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瓦线改造及冷定型瓦线的应用

时间:2014-06-11 17:21:59 点击:139

随着国内经济的发展和出口产品的增加,国内瓦楞包装行业也快速扩张和发展,同时也带来了行业越来越激烈的竞争和产品质量的不断提高。这又促使各企业纷纷对落后设备进行更新或改造,不断提高管理技术水平,降低生产和运作成本,以应对激烈的市场竞争。

        瓦楞纸板生产线设备是纸箱包装企业中最重要的生产线设备,也是纸箱包装企业最大的投资,相对于购进新设备而言,生产线的设备改造便成了各企业的最佳选择。

        在瓦线设备改造的进程之中,企业所追求的目标仍然是节能降耗,减少成本支出,获取最大利润。在生产线的改造中,节能和环保也是主要的改造方向之一。在这种大环境之下,冷定型瓦线应运而生,这为我国瓦线的发展开辟了一条新的道路。

        瓦线的发展及现状

        瓦楞纸板生产线的发展自1895年美国兰斯顿公司生产出世界上第一台单面机开始,目前已经经过了100多年的发展和进步,并随着瓦楞纸箱的广泛应用而迅速发展。第一台具有现代意义的瓦楞纸箱生产线出现于1968年,分别由兰斯顿和科帕尔公司推出,其幅宽有2.2m、生产速度达212m/min,其中包括无导爪的单面机和“双砍刀”横切机

        此后,计算机技术,自控技术,机械技术的不断发展,使低档次瓦线逐步被宽幅高速全自动生产线所代替。同时,后序加工设备印刷开槽机也有相应发展,这些都加速了瓦线的组合化和多功能的特点,“印刷、开槽、压痕、粘箱、点数、捆扎”等多道工序可以全自动高速完成,极大推动了瓦楞纸箱制造业的发展。自上世纪80年代初,国外瓦线数量减少,逐步淘汰了低档次瓦线,在优化制板设备的同时,注重后序加工设备的配套和瓦线效能的提高。经过十多年的整合改造,国外宽幅高速瓦线开始普遍使用,并促进了更先进的印开机的诞生。

        我国的纸箱包装工业起步于上世纪八十年代,普遍使用单机设备加工纸箱。在八十年代中期,为适应外贸出口包装的需要,一些纸箱企业先后从国外引进瓦楞纸板生产线,也上了少量的国产线。进入九十年代,经济的快速发展,使各地纸箱企业陆续大上单面机,在短短的三四年时间,形成了“单面机时代”。单面机与单机手工操作相比是一大进步,但是仍不能满足纸箱市场的需求,为此,在1994年前后,我国的纸箱工业开始进入“瓦线时代”,“瓦线”代表了当时纸箱工业的最高水平。

        我国瓦线的生产制造开发始于八十年代初,印开机的研制也在八十年代中期开始。目前,国内印开机综合技术水平大体上相当于欧美九十年代初的水平,局部上有某些模仿国外设备的先进“结构点”,整体和配套的技术水平还有较大差距。

        目前,全国纸箱企业有各种瓦线3000多条,从数量上来衡量国内瓦线,可以说是严重过剩,但从技术含量来看,产品产量低,技术水平及质量也有差距,瓦线还应当继续发展。

        从瓦线的使用寿命来看,国产线在5年左右,进口线在10年上下。部分企业为减少成本投入,有的瓦线仍在超期服役,但速度慢,质量低,已失去使用价值。这一部分企业要继续发展,必须对现有设备进行改造或更新。

        国内对瓦线的需求状况

        国内瓦线的发展总体上与经济的发展保持同步,东部沿海和南部发达地区的生产力水平明显高于中西部省份,从各企业对瓦线的需求来看,主要有以下几个特点:

        东部沿海,尤其是江浙沿海发达地区经济发展迅速,国内市场和国外产品出口量大,对纸箱的需求量也越来越大,高速、宽幅的自动化瓦楞纸板生产线是大型企业的设备采购及改造目标,但瓦线设备必须向环保、高效、节能方向发展,以最大限度的减少成本投入。

        一些大型纸箱企业的生产线必须具多功能组合化,能集纸板成型、开槽压痕、自动化印刷,色标跟踪切断、在线质量检测等功能于一体,停板不断纸,既省工省时,又提高了生产效率和产品质量。

