Термоусадочное оборудование для штучной термоусадки

В абсолютном большинстве сфер промышленного производства (пищевого и непищевого), а также розничной и оптовой продаже товаров и услуг используют термоусадочную упаковку для продукции.

Это один из самых дешевых видов упаковки, позволяющий в зависимости от необходимости подбирать материал упаковки по толщине, составу и использовать для процесса упаковки различное по стоимости и производительности оборудование.

Термоусадку можно разделить на «штучную» и «групповую». 

Под штучной понимается упаковка одной единицы продукта (в отдельных случаях возможна упаковка и нескольких предметов, но в силу характеристик упаковочного материала их общий вес должен быть сравнительно небольшим).

При штучной термоусадке может использоваться пленка с толщиной до 25 мкм (на некоторых моделях), но в чаще всего целесообразно использование толщины 12,5 или 15 мкм., состав материала – ПВХ (поливинлхлорид) или ПОФ (на основе полиолефина). 

Групповая термоусадка – упаковка группы предметов (чаще всего одинаковой формы и веса) для удобства транспортировки и хранения. 

При групповой термоусадке используют полиэтиленовую пленку с толщиной от 60 мкм до 100+ мкм

От выбора пленки для упаковки во многом зависит и выбор упаковочного оборудования. Основные различия пленок для штучной термоусадки ПВХ и ПОФ состоят в следующем:

• Температура усадки. Рабочая температура для усадки пленки ПВХ 90-110 гр.С., для усадки пленки ПОФ – 120-150 гр.С. Соответственно, для усадки пленки ПОФ необходимо затратить больше электроэнергии на единицу продукции. Диапазоны температуры указаны для пленки с толщиной 12,5-15 мкм, для более толстых пленок нужна температура выше.

• Температурный режим хранения пленки и продуктов, упакованных в пленку. Для пленки ПВХ рекомендован режим хранения от +5 до +20 гр.С., для пленки ПОФ – от -40 до +40 гр.С. При низких температурах пленка ПВХ становится хрупкой, легко трескается и рвется, также у нее меняется цвет, она желтеет и мутнеет.

Пленка ПОФ более эластичная, чем пленка ПВХ, поэтому она с большей вероятностью позволит упаковать продукт с острыми выступающими элементами.

Процесс запайки и обрезки термоусадочной пленки сопровождается сильным специфическим запахом – это неизбежное следствие сваривания пленки под высокой температурой. Запах при работе с пленкой ПВХ намного сильнее, чем при работе с пленкой ПОФ, поэтому рабочее помещение должно быть оснащено системой вентиляции.

Вся пленка (ПВХ и ПОФ) для работы с запаечными машинами с L-образным расположением ножей поставляется в виде полурукава в рулонах. Ширина полурукава у производителей пленки идет с шагом в 50 мм, подбор ширины пленки осуществляется с учетом размеров упаковываемого продукта. Самая простая формула подбора: ширина пленки равняется половине периметра продукта +70 мм (технический параметр на обрезку и усадку пленки).

Основные цели штучной термоусадки следующие:

• защита от загрязнения, сохранность в процессе хранения;

• защита от вскрытия товара до продажи;

• придание продукту более привлекательного «продажного» внешнего вида.

В то же время толщина такой пленки не позволяет защитить продукт от повреждений, механических воздействий и т.д., ее довольно легко порвать, и поэтому она не подходит для фиксации группы изделий с более-менее ощутимым весом (например, консервы, стеклотара и т.д.).

Выбор термоусадочной машины осуществляется на основе анализа следующих параметров:

• Размеры продукта для упаковки;

• Необходимая производительность;

• Тип и толщина пленки;

• Наличие свободных производственных площадей;

• Напряжение в электросети (220 или 380 вольт);

Сам процесс термоусадки товара проходит в два этапа:

1. Помещение продукта в пленку, запайка и обрезка пленки.

2. Усадка пленки под воздействием высокой температуры.

Все это может быть реализовано как в одном аппарате (термоусадочное оборудование «колпакового» типа BSF-4030, BSF-5540), так и разнесено на две единицы: нож для запайки и обрезки для первого этапа и термотоннель для второго.

Машины «колпакового» типа.

Рабочий процесс на аппарате «колпакового» типа выглядит следующим образом: сотрудник помещает продукт в полурукав пленки, переносит продукт в пленке в рабочую зону аппарата и закрывает крышку. Крышку удерживают сработавшие электромагниты, включается нагрев нихромового ножа, происходит запайка и обрезка пленки, и от расположенных в нижней части аппарата нагревательных элементов в камеру начинает вентилятором нагоняться горячий воздух. После окончания времени нагрева воздуха крышка поднимается, и только в этот момент сотрудник может начать заниматься следующей единицей продукта. Такие паузы в работе неизбежны из-за конструкции аппарата, поэтому производительность термоусадочного оборудования «колпакового» типа невелика. Но есть и преимущества – можно более точно визуально контролировать момент усадки пленки. Это важно для кондитерских изделий!

Еще одной особенностью работы такого типа оборудования является нестабильная температура в камере из-за регулярно открывающейся крышки (колпака). Вследствие этого на таком оборудовании затруднена работа с упаковочными материалами, требующими стабильной высокой температуры.

В пользу выбора «колпакового» типа термоупаковочного станка (при схожих параметрах по габаритам упаковываемого продукта) говорит его меньшая цена, чем у комплекта нож + термотоннель, меньший объем потребляемой электроэнергии и меньшая занимаемая площадь.

Завод Hualian Machinery выпускает 4 вида аппарата для термоусадочной пленки «колпакового» типа. Основное различие между ними – в размере рабочей камеры, при этом длина и ширина запайки (и соответственно рабочая длина и ширина камеры) напрямую указана в названии модели, например, BSF-4030 – размер запайки 40*30 см, BSF-5540 – 55*40 см, BSF-7060 – соответственно 70*60 см. Также в плане различия моделей можно выделить аппарат BSF-5540A, который оснащен сетчатым транспортером, автоматически уводящим продукт из камеры после открытия крышки. У остальных моделей продукт после окончания цикла термоусадки необходимо забирать непосредственно из камеры.

Видео работы BSF-5540

Видео работы BSF-5540A

Технические характеристики аппаратов «колпакового типа»

*Кинематическая производительность без учета времени запайки и усаживания пленки.

Все термоусадочные машины «колпакового» типа работают от сети 220 вольт.

В силу указанных ранее особенностей работы камеры (частое изменение температуры) рекомендованный тип пленки для работы – ПВХ с толщиной 12,5 или 15 мкм, также возможна работа на пленке ПОФ с толщиной 12,5 мкм. Данные аппараты могут работать и с более толстыми пленками, например, ПВХ 19 мкм или ПОФ 15 мкм, но в этом случае может понадобиться двойная термоусадка или работа на максимально высокой температуре (что приведет к быстрому выходу из строя ТЭНов).

Касательно максимально возможных габаритов продукта, указанных в таблице: часто возникает вопрос, получится ли упаковать продукт с высотой больше указанной в характеристиках аппарата? