摘要:在当前社会经济高速发展的新形势下,各种商品和产品数量大幅增加,在一定程度上促进了包装工业的进步。同时瓦楞纸板作为一种比较常见的包装纸箱,由于其适用于小批量、多品种和交货及时等现代化的消费特征,对其生产需求日益增加。因此本文通过结合自身实际工作经验,阐述瓦楞纸板生产线的组成及工作流程,就其生产线的技术改造和实践展开研究分析,并提出生产线改造的辅助技术措施,进一步推动瓦楞纸板生产线趋向高效化、自动化方向,以提高生产线的生产能力。
关键词:瓦楞纸板;生产线;技术改造;实践
前言
在现阶段的纸箱生产中,为适应现代化消费社会的需求,满足低克重、高强度的纸箱质量要求,将会促使瓦楞纸板的生产线趋向高速、高效和自动化方向发展。而传统的生产线技术已经不能够适应包装纸箱的生产要求,因此必须利用新兴技术对其进行改造,充分提高瓦楞纸板的生产能力和生产品质。
1 瓦楞纸板生产线的工作概述
1.1瓦楞纸板生产线的组成及功能
瓦楞纸板生产线是根据其生产工艺要求,借助湿部和干部设备两个相对独立的工艺段进行生产,而湿部设备一般包括原纸托纸架、自动接纸机、单面瓦楞机、涂胶机、预热预调器等,其主要作用是把瓦楞原纸制成三层、五层、七层等不同的楞型组合。对于干部设备来说,其组成部分有纵切压痕机、堆码机自己轮转切断机等,其功能则是按照订单要求对瓦楞纸板进行纵切、横切以及堆码等[1]。
1.2瓦楞纸板生产线工艺流程
瓦楞纸板生产线技术工艺是将卷筒原纸进行瓦楞压制,然后进过上胶以及粘合定型之后,再进行分纸压线,通过横切将纸板制成各种规格,最后实行堆码和输出等工艺,形成完整的瓦线流水作业。在近年来随着对瓦楞纸板需求量的不断在呢个价,连续式生产工艺逐渐成为主要生产线技术,其是将瓦楞原纸安装在相应的原纸架上,经过预热器将原纸进行预热之后,在借助单面瓦楞机对其浸润和压制,从而形成瓦楞,涂胶后制成瓦楞纸板。并且在另一个原纸架上,其输送的里纸经过同样工艺,以便于制成双层瓦楞纸板,最后将加工处理后的A、B瓦单面瓦楞纸板以及面纸进行三重预热器预热,则可以利用双面机制成五层瓦楞纸板。通过干燥、冷却之后可以开展裁切工艺和堆叠输出,完成整个瓦楞纸板的生产线流程。
2 瓦楞纸板生产线技术改造
2.1 导爪式单面机的外罩式真空吸附改造
对瓦楞纸板生产线中的导爪式单面机进行技术改造,主要是采用外罩式真空吸附方式。根据真空吸附原理来将瓦楞纸定位成型,在一定程度上可以消除导纸片因机械磨损而出现定位不稳的情况。同时因为外罩式真空吸附的区域为低真空,不存在真空技术困难,可以满足高速运转的实际需求[2]。所以对其进行改造主要从以下几个方面进行:
(1)改造新制外罩式瓦楞辊。即是下瓦楞辊上安装外吸式风罩,并在其辊面上加工具有一定距离和间隙分布的吸风槽。而由于上瓦楞辊不存在吸风槽,无法满足吸风式瓦楞机,因此应当新制外罩式瓦楞辊对其进行技术改造。
(2)新制涂胶辊。瓦楞生产线原有涂胶辊上的导爪板槽对瓦楞纸板的复合质量具有较大的影响,所以在对导爪式单面机的外罩式真空吸附进行改造时,需要新制涂胶辊无槽。
(3)改造风罩装置。在实际改造过程中,对吸风罩装置的设计制造需要严格根据单面机和瓦楞辊的规格而定,并合理固定导纸铜片装置,对于前后挡风板则需要进行适当的向右调整,与瓦楞辊之间的缝隙按前挡风板不超过0.5mm,后挡风板与上瓦楞辊的间隙要尽量保持1mm距离。
(4)改造吸风管道。对导爪式单面机的技术改造,应当充分结合实际结构的位置以及环境因素等,科学设计吸风管道的走向,明确高压离心风机的具体位置,以便于构建吸风管系统和高压风机支架。此时因为风机的转速在2800r/min,功率为11kw,其噪声相对较大。在改造中则可以将风机安装在车间的外部,并做好防雨措施。