        中小型企业如加工食品、饮料的包装箱,玩具、日用品的包装箱生产线,以中低速、窄幅瓦线为主,但这些设备必须能够灵活换版,随时停机,开机停机不像传统生产线那么麻烦、耗能,并停机休息不用断纸。

        落后地区,无大量业务的低速生产线,必须具备开机次品少、质量高,更换尺寸灵活、开停机不断纸、无损耗等特点。

        从目前的市场现状来看,纸箱的加工生产已经是微利时代,无论哪种生产线,都应该本着高效、节能、环保的原则,在保证质量的前提下,能最大限度的获取利润。目前各企业正在或将要进行的瓦线技术改造也正是向这一目标迈进,否则技术创新将无任何意义。

        瓦线的改造趋势

        瓦线的技术改造,是以提高企业的经济效益为目的,通过采用国内外先进的,适合企业实际情况的技术成果,改变企业现有设备的性能、结构、工作原理,以提高设备的技术性能、生产效率或改善其安全、环保特性。使改造后的设备结构更先进、技术更完善、效率更高、性能更优越、更少消耗能源和原材料。

        瓦线的设备改造是对设备的局部进行更新换代与改进,即用提高生产线局部设备性能的方法使之能达到较先进的水平所采取的重大技术措施。局部的更新是在原有的设备基础上增添部件或装置,采用先进的技术改变现有设备的局部结构而提高技术性能与使用性能,使原有设备的功能更完善、使用效果更符合生产需要。改造的重点可从以下几点入手:

        第一,要满足纸箱产品的升级和提高产品质量要求的关键设备进行改造,尽量提高设备结构的技术水平,以提高生产能力。如生产线的瓦楞辊改造、制胶设备的改造、热板的改造和印刷机送纸与纸板传动、网纹辊的改造等。

        第二,要对严重浪费能源和原料的设备,对设计效率虽高,但受使用条件限制而生产效率较低的设备进行改造。如电磁调速的变频改造、蒸汽自动回收、自动接纸机的改造等。

        第三,要对经过经济技术分析评价后,效益与效率太差的设备进行改造。如服役时间虽长,技术落后,其精度、效率等不能满足生产要求,但经整修后还能恢复技术性能的设备改造。对污染严重,影响员工健康及环境的设备进行改造等。

        对纸箱企业而言,其综合成本的高低很大一部分是由原纸在生产线上的浪费率和利用率高低决定的,所以应把生产线作为改造的重点。生产线的主要部分有制胶系统、施胶系统和双面机系统,改造的目的就是要抓住这三个关键部位。一条生产线如果把关键环节改造好了,既可提高纸板品质,又可降低成本,从而必然会提高效益。

        改造以节能降耗为主要目的,而新型瓦线的使用,在很大程度上解决了上述问题。

        冷定型瓦线原理及特点

        传统瓦线的能耗问题主要集中在纸板的高温定型及纸板超标水分的蒸发环节上,而国内企业研发的新型冷定型生产线可以在常温下使纸板定型,极大的节约了能源消耗。

        该生产线采用了具有多项发明专利技术的冷定型微波烘干制作瓦楞纸板专利技术,改变了传统工艺中用锅炉(油炉)加热定型瓦楞纸板的生产工艺。使用中增加了胶水的初粘度,通过改变胶水特性,使之能在常温下快速粘合,减少了用胶量,从而减少水分的百分比,降低或不用能耗来蒸发水分。

        冷定型瓦线的主要技术创新点在于:采用微波、电磁波烘干技术和自主开发的粘合剂,干燥热源可控,粘接强度高,干燥均匀平整,生产线布局合理,结构紧凑,综合成本低,无锅炉(油炉)投资,无三废排放,节能且环保。该生产线是我国第一条唯一拥有自主知识产权的瓦楞纸板生产线,在国际上也属最新工艺。该生产线的应用将为整个行业提供新的发展空间。

        “冷”“热”瓦线的技术对比

        在瓦楞生产线上,胶水的用量直接影响到水分含量,而水分含量的多少又是纸板质量的关键。传统玉米淀粉的分子结构决定了胶水的含水量,低于65%的水分时,淀粉就难以糊化,粘度达不到要求。短时间内纸张对水分的吸收量超过胶水含水总量20%的时候,也会因胶水中的水分含量太少而不能产后良好的粘合效果。

        只有改变了胶水,才能改变整机的复合方式。传统的热复合方式使胶水在脱水过程中水分会直接产生蒸汽重新被纸张吸收,然后再蒸发。在吸收和蒸发的过程中会造成纸张变形、翘曲,从而使纸板强度降低,面纸和里纸显楞,对后序加工和印刷造成影响。在生产线速度较高时,为了使淀粉在短时间内熟化,必须使瓦线温度升高,增加生产技术难度的同时,也加大了能耗,增加了成本。

        从环保角度来讲,热定型瓦线使用锅炉产生热能,大量煤的燃烧势必产生二氧化碳和粉尘,严重破坏和污染环境,而且煤、油的大量使用也直接带来了产品的高制造成本。虽然目前在热能利用率的提高问题上有不少的改造方案,但也仅仅是在一定程度上减少了能源的消耗,在环保方面并不能达到理想的要求。

        此外,瓦线设备在高温下运转,也会加速机器的磨损,使用寿命缩短。高温又使金属膨胀,不同的材质膨胀系数不一,因此负荷增加,从而电机耗能增加。

        冷定型瓦楞纸板生产线采用新一代高分子胶水,初粘度高,在常温下能快速粘合,用量少,可有效减少因水分过多引起的问题,而且蒸发水分所用能耗降低。能用10 克以下胶水使瓦楞纸成型粘合(单机),能用25 克以下的胶水将面纸复合。这样既降低了用胶成本,又减少了水分的蒸发,从而使纸张不易变形,最大程度保持了楞高和形状,保证了纸板质量。

        采用电磁波辊,蒸发超标水分,可达到环保、高效、节能的目的。与传统的水分蒸发相比,该辊与微波蒸发器热能转换效率高,由于电磁波对作用面直接加热,避免了因传导过程中产生的损耗,转换效率微波达75%而其磁波能达到83%。这种直接传热方式,可在3 秒钟内产生高温,切断电源后,随即冷却,工作时3 秒钟能蒸发水分5% 左右(以200 克原纸计),对20% 以下水分含量的纸张烘干同样有效。经过电磁波机前烘干的猛烤,能使纸张剧烈收缩,从而增加密度,纸张不易变形。

        新型瓦线的冷定型、冷复合,使整机动作负荷低,功率小;常温下工作,机器机械磨损小,使用寿命长,设备折旧成本低,投资少。减少了加热用机械,如加热锅炉及厂房、加热辊、集纸架等设备的投资费用。减少了燃煤产生的烟气、粉尘的排放,保护了环境。

        新型的冷定型生产线投资少,占地面积小,节省能源,环保无污染,工艺简单,是瓦线发展的新趋势。目前,已有数条冷定型瓦线投入使用,运行状况良好。 

        纸箱行业的变化和发展,促进了行业新格局的形成,市场竞争会更加激烈,落后的瓦线必将被淘汰。原来的中小型纸箱企业会部分分化,重新组合成产值高、效益好、规模大的企业。大企业凭借技术优势占据高档次产品包装市场,小企业以其灵活性、方便性、地方性以及劳动力优势争夺用户。从纸箱行业的发展和目前所面临的形势来看,设备的技术改造将是各纸箱企业在整体发展和生产经营中所面临的一项长期且艰巨的任务。

        企业要发展,技术创新是动力,单纯靠引进新的生产线,不能保证企业的长久发展,从“热定型”瓦线到“冷定型”瓦线的发展,就是企业在技术改造中的创新应用。每一条生产线都有各自的特点,每个纸箱企业也都有自身的发展情况,而且每条瓦线都不是完善的,冷定型瓦线也有需要改进的地方。各个企业应根据各自情况,立足实际,对落后的瓦线积极进行改造,以适应市场对产品要求提高的发展状况。对瓦线上出现的问题,要找出问题所在,全力解决,力求降低成本,提高品质。只有这样,企业才能在竞争中赢得市场,国内纸箱包装行业才能走上健康发展之路。

作者:不详 来源:网络
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