几种全自动纸浆模塑快餐具成型机介绍.docx

几 种 全 自 动 纸 浆 模 塑快 餐 具 成 型 机 介 绍郑天波(轻工业杭州机电设计研究院浙江科威轻工发展有限公司, 浙江 杭州 310004)摘 要: 通过对三种全自动纸浆模塑快餐具成型机的介绍, 展现了我国纸浆模塑快餐具行业的总体发展水平, 可为相关设备的开发提供参考。关 键 词: 纸浆模塑; 全自动; 成型机中图分类号: t s735+ . 7文献标识码: b1 引 言我国纸浆模塑快餐具成型工艺和成型机的研究,大约从 1993 年开始, 当时只局限于科研院所。 1995年国内部分城市“禁止白色污染”和铁道部在全国铁 路各站禁止使用发泡塑料快餐盒后, 许多设备制造厂 纷纷投入这一行业, 造成多种纸浆模塑快餐具成型工 艺和成型机的出现。这些成型机按干燥定型方式可分 为: 热压式和烘道式; 按湿坯成型方式可分为: 定量注浆式和浆池捞浆式; 按自动化程度可分为: 手动, 半自 动和全自动。在纸浆模塑快餐具行业的起步阶段, 由于技术和 资金等方面的限制, 我国许多企业用的是比较原始的 手动机型。 随着行业的发展, 全自动纸浆模塑快餐具成型机将成为主流。本文将就最典型的几种全自动机 型作一介绍。2 冷、热压无转移模全自动纸浆模塑成型机冷、热压无转移模全自动纸浆模塑成型机是轻工 业杭州机电设计研究院 ( 原名: 轻工业部杭州轻工机械设计研究所) 浙江科威轻工发展有限公司设计开发 的。 其特点是, 采用定量注浆吸滤成型, 经冷压榨、挤 干多余水份后, 用最少的能耗, 对制品进行干燥定型。 该机的传动采用压力、流量双比例液压控制系统, 速 度可以快慢切换, 移模、锁模分别控制, 传动平稳, 冷压、热压合模力高达 300 400 kn 。其结构简图如图 1所示。图 1冷热压无转移模全自动纸浆模塑成型机简图1- 吸滤成型模 2- 冷压榨上模3- 热压定型下模4- 热压上模2. 1吸滤成型5- 吸滤成型浆槽 6- 制品移送工位把配成浓度为 0. 4% 0. 7% 的浆料定量注入吸滤成型浆槽 5 内。 经真空抽吸, 在吸滤成型模 1 中成 型制品, 湿坯干度达到 33% 36% 。然后采取机械冷压榨使湿坯进一步脱水。 合模时, 冷压榨上模 2 快速收稿日期: 2002204201作者简介: 郑天波 (1965- ) , 男, 浙江仙居人, 工学学士 (塑料机械专业) , 工商管理硕士 (m ba ) , 高级工程师, 现任轻工业杭州机 电设计研究院塑料机械研究室主任, 浙江科威轻工发展有限公司总经理, 中国食品和包装机械协会纸浆模塑分会副会长。主要从事塑料机械、纸浆模塑设备的研究、设计、开发、生产、管理工作。 发表论文多篇.轻工机械 2002 年 第 4 期47新设备新材料新方法郑天波 几种全自动纸浆模塑快餐具成型机介绍向下移动, 以节省合模时间, 当接近吸滤成型模 1 时,电脑发讯给比例流量阀, 减少液压流量, 减慢合模速 度, 以达到平稳无撞击的冷压合模效果。 冷压合模到位后, 液压系统的比例压力阀作用, 使冷压合模压力迅速上升, 最高可达到 400 kn 。把湿坯内的水强制挤 出, 以减少后道工序- 热压定型的能耗。经冷压榨后, 湿坯干度可达到 50% 以上。冷压上模 2 迅速打开, 湿 坯吸附其上, 并随之转移。2. 2 热压定型冷压上模上升到位后, 热压定型下模 3 迅速移到 冷压上模 2 的正下方, 冷压上模 2 向下与热压定型下 模 3 合拢, 使湿坯转移到热压下模 3 中。 冷压上模 2 上升, 热压下模 3 迅速回到其初始位置, (即热压上模4 的正下方) 热压上模 4 下降, 与下模 3 合拢, 对制品 进行热压烘干和定型。2. 