 來源:網絡
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