2.2 过桥吸风张紧改造
单面瓦楞纸板在经过过桥波浪式堆积和贮存之后,其纸板会呈现波浪形弯曲状态,此时需要一定的张力张紧对其进行纠偏。其中张紧装置的主要作用则是在单面瓦楞纸板进入到下道工序之前调节其纸板的拉直程度,保障纸板在进入到双面机时,可以与面纸形成对齐。不过在传统的生产运行中,其会因过度夹紧或者夹紧力不足等问题而导致断纸、跑偏等问题。
在此基础上,需要对过桥吸风张紧进行技术改造。首先基于真空吸附的原理,改造吸风张紧装置,如通过真空吸附装置、预热装置以及自动纠偏装置等替代原来的机械张紧纠偏装置。当离心风机采用变频调速方式时,瓦楞纸板的张力会随风机风量的大小而出现一定的变化,促使机械夹紧装置夹紧力难以控制的问题得到有效解决,在很大程度上可以提高瓦楞纸板的粘合质量和表面平整度,为后续的印刷工艺开展奠定坚实的基础。并且吸风改造之后,风机可以直接吸在里纸以及芯纸上,将其表面存在的灰尘跟随气流被吸走,保障纸板的里纸和芯纸表面整洁。另外,纸板在经过波浪形堆叠过后,其起皱和弯曲现象会有较大的改善,这是由于受到了张紧力和双面机的牵引作用,对纸板的平整度具有积极意义,有利于粘合瓦楞纸板[3]。
2.3 涂胶机技术改造
对于瓦楞纸板生产线的涂胶机进行技术改造,应充分认识到传统的重力浮动辊的质量较重,很容易导致上胶量不稳定的情况,对瓦楞纸板的粘合强度造成极大的影响。
同时单面瓦楞机在不满幅生产状态下,会导致瓦楞楞辊或者是压力辊中间磨损严重。为解决这一问题,则要通过触压棒技术实现改造,以保障涂胶机均匀涂胶,提高瓦楞纸板的粘合强度和物理强度。
在其实际的生产线技术改造中,针对涂胶机可以采用调压式触压棒,利用气动调压系统维持气缸式推杆的稳定性和可靠性,并配合精密加工的耐磨气动材料,从而确保触压棒的长期、稳定运行。而且改造后,该装置的应用不需要对高度进行调整,可以通过任意纸张材料,当纸的材质薄厚和楞型发生变换时,生产操作人员也无须对间隙进行调整。因此,单面瓦楞纸板在涂胶机上胶的过程中,瓦楞的高度与涂胶之后,楞高几乎不会发生改变,有效防止出现压扁楞尖或者倒楞的情况。促使瓦楞纸板的楞型完好,而且上胶较为均匀。通过对瓦楞纸板生产线涂胶机的技术改造可以促使瓦楞纸板的抗压强度得到提升,还能够节省大量的玉米淀粉胶水,具有非常可观的经济效益[4]。
2.4 双面机技术改造
在以往的瓦楞纸板生产线的双面机运行中,其主要存在的问题是因热胀冷缩,而导致双面机热板烘干工艺中,损失大量的热量,从而会导致热板的底部与表面温度相差较大,很容易出现下凹变形等问题,对纸板的质量产生不利影响。因此根据实际情况对双面机开展技术改造,即是采取拆除压载辊、安全热压板等技术提高双面机的运行水平。具体来说,就是将9块热压板为一组,设置若干组构成完整的热压板系统,安装后对瓦楞纸板生产线开展测试,其传热效率远高于传统的负载辊压轴式机械,而且当纸板进入到烘干板后,其车速也会有大幅的提高。除此之外,技术人员在每块热板上分别设置一组可以单独控制升降的热压板,按照生产过程中的不同车速、不同温度等条件灵活升降,可以避免在热板烘干工艺中损失热量,保持热板底部与表面的温度相一致,以免出现纸板脱胶和贴合不良等质量问题。
2.5 纵切机技术改造
