Производство полиэтиленовых пакетов: технология и особенности
Полиэтиленовые пакеты давно стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, выступая в роли надежных помощников для транспортировки и хранения различных вещей. Несмотря на их повсеместное распространение, мало кто задумывается о том, как именно производят такие пакеты. В этой статье мы расскажем о том, как же изготавливаются полиэтиленовые мешки и пакеты, опишем основные этапы и технологические особенности, подробно познакомим вас с работой.
В современном мире полиэтиленовые пакеты стали неотъемлемой частью повседневной жизни. В этой статье мы раскроем все тайны производства пластиковых пакетов, расскажем о видах используемых материалов и их особенностях.
Прежде чем углубляться в процесс производства, стоит понять, что из себя представляет полиэтилен.
Полиэтилен - это полимер, представляющий собой продукт полимеризации этилена.
Полимеризация этилена: Производство начинается с полимеризации этилена, который добывают из природного газа или нефти.
Виды полиэтиленового сырья
Существует несколько видов полиэтиленового сырья. Каждый вид определяет конечное свойство пакета: шуршашим он будет, или гладким, плотным или тонким, вакуумируемым или нет, можно ли будет его использовать с пищевыми продуктами, или он годится только для сбора мусора.
Существуют различные виды полиэтилена - низкой плотности (ПЭНП), высокой плотности (ПЭВП) и линейный низкой плотности (ЛПНП).
- ПНД - полиэтилен низкого давления, или полиэтилен высокой плотности, используется для изготовления «шуршащих пакетов».
- ПВД - полиэтилен высокого давления, или полиэтилен низкой плотности, гладкий мягкий материал. Из него делают пакеты с петлевой ручкой.
- ПСД - полиэтилен среднего давления - это гибрид ПНД и ПСД материала. Он плотный и скрипучий.
Различные виды полимеров можно комбинировать между собой, создавая многослойные пленки, которые используются, например, для производства вакуумных пакетов. Для этого применяют оборудование, в котором предусмотрены несколько экструдеров.
У многослойной пленки много преимуществ. Имея меньшую плотность, пленки становятся крепче и выдерживают большие нагрузки, притом на ощупь кажутся плотнее, чем на самом деле.
Первичное сырье используется при производстве пакетов под пищевую продукцию.
Вторичное сырье, изготавливается путем переработки отходов производства полиэтилена.
Многие производители часто грешат тем, что добавляют переработанные отходы от вырубки пакетов в первичное сырье, тем самым удешевляя производство. Визуально такие пакеты неотличимы от тех, которые произведены только из первичного сырья, кроме прозрачных пакетов.
Такие пакеты нельзя использовать с пищевой продукцией, так как имеется миграция вредных веществ в продукты питания. Хотя кто-то утешает себя тем, что, использовав вторичку, во внутреннем слое многослойных пакетов, он эту миграцию исключает.
После определения типа сырья, гранулы отправляют на предэкструзионную обработку. Сырье загружают в бункер экструдера, где происходит его предварительная подготовка. Оно просушивается и нагревается.
Большинство производителей, на этапе загрузки бункера, вводят гранулы карбоната кальция (мела) в сырье. Это значительно снижает себестоимость пакета. Добавление меловой добавки играет на руку тем, кто продает рулоны пакетов на развес, так как мел делает пакеты намного тяжелее. Получается двойная выгода.
Тем не менее, такие добавки разрешены Роспотребнадзором, и используют их повсеместно. Оградить себя от покупки таких пакетов можно.
При чрезмерном добавлении меловой добавки возникает ряд проблем: пленка становится «бумажной», пакеты плохо держат швы.
Помимо удешевляющих производство добавок, используются, конечно, и их полезные собратья.
Процессы экструзии используются для получения полиэтиленовой пленки.