3 根据生产的不同要求, 制品输出选用以下二种 方法: ( 1) 制品经热压定型后, 热压开模时, 制品附着 在热压上模 4 中, 当热压下模移到冷压工位时, 制品从热压上模 4 中下落到制品移送工位 6 上。这种方法简单, 充分利用了机器的每一个动作和工位, 达到工 作周期最短的目的。(2) 制品经热压定型后, 热压开模时、热压上模 4 上移, 制品吸附在热压下模 3 中, 用机械手把制品从热压下模中取出, 直接放置到输送带 上, 进入切边、消毒和包装工序。2. 4 结构特点这种机型结构紧凑, 占地面积小, 机器长 3 m , 宽1. 5 m 。 由于采用了冷压榨工艺和液压比例系统, 可 以节省大量能源, 操作简单, 工作平稳。采用一套吸滤成型和冷压装置配二套热压定型装置的组合, 科学地分配了吸滤冷压与热压定型的时间。 该机型的技术含量高, 结构科学合理, 经多年使用, 用户反映良好, 可大量推广应用。3 单热压转移模全自动纸浆模塑成型机单热压转移模全自动纸浆模塑成型机是模仿纸 质扬声器制造设备改造而成的。湿坯成型也采用定量注浆的方法进行。 一个成型工位配一个热压定型工位。热压定型是该机型限制产量的瓶颈。传动系统采 用全气动控制, 合模力小, 合模气缸庞大。目前有些厂 家采用了气液增压气缸代替原来的普通气缸, 使合模 力有所增大, 但远达不到液压合模的效果。另外, 进口气液增压缸价格约 1. 2 万 1. 5 万元。 为降低成本,这一类机型的生产厂家大都采用自制的气液增压缸。 非专业自制的增压缸主要有二大问题: (1) 喷油, 从贮油缸里出来的空气带有油雾; ( 2) 漏油, 由于油、气二缸在同一轴线上, 对增压活塞与活塞杆之间的同轴度 要求很高, 二缸间的密封环易磨损, 造成漏油。3. 1吸滤成型图 2单热压转移模全自动纸浆模塑成型机简图1- 吸滤成型模2- 转移模3- 热压定型下模4- 热压定型上模 5- 吸滤成型浆槽 6- 机械手装置如图 2 所示, 浆料从高位浆槽定量注入到吸滤成 型浆槽 5 内, 经真空抽吸在吸滤成型模 1 内形成湿坯。 吸滤成型模 1 被气缸顶起, 与转移模 2 合拢后, 通过抽 吸, 使湿坯吸附到转移模 2 上。 吸滤成型模 1 复位后, 转移模 2 右移, 到达工位 2, 转移模 2 下降, 与停留在 工位 2 上的热压下模 3 接触, 制品转移到热压下模 3 中, 转移模 2 上移, 热压下模 3 右移到达工位 3。3. 2热压定型在工位 3, 热压定型上模 4 压下, 进行热压定型。 热压定型结束后。 热压上模打开, 制品留在热压下模3 中。3. 3制品输出热压开模后带吸盘的机械手装置 6 左移, 到达工 位 3, 吸起制品后返回原位, 将制品放到皮带输送机上输出。3. 4结构特点这种机型结构较紧凑, 占地面积较小, 但也存在的气液增压缸价格昂贵, 200 kn合模力的韩国进口48l ig h t i n d us t ry m a ch in e ry新设备新材料新方法郑天波 几种全自动纸浆模塑快餐具成型机介绍许多缺陷: (1) 无冷压榨或冷压榨不完全。虽然在工位1, 吸滤成型模上移与转移模接触转移湿坯时, 也可以 进行冷压榨脱水, 但因转移模 2 安装在导杆上, 要左右移位, 无法施加很大的冷压压力; ( 2) 热压压力小。 由于传动系统采用气动, 气缸进行热压合模, 所以无法产生很大的合模力, 采用气液增压缸虽可以增加合模力, 但也有限, 不能满足热压定型的要求, 且还存在 前述喷油漏油等问题; ( 3) 吸滤成型与热压定型周期 不匹配。吸滤成型时间由注浆时间约 3 s, 抽吸时间 6 10 s 组成, 加上转移到热压下模的时间 8 s 左右,合计为 19 22 s。 而热压定型时间与机械取件时间20 30 s, 机械手取件 8 10 s, 二者相加为 27 40 s,热压定型周期远大于吸滤成型周期, 一对一不匹配, 所以成型后湿坯要等待热压定型的完成, 全机动作匹 配很不合理。