Klausimas skamba paprastai. Vienas daro pagaliukus iš popieriaus. Kitas gamina lazdeles iš plastiko. Tačiau tikrasis kiekvienos mašinos darbas nėra tik medžiagos keitimas. Popieriaus strypai ir Plastic Stick liejimo mašinos yra du visiškai skirtingi gamybos būdai. Kiekviena medžiaga geriausiai tinka skirtingų tipų medžiagoms (polimerams ar augaliniam pluoštui), skirtingam formavimo būdui ir skirtingam galutiniam panaudojimui. Suprasti šiuos skirtumus labai svarbu tiems, kurie nori sužinoti, kurios mašinos atitinka jų gaminį, taisykles ir rinkos kelią.
Šiame darbe šie du modeliai pristatomi iš šešių aspektų: žaliavos įvedimo, pagrindinio liejimo metodo, matmenų kontrolės metodo, papildomų etapų po formavimo, įtakos savybėms ir reguliarumui bei sąnaudų sudėtį.
Žaliavų įvedimas: augalinis pluoštas ir termoplastika
Papermache naudoja popierines medžiagas. Tai kraftpopieriaus juostelės, laikraštinio popieriaus ritinėliai arba specialūs celiuliozės lakštai, susukti į vamzdelio formą. Medžiaga yra sluoksniuota medžiaga, kurios svoris yra fiksuotas (paprastai 60–120 g/m²), vandens kiekis (iki 5–7 %, kai vyksta stabilus įsipainiojimas) ir stiprumas, susijęs su pluošto orientacija mašinos kryptimi (MD) ir skersine kryptimi (CD). ISO 1924-2:2008 pateikia šių stiprumo verčių bandymo metodą. Šios vertės yra svarbios gaminant popierinius strypus, nes vamzdžio nelankstumas vyniojimo metu lemia, ar gatavas vamzdis lieka apvalus, ar elipsiškas.
Plastikinių lazdelių mašinose naudojamos termoplastinės granulės arba granulės. Tai gali būti polipropilenas (PP), polietilenas (PE), polistirenas (PS) arba augalinė -polipieno rūgštis (PLA). Medžiaga patenka į mašiną kaip tvirtas grąžtas. Jis turėjo ištirpti, kad įgautų formą. Šis skirtumas - pradedant kietosiomis dalelėmis, o ne iš -pagamintų lakštų - reiškia, kad kiekviena plastikinių lazdelių mašina turi lydymosi sistemą (bunkerį, sraigtinį cilindrą, šildymo zonas, formą), kurios neturi popieriaus lazdelių linija.
Medžiagų skirtumai turi įtakos kitoms proceso dalims. Augalinis pluoštas sugeria vandenį iš oro. Taigi šiek tiek išsipūtęs. Gamybos metu, pasikeitus oro drėgmei, keičiasi galutinio strypo dydis. Termoplastika nesugeria vandens. Bet jie reaguoja į šilumą. Jų lydalo storis kinta ne{6}}tiesiškai priklausomai nuo temperatūros. Nedidelis lydymosi zonos temperatūros pokytis sukels didelį išėjimo dydžio pasikeitimą. Norint kontroliuoti šių dviejų labai skirtingų medžiagų elgesį, reikalingi visiškai skirtingi jutikliai ir valdymo komponentai.
Šerdies formavimo metodas: vyniojimas prieš lydymą ir formavimą
Tai yra didžiausias darbo skirtumas tarp dviejų tipų.
Popieriaus strypų mašina naudoja spiralinį vyniojimo procesą. Į besisukantį strypą fiksuotu kampu buvo tiekiama pastovi popieriaus juostelė. Kiekvienas strypo sukimasis apvyniojo popieriaus sluoksnį aplink paskutinį. Tai palaipsniui didins sienos storį, kol bus pasiektas tikslinis išorinis dydis. Klijai -paprastai polivinilo alkoholis (PVA), krakmolingas pagrindas arba karštas lydalas, atsižvelgiant į galutinį naudojimą,{5}}tarp sluoksnių dedami vyniojant. Gadhave ir kt. (2022), apžvelgdami popieriaus pakavimo klijų sistemas, pažymi, kad sukibimo tarp sluoksnių stiprumas lemia klijų gebėjimą neskilti veikiant apkrovai. Todėl, nepaisant popieriaus rūšies, klijų pasirinkimas ar net panaudojimas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis popieriaus kokybę.
Apvijos kampas (kampas tarp popieriaus juostelės krypties ir strypo veleno) kontroliuoja greitį, kuriuo formuojami matmenys, ir gatavo vamzdžio stiprumą. Mažesnis apvijos kampas (arti 90 laipsnių, beveik aplink perimetrą) suteikia kiekvienai lazdelei didesnį sukimosi intensyvumą, tačiau matmenys auga lėtai. Statūs kampai (arčiau ilgio krypties) gali greičiau padidinti dydį, tačiau sumažinti apskritimo stiprumą ir padidinti sluoksniavimosi tikimybę esant sukimo apkrovai.