Экструзия полиэтилена
Экструдер, по принципу работы, можно сравнить с мясорубкой. Внутри экструдера специальный спиральный вал, называемый шнеком, продвигает сырье к экструзионной головке. Шнек равномерно нагревается группой ТЭНов. Температура расплава, продвигаемого шнеком, поддерживается на одном уровне, и составляет около 125 градусов.
Именно на этом этапы определяются размеры будущего пакета. Благодаря потокам воздуха снаружи рукава, происходит его равномерное охлаждение. А сжатый воздух, подаваемый через отверстия в дорне головки, обеспечивает раздув рукава изнутри, тем самым задавая ширину пакета. Внутренний поток воздуха не подается постоянно, а лишь до момента достижения необходимой ширины.
Толщина выдуваемой пленки регулируется скоростью вращения натяжных валов. К натяжным валам рукавная «рюмка» подходит вдоль «щек», которые постепенно сужаясь, складывают ее в полотно. Натяжные валки, покрытые резиной, плотно прилегая к поверхности рукава, отжимают из него остатки воздуха, и далее направляют на намоточные валы. На этом же этапе, при необходимости, применяется фальцовка пакета.
Слева - складывающие деревянные щеки формируют полотно, справа - сложенный фальцованный рукав переходит на намоточные валы.
Если планируют нанести логотип, то между вытяжными и намоточными валами ставят специальный активатор, или коронатор для пленки, который придает определенный заряд поверхности, что позволяет краске хорошо ложится на полиэтилен.
На экструдере помимо рукава производят полурукав и пленку. Выбор типа готового изделия зависит от того, каким методом будут производить дальнейшие пакеты.
Следующий этап - продавливание материала через отверстие круглой формы. Расплавленное сырье поднимается по экструдеру, после чего происходит его охлаждение. Пленка наматывается на барабан до необходимого метража.
После экструзии рукав пленки охлаждается воздухом или водой для стабилизации структуры материала.
На данном этапе на поверхность пленки может наноситься печать с помощью флексографического метода.
Резка: Пленка разрезается на полосы необходимой ширины.
Готовые рукава перевозят на пакетоделательные машины. Существует множество вариантов пакетоделательных линий. Она состоит из размоточного модуля, направляющих валков, зоны сварки шва, зоны нарезки на пакеты, и приемного стола.
Термосварочным оборудованием формируется продольный шов, и далее ножом-гильотиной отсекается необходима длина пакета.
Вот и вся технология изготовления пакета с донным швом.
Современная технология производства полиэтиленовых пакетов состоит из нескольких этапов. При грамотно организованном процессе себестоимость продукции получается невысокой.
С помощью экструдера осуществляется выдувание полиэтиленовой трубы.
Специальный пакетоизготовительный агрегат производит раскрой и вырубку пакетов по установленному алгоритму.
Современное оборудование, при условии своевременного технического обслуживания, способно изготавливать полиэтиленовые пакеты на протяжении 10 лет.
Хорошо продуманная и отлаженная технология во всех ее проявлениях и на всех этапах соответствует требованиям нормативных документов.
Нанесение печати
Следующие этапы производства - необязательные, но часто использующиеся. Нанести печать на полиэтиленовые пакеты можно различными способами. Это офсетная печать, шелкографическая печать и, самая распространенная - флексографическая печать. Её отличает низкая стоимость, скорость изготовления и применимость к большим тиражам пакетов.
Для нанесения логотипа, надписи или изображения могут использоваться технологии флексографии или шелкографии.
Перед нанесением печати, для лучшей адгезии краски с пленкой, рукав необходимо предварительно активировать коронарным разрядом.
Далее бобины поступают на флексопечатный станок, на формном цилиндре которого уже установлены печатные оттиски. Изображение не печатается за раз всеми цветами. Печатная секция, упрощенно, состоит из корытца с краской, в которой купается резиновый валик, наносящий краску на анилоксовый (керамический). По аниклосовому валику краска переходит на печатную форму, и уже с нее отпечатывается на пакете.
