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纸塑包装机的可行性分析

纸塑包装机包装是一种比较成熟的包装工艺,尤其近十年来得到了快速发展,所以“纸塑包装”这种包装方式的可行性没有问题。
通过吸塑壳和纸卡进行吸塑包装时,国内的普遍做法是将加热面放在吸塑壳侧,热量经吸塑壳传递到纸卡表面,熔化纸卡表面的热熔胶。采用这种方式的结构设计比较简单,只需在每个工位表面垫-一个高电阻的金属片,通过一个电环在机台运行时控制电源通断对吸塑壳进行加热。一方面由于每个工位运行至加热位时,都要重新将工位从环境温度加热至工作温度,不仅造成了能源的损耗,而且每个工位加热后的温度也不尽相同。另一方面若加热的速度太快,会造成高电阻的金属片局部温度过高,烫坏吸塑壳;加热速度慢的话又影响机台的生产效率[29,30]。因此吸塑包装的热封效果很不稳定。

举例:一家公司的灯泡产品要出口至欧洲,经过环境恶劣的海运,客户经常发现有些吸塑包装的产品发生开裂,所以传统的纸塑包装机不能满足目前的要求。通过对不合格的产品进行撕裂破坏测试,发现吸塑壳和纸卡的粘接面局部未粘牢,主要原因是热封时热熔胶受热不均匀,熔化程度不同导致粘接效果有差异。


经过综合考虑,准备通过改善加热的均匀度和一致性来提高吸塑质量,用一个脱离工位的恒温金属板替代原有的高电阻金属片。正常来说,纸塑包装机工作时时吸塑壳在产品下方,纸卡在产品上方,所以用金属板加热时热量是进过纸卡背面传递至涂热熔胶的正面,可以提高加热温度而不会烫坏吸塑壳。示意图如图。

通过纸卡面加热示意图

另外,传统的手动纸塑包装机生产速度仅为120次/小时,需要占用较多的操作工;全自动的吸塑包装机虽然生产速度高达1800 次/小时,但是设备成本太高,而且换规格的时间很长,满足不了变化多端的照明市场需求。所以公司希望设计一种半自动的纸塑包装机,规格多样的吸塑壳和产品的上料通过操作工手动完成,其他动作实现自动化,同时考虑到手工上料的操作速度,机台速度设定为300次/小时。