3. 5 改进设想该机型的以上缺点, 有些是可以改进的。 轻工业 杭州机电研究院已对这种机型进行了改进设计, 原热压工位前增加了一个热压工位, 以解决成型与定型时间不匹配的问题, 大大提高了效率。4 组合型热压转移模全自动纸浆模塑成型机组合型热压转移模全自动纸浆模塑成型机的成 型、定型装置是独立分体结构, 如图 3 所示, 是几台手动机的组合。该型设备结构庞大, 占地面积大, 是几种 手动机的简单组合。机型不同, 它采用从浆池中捞浆的方式进行。 吸滤模具 2 没入浆池中, 通过真空抽吸, 使纤维附着其上成 型。吸滤模上升到转移工位, 右转移模 3, 在转移模上下移动缸 11 的推动下与吸滤模 2 合拢, 右转移模 3吸气, 吸滤模 2 停止抽吸或反吹, 使湿坯转移到右转 移模 3 上。 吸滤模 2 下行, 重复吸滤动作。 右转移模 上升并向右移动, 到达右热压定型工位, 在转移模上下移动缸 11 的作用下下移, 把湿坯转移到右热压定 型下模 6 中。与此同时, 左转移模 4 与吸滤模 2 合拢, 完成第二轮湿坯向左转移模转移的过程。 气缸 11 提 升左、右转移模 4、3 后, 在气缸 10 的作用下左移, 右 热压上模 7 向下合模, 进行右热压定型工位的热压定型。气缸 11 再把转移模 4、3 降下, 左转移模 4 落在左 热压定型下模 5 中, 而右转移模 3 落在吸滤模 2 上。 这样, 左转移模完成湿坯向左热压下模 5 的转移, 而 吸滤模 2 完成湿坯向右转移模 3 的转移。 左、右转移 模 4、3 提升, 并右移。 左热压定型工位也进行了一次热压合模。热压合模到一定时间后, 开模, 机械手 9 取 出制品。 如此循环往复。4. 2 结构特点(1) 机器体积庞大, 结构散乱用吸滤、热压等单 机机械组合而成的这类全自动纸浆模塑成型机结构不够合理, 吸滤模转移模不能形成力的封闭系统, 无 法增加冷压榨工序, 最大限度地降低湿坯中的水份, 与第一种机型相比能耗较大;(2) 制品重量波动大由于吸滤成型是浆池中进 行, 浆料的浓度不断减小, 周期性加入浆料恢复浓度, 造成浆池中浆料的浓度 的不断变化, 致使成型湿坯的重量变化 较大;(3) 制品质量差由于合模缸采用 气缸或气液增压气缸, 合模力较小, 制品的挺度、表面光洁度与平整度均不如 第一种机型。5 结 论通过对上述三种机型的分析比较,可以看出图 1 所示的冷、热压无转移模4. 1工作原理这种机型的湿坯成型与前二种定量注浆方式的全自动纸浆模塑成型机, 作为一种典型的纸浆模塑成型机, 其工艺和结构都比 较合理、科学, 是三种机型中最理想的 一种全自动纸浆模塑成型机。图 3组合型双热压转移模全自动纸浆模塑成型机简图1-6-9-浆池 2- 吸滤模 3- 右转移模 4- 左转移模 5- 左热压定型下模右热压定型下模 7- 右热压定型上模 8- 左热压定型上模 取件机械手 10- 转移模左右移动缸 11- 转移模上下移动缸轻工机械 2002 年 第 4 期49新设备新材料新方法郑天波 几种全自动纸浆模塑快餐具成型机介绍in troduc t ion of severa l fully a utom a t ic pulp m o ldfa st food a pp l ian ce form er szh en g t ian 2bo(cow ay l igh t indu st ry d eve lop. co. l td. , h angzho u p ro jec t & r e sea rch in st itu te o f e lec t rom ech an ica l in l igh t indu st ry, h angzho u zh e jiang