由于当前瓦楞纸板生产批量逐渐减小,采用手动排刀的纵切压痕机已经与其生产线的发展需求不符合,转而应用自动化程度更高的电脑纵切机。因此对其进行技术改造,则是利用直接输入式的方法对纵切机进行设备更新。即是积极引进计算机控制技术,建设高效、高自动化的电脑纵切机。其一般是采用薄刀结构、气动升降。在传动系统方面主要是应用皮带、齿形带以及无键连接等方式,所以电脑纵切机的特点是噪音较低、运转相对平稳。在实际的生产线工艺开展过程中,技术人员通过键盘输入,对各个刀轮的尺寸进行自动调整,可按照实际需求采用四刀六线或者是五刀八线等结构进行纵切。在现代瓦楞纸板生产线中,电脑纵切机已经成为了其不可替代的重要设施,基于全电脑双工位控制模式,可以快速换单,有效提升瓦线的生产效益。针对其开展技术改造,一般是对软、硬件设备进行更新,采用高品质的工业计算机和具有高性能的可编程控制器,以组成上位和下位机计算机控制系统。另外要更换高质量的直线导轨导向和精度较高的滚珠丝杠传动副,保障生产管理系统对纵切机的有效、自动化控制[5]。
2.6 电脑控制横切机技术改造
对于瓦楞纸板生产线上的横切机,要进行电脑化改造,改善传统机械横切机的劣势和缺点。在改造过程中可以选择两种设计方案。其一是在保留机械横切机的基础上,使用原本的机械横切机的传统系统和刀辊,通过增加横切机驱动电机实现与双面机的动力分离,是一种相对简单的技术改造方式,可以节省预算开支、缩短改造时间,不会对生产造成较大的影响;其二引进先进的电脑横切机,将原有的直刀机械横切机进行更新,在这一过程中,技术人员需要保障电脑横切机与原瓦楞纸板的生产线相配套,可以对引纸机架进行重新设计。而且由于电脑横切机主要采用的是直流伺服控制系统,会大幅减少机械传动,保障机械结构更加紧凑。
3 瓦楞纸板生产线改造的辅助技术措施
3.1 注重应用冷凝水回收技术
在瓦楞纸板生产线技术改造中,对冷凝水的回收可以采用三种方式。首先是开放式回收,即是进过回收主管将冷凝水输送到开放式水池内,经过水泵再将其输送到需要热水的设备中。由于常温常压条件下,由于不存在背压,所以冷凝水可以顺畅的通过疏水阀,具有较高的节能效益;其次是压力式回收。当冷凝水经过回收管道后进入到压力回收设备中,然后再进过高压蒸汽的加压,可以将冷凝水输送到锅炉的储水槽内,最后通过锅炉的给水泵设备将冷凝水供给到锅炉作为补充水;其三是密闭式回收方式,冷凝水在经过回收管道后,回到回收设备,然后再输送到锅炉中,这一过程均处于密闭状态,具有相对较好的节能性。
3.2 建立瓦楞纸板生产线管理系统
对瓦楞纸板生产线的技术改造,很大程度上是将其从传统的人工机械生产方式,转变到计算机控制的自动化管理。因此建立生产线管理系统是支持其开展技术改造的重要辅助技术措施,其通过利用较为精准的传感器以及电脑快速运算等功能,对瓦楞纸板生产线进行一系列的测量和控制,基于人工智能技术实现对车速、间隙、上胶等工艺进行调整,尽可能的节省人力,提高生产效率。
结束语
综上所述,瓦楞纸板生产的技术改造对提高生产效率和质量具有积极意义。相关技术人员需要充分结合实际情况,采用先进的生产理念和技术改进技术,对现有的、存在缺陷、落后的生产机械设备进行自动化改造,从而进一步提高瓦楞纸板产品的生产效果,建设智能化、节能化的现代生产线。
参考文献
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[2]高武兵.瓦楞纸板生产线纠偏系统的研究[J].机电工程技术,2019,48(04):116-117.
[3].谈减少瓦楞纸板生产损耗[J].中国包装,2019,39(04):53.
[4]曲佳宏.浅析计算机控制全自动高速瓦楞纸板生产线[J].科学技术创新,2017(21):128-129.
[5]彭文才.瓦楞生产线的技术改造和实践浅谈[J].黑龙江科技信息,2017(03):40.