Он позволяет значительно снизить стоимость производства пакетов с логотипом. В большинстве случаев,изготовление пакетов с логотипом с помощью метода флексографической печати основывается на использовании первичных полиэтиленовых гранул и высокопигментной краски.
Флексопечать - это процесс полностью автоматизированный.
Когда рулон пленки охлажден и готов к дальнейшей обработке, он погружается в флексографическую машину. На данном этапе производства осуществляется нанесение фирменной символики на заготовленную полиэтиленовую пленку.
Флексография предполагает нанесение логотипов красками с высокими показателями эластичности. Полимерно-печатные формы насаживаются на вал станка и переносятся на заготовку.
С помощью шелкографа удается создавать крупные и яркие рисунки.
Шелкография
При печать небольших тиражей пакетов, до 10000 штук, обычно применяют методику шелкотрафаретной печати (или шелкография). Эта технология основывается на применении трафаретов и производится путем нанесения на пакет цветного изображения.
Различные краски, которые используются в процессе работы, обладают специфическими свойствами. Самое главное - это износостойкость, т.е. они долго держатся на окрашенных поверхностях пакетов. Такие краски устойчивы к стираниям и иным воздействиям в процессе эксплуатации.
Кроме того шелкография имеет еще несколько плюсов. Печать на полиэтилене методом шелкография производится намного быстрее чем флексографическая печать.
Формирование и вырубка пакетов
Производство полиэтиленовых пакетов включает их резку. На этом этапе изготовления пакетов, отпечатанную пленку пропускают через секцию сварки. Для сварки применяют двусторонние горячие ножи. Так же с помощью сварного шва создается дно пакета. Кроме того в момент сварки осуществляется формовка ручек пакетов.
Производство пакетов требует использования специального станка, осуществляющего раскрой заготовок по шаблону. Данное оборудование также отвечает за донный шов и наличие боковых складок.
Окончательный раскрой и вырубка пакетов осуществляется специальной гильотиной. Изделия вырезаются по заложенному шаблону.
Дополнительные этапы производства
Дополнительным этапом при производстве полиэтиленовых пакетов может быть перфорация. Существует 2 метода прорубки отверстий в пленке: холодный и горячий. Выбор того или иного способа, зависит от того какой материал используется, какого диаметра нужны отверстия и на какой площади.
Большинство известным нам пакетов имеют ручки. И они либо прорубаются, либо припаиваются тем или иным способом. Ручки известных нам пакетов-маек делают на прорубном прессе. Самый простой метод - вырубка ручки на вырубном прессе.
После того, как пакеты были пропаяны и нарезаны, их передают оператору пресса, который по заданным параметрам длины и ширины ручек вырубает их на специальном станке.
Готовые изделия упаковываются в пакеты или коробки в необходимом количестве. После этого пачки прессуются и штабелируются на паллете.
Дополнительным этапом является ламинирование изделий.
Влияние на окружающую среду и переработка
Переработке полиэтилена должно уделяться особое внимание. В естественной среде полимеры разлагаются длительное время и наносят вред природе. Огромное количество пластиковых пакетов и их остатков ежегодно попадает в море. Это наносит вред популяциям живых организмов, в том числе рыбам, млекопитающим.
Технология пиролиза позволяет перерабатывать использованные пакеты в сырье, которое затем используется для производства новой продукции. Существуют и другие технологии, с помощью которых можно снизить негативное влияние от разложения полимеров на окружающую среду.
Практичной и невысокая стоимость обуславливает использование полиэтиленовых пакетов в быту. Изделия отличаются прочностью, максимальной нагрузкой, размерами, дизайном, другими характеристиками. При наличии специальных знаний организовать производство подобной продукции высокого качества не сложно. Распространенный на рынке вид упаковки изготавливается из полимеров разного вида. Использование в качестве сырья полиэтилена низкого давления позволяет изготавливать пакеты для транспортировки и хранения различных предметов и продукции, кроме пищевой.