Plastikinės lazdelės mašinos išlydomos ir formuojamos, tada nustatomos dydis. Dalelės ištirpsta varžto cilindre. Tada jie įstumiami į apskritą formą, kuri išlydytą polimerą formuoja į tuščiavidurio vamzdelio formą. Tada vamzdelis patenka tiesiai į suspensijos įvorę (paprastai aušinamas vandeniu), kad būtų nustatytas išorinis dydis, kol polimeras visiškai sukietėja. Procesas yra nenutrūkstamas-. Medžiaga viename gale. Baigta lazda išsikišo iš kito galo. Jie supjaustomi iki ilgio judinant peilius arba besisukančius peilius, kurie juda tokiu pačiu greičiu kaip ir ekstruzija.
Plastikinė ekstruzija neturi sluoksniuotos struktūros. Sienelės storis nustatomas pagal štampavimo tarpą ir įtempimo koeficientą (štampavimo išėjimo greičio ir kilimo greičio santykį). Taigi plastikiniai strypai turi vienodą sienų struktūrą (visi ta pačia kryptimi). Popieriaus strypai yra skirtingo stiprumo skirtingomis kryptimis (apskritimo perimetru, o ne išilgai) dėl sluoksniuoto vyniojimo modelio. Šis struktūrinis skirtumas yra svarbiausias techninis skirtumas, į kurį turi atsižvelgti visi, perkantys Paper Stick ir Plastic Stick liejimo mašiną, derindami mašinos našumą su gaminio apkrovos reikalavimais.
Dydžio valdymas: kaip išlaikyti tinkamą kiekvienos mašinos dydį
Pagaliukų dydžio tolerancija -nesvarbu, ar jos naudojamos kaip ledinukų rankenos, vatos tamponų kotai, maišytuvai ar pramoniniai įrankiai,-paprastai nustatomi pagal išorinio skersmens (OD) leistiną nuokrypį, sienelės storio plokštumą, ilgio toleranciją ir tiesumą. ISO 286 pateikia bendrą apvalių dalių ribų ir tolerancijos sistemą. Tačiau griežtesnės vidaus taisyklės dažnai taikomos konkrečiose srityse (maisto poveikis, medicina, kosmetika).
„Paper Stick“ ir „Plastic Stick“ mašinų sistemoms gaminti šių leistinų nuokrypių palaikymo metodai labai skiriasi.
Strypo skersmens valdymas: priklauso nuo strypo dydžio tikslumo (kuris lemia vidinį skersmenį), vyniojamųjų sluoksnių skaičiaus ir popieriaus storio vienodumo. Jei popieriaus svoris ritinyje pasikeičia daugiau nei ±3 %, gamybos metu susikaupę sluoksniai sukelia OD dreifą. Automatinis lazerinių jutiklių skersmens aptikimas naudojamas siunčiant grįžtamąjį ryšį apie popieriaus juostelės vyniojimo traukimo ar padavimo greitį, kad šis poslinkis būtų ištaisytas realiu laiku aukštos klasės mašinose.
Plastikinės lazdelės skersmens valdymas: priklauso nuo formos tikslumo, lydalo slėgio pastovumo, aušinimo greičio tolygumo, kilimo{0}}greičio pastovumo. Lydymosi slėgio bangos-, kurias sukelia sraigto greičio pasikeitimas, temperatūros reguliatoriaus cirkuliacija arba netolygus granulių padavimas-, tampa tiesioginio OD impulsais tuo pačiu dažniu. Šiuolaikinėse plastikinėse ženklinimo mašinose naudojami krumpliaračių siurbliai (lydymosi dozavimo siurbliai), kurie įdedami tarp varžto ir štampo. Tai atskiria slėgio svyravimus nuo išvesties dydžio svyravimų. Stabiliai veikiant OD tolerancijos yra ± 0,05 mm arba didesnės.
Sienelės storio lygumas: popieriaus lazdelėse tai nustatoma pagal persidengimo lygumą tarp nuoseklių apvijų važiavimų. Bet kokie tarpai tarp šalia esančių juostelių gali sukelti vietinius dribsnius. Plastikiniuose strypuose jis nustatomas pagal štampavimo centravimo tikslumą (štampavimo strypas turi būti visiškai sucentruotas su išoriniu štampavimo žiedu) ir tai, kad vamzdyje nėra įdubimo, kuris ištirpsta prieš patenkant į kelio nustatymo įrankį.
Papildomi veiksmai po formavimo
Nė vienas modelis negali pateikti gatavo produkto apvijos galvutės ar štampavimo angos gale. Abiem atvejais reikia papildomų veiksmų, kad padidėtų sąnaudos ir laikas.
Popieriaus lazdelės papildomi žingsniai:
- Pjovimas:Naudodami judantį peilį arba sukamąją kirpimo mašinėlę, supjaustykite stabilų suvyniotą vamzdelį iki tikslinio ilgio. Pjovimo kokybė yra svarbi. Sudužę kraštai gali suskaidyti. Tai neleidžiama liečiantis su maistu ar burnos priežiūrai.
- Pabaigos apdaila:Kai kuriais atvejais reikalingas suapvalintas galas, nusmailinti galiukai arba nuožulnus kraštas. Jie gaminami naudojant besisukančius šlifavimo diskus, kaitinamus formuotojus arba ultragarsinius pjovimo įrankius, kurie išsirikiuoja už pjovimo stoties.
- Sausas:Vandens pagrindu pagamintiems -klijams po apvyniojimo reikia sauso kanalo, kad būtų galima tinkamai sukibti. Karšto oro džiovintuvai arba infraraudonųjų spindulių tuneliai gali pridėti 2–10 metrų grindų ploto, priklausomai nuo vamzdžio greičio ir klijų mišinio.
- Patikrinkite:Patikrinkite, ar sluoksnio defektai, skersmuo viršija specifikaciją, tiesumo problema. Automatinės regėjimo sistemos, kuriose naudojamos laidinės-nuskaitymo kameros, labiau paplitusios didelės spartos{2}}linijose.
Papildomi plastikinės lazdelės žingsniai:
- Pjovimas:rotacinis pjaustytuvas su tuo pačiu kilimo greičiu. Pjaunamų paviršių švara priklauso nuo ašmenų aštrumo ir pjovimo temperatūros. Taip šalta, o traškučiai su kraštais. Taip karšta, lenkiasi kraštas.
- Aušinimas:Išėjus iš dydžio nustatymo įvorės, strypas praeina per vandens vonią arba oru{0}}aušinamą konvejerį. Tai užtikrina visišką sukietėjimą prieš apdorojimą (pusiau -kristaliniams polimerams, tokiems kaip polipropilenas ir polietilenas). Nepakankamas aušinimas sukelia deformaciją, todėl lazdelės po supakavimo gali deformuotis.
- Spausdinimas/dekoravimas:Paviršiaus spausdinimas (flexo arba tampografija) yra lengvesnis ant plastikinių strypų, nes jo apdaila yra lygi,{0}}be skylučių. Galima spausdinti pagaliukus, bet pirmiausia reikia paviršiaus sandarinimo arba grunto, kad rašalas nepatektų į pluoštus.
Poveikis gamtai ir taisyklėms
Popieriaus ir plastiko pagaliukų savybes nėra lengva palyginti. Gali būti neteisinga pateikti pretenziją neatsižvelgiant į visą gyvavimo ciklą. Popierius ir plastikinis pagaliukas veikia poromis dviejose labai skirtingose atliekų sistemose, anglies dioksido skaičiavimo sistemose ir taisyklių aplinkoje.
Popieriaus lazdelės gaminamos iš medienos plaušienos ir yra atsinaujinantis išteklius. Pagal EN 13432 taisykles atitinkantys pramoniniai kompostavimo įrenginiai (daugiau arba lygus 90 % skilimo per 12 savaičių, mažesnis arba lygus 10 % skaidymas po filtravimo, ekotoksiškumo reikalavimai). Tačiau pats popierius sunaudoja daug energijos. Jame taip pat naudojami cheminiai celiuliozės procesai, kuriems reikia išvalyti nuotekas. Savo 2020 m. apžvalgoje, kurioje lyginamas plastikinių ir popierinių pakuočių gyvavimo ciklo poveikis, NCASI nustatė, kad popierinių gaminių anglies pėdsakas gamybos etape yra didesnis nei panašių plastikinių gaminių. Tai kompensuojama tik tuo atveju, jei pakartotinai naudojate arba perdirbate daugiau nei vieną kartą.
Plastikiniai strypai, pagaminti iš iškastinio kuro PP arba PE, normaliomis natūraliomis sąlygomis nesuyra. Jei su juo elgiamasi netinkamai, gali padidėti plastiko tarša vandenynuose ir sausumoje. Tačiau šiuolaikinės plastikinių lazdelių gamybos vienetinės kokybės energijos sąnaudos yra mažesnės nei popierinių lazdelių gamybos linijos. Poliolefino mechaninio perdirbimo sistemos yra gerai žinomos daugelyje rinkų. Augaliniai-pagrįsti pasirinkimai, pvz., PLA perėjimas prie popieriaus, subalansuoja tai, kas nutinka gyvenimo pabaigoje. Tačiau jie taip pat priklauso nuo ūkio naudojimo ir kompostavimo įrenginių.
Taisyklių tendencija, ypač Europos Sąjungoje, riboja vienkartinius -plastikinius gaminius teikiant maitinimo paslaugas ir asmeninę priežiūrą pagal Reglamentą (ES) 2024/1251 (keičiant 2026 m. vienkartinio naudojimo plastiko direktyvą) ir panašias taisykles kitur. Taisyklės palankios augalinėms medžiagoms, priklausančioms tokioms kategorijoms kaip ledinukai, gėrimų maišyklės ir vienkartiniai vatos tamponai. Tai nereiškia, kad plastikinės lazdelės neveiks. Tai reiškia, kad jų rinkos dėmesys perkeliamas į daugkartinio naudojimo, ilgaamžiškumo ar medicininės paskirties -naudojimą, o plastiko našumo pranašumas pateisina tolesnį naudojimą.
Sąnaudų komponentų palyginimas
Yra didelių skirtumų tarp dviejų modelių vieneto, eksploatacinių ir bendrųjų išlaidų atžvilgiu.
| Išlaidų kategorijos | Popieriaus lazdelių mašina | Plastikinių lazdelių mašina |
|---|---|---|
| Pradinė investicija | Apatinis pradinis taškas (mechaninė apvija, nėra šildymo sistemos) | Aukštesnis pradinis taškas (krosnys, formos, aušintuvai, temperatūros reguliatoriai) |
| Vieneto medžiagų sąnaudos | Vidutinė (popierius + klijai), masės kaina aukštyn ir žemyn | Paprastai mažesnis už kg (dalelės); svyruoja priklausomai nuo aliejaus/polimero kainos |
| Energijos naudojimas | Žemas arba vidutinis (variklis, sausa karštis) | Vidutinis{0}}aukštas (lydymo aparato šildytuvai, aušinimo siurblys, lydalo siurblys) |
| Įrankio pakeitimai | Sukeiskite meškeres (minutės), kad pakeistumėte dydį | Pakeiskite formas (valandomis) ir pakeiskite formą pagal dydį ar formą |
| Darbo paklausa | Vidutinis (laikrodžio apvija, užpildo klijai, reguliuojamas pjaustytuvas) | Stabilios būklės žemesnė (susiliejimas po-diegimo labai automatizuotas) |
| Priežiūros sudėtingumas | Mechaniniai guoliai, pjovimo peiliai, guminiai antgaliai | Varžtų susidėvėjimas, šildytuvo dalys, formų valymas/priežiūra |
| Tipiškas atsipirkimo laikas | Skaičiais trumpesni | Ilgesni, bet mažesni papildomi mokesčiai{0}}didelės apimties atvejais |
Bendra plastikinės faneros vieneto kaina yra mažesnė už{0}}popierinio lazdelės lūžimą, atsižvelgiant į vietą, darbo sąnaudas ir energijos sąnaudas. Tačiau vidutiniai lazdelių dydžiai (3–8 milimetrų skersmens ir 50–200 milimetrų ilgio) yra apie 1–3 milijonus pagaliukų per metus.
Naudokite atitikimo vadovą
Pasirinkimas tarp dviejų mašinų tipų priklauso nuo strypų naudojimo.
Pasirinkite popieriaus klijavimo mašiną, jei:
- Galutinis produktas yra maisto poveikis, burnos priežiūra arba vienkartinės{0}}naudojimo prekės, kurioms taikomi plastiko apribojimai
- Prekės ženklo įvaizdis sutelkiamas į esminę informaciją apie tvarumą, kompostuojamą ar "natūralų"
- Gaminiui reikalingas geras išilginis stūmimo stiprumas ir vidutinis lankstumas (pvz., ledinuko rankena, kuri turi būti sulenkta nesulaužant)
- Ekonomika Gamybos apimtys žemiau plastiko lydymosi temperatūros
Renkantis plastikinį lipduką:
- Galutiniam produktui reikalingas dydžio tikslumas yra didesnis, nei galima patikimai pasiekti naudojant vėjo{0}}procesus
- Naudojimui reikalingas cheminis atsparumas, hidroizoliacija arba sterilizacija (autoklave)
- Produktas yra patvarus arba daugkartinio naudojimo daiktas (kosmetiniai aplikatoriai, pramoninis zondas)
- Apimtis pateisina investicijas į mašinas, rinka priima plastikines medžiagas
Popieriaus ir plastiko lazdelių gamintojai yra įrengti su dviem gamybos linijomis po vienu stogu, todėl gamintojai gali aptarnauti dviejų tipų medžiagas iš vienos gamybos vietos. Tai suteikia klientams galimybę rinktis medžiagas, kurių negali pateikti vieno tipo gamintojas.