p ro v ince 310004, c h ina)a bstra c t: t h e p ap e r u n fo ld s th e o ve ra ll deve lop in g leve l o f th e co u n t ry s p u lp m o ld fa st foo d app lian ce in du st ry b y in t ro du c in g th ree fu lly au tom a t ic fo rm e r s w h ich w ill p ro v ide refe ren ce fo r th e deve lopm en t o f re la t ive dev ice s.key word s: p u lp m o ld; fu lly au tom a t ic; fo rm e r 信息简讯 产品介绍汽蒸喷放 ( 爆破) 制浆技术装置鉴定会在鄂 召开日前, 湖北省科学技术厅在谷城县组织召开了“汽蒸喷放(爆破) 制浆技术装置”项目技术鉴定会。 中国造纸开发公司、 中国制浆造纸研究所、湖北工学院、中国轻工业武汉设计院、 湖北省轻工业科学研究设计院、湖北省造纸协会、湖北省造纸 公司、武汉格润环保设备有限公司、谷城县爆破制浆纸业有限公司以及湖北省谷城县有关部门的领导、教授、专家参加了会 议。鉴定会听取和审查了武汉格润环保设备有限公司提供的实用新型专利证书、工作报告、技术研究报告、查新报 告、环保监测报告、纸浆性能试验报告、用户使用报告等文件, 对项目的生产现场进行了考察和认真讨论, 与会专家 提出了如下意见和建议:( 1) 格润公司研制开发的“汽蒸喷放 ( 爆破) 制浆技术装 置”具有污染负荷轻、成浆得率高、产品质量好、生产成本低、 经济效益好的优点, 为合理利用麦草资源、实现清洁生产开创了新路。此技术装置的研发符合国家产业政策、环保政策及行 业的技术政策。(2) 本项目生产线全部采用国产设备, 结构紧凑合理, 流程 简单, 操作方便, 4 台并列汽蒸塔实现了微机控制运行, 动作准 确, 控制精密, 安全可靠, 年产万吨规模的立体设备工程设计有 较高的技术含量和创新性, 达到国内领先水平, 可与国外技术装置相媲美, 尤其在销售价格方面, 具有很强的竞争力。(3) 此 装 置 经 研 发、试 验、批 量 生 产, 经 过 5 个 多 月 的 运 行, 各项技术参数达到或超过设计指标, 运行良好, 经受了工 业生产实践的考验, 标志着该成果已实现了向生产力的转化, 推广平台已经形成。(4) 采用此装置, 蒸煮麦草的加碱量只需 1. 0% 1. 5% ,制浆得率高达 74. 9% , 制浆废液的 cod c r、bod 5 的发生量较 低, 采用物化+ 生化二级处理后废水可达标排放, 由于污染负荷低, 治理污水的投资费用和运行费用相应降低。( 5) 用麦草爆破纸浆抄造的高强瓦楞原纸经湖北省造纸 质 量监督检验站测试, 各项指标达到 b 级 (高强) 瓦楞原纸规定的要求, 产品质量稳定, 受到多家用户好评。 本项目推广应用前景良好, 为我国造纸工业的发展作出重大贡献。( 6) 专家建议: 此项目有必要进一步完善生产工艺和环保 设施, 逐步扩大规模和产品用途, 并对废液进行综合利用研究。(金 旺)zd sd 30 型 40 m 3 低 浓 连 续 碎 解 除 杂系统由济宁华一轻工机械有限公司开发研制的用于处理废箱纸板及各类废纸的新产品 zd sd 30 型 40 m 3 低浓连续碎 解 除杂系统日前在安徽山鹰纸业有限公司试车成功。zd sd 30 型 40 m 3 低浓连续碎解 除杂系统是济宁华 一轻机公司在多年生产水力碎浆机经验的基础上, 消化吸收 国际先进技术开发研制成功的。设备包括d 型水力碎浆机、沉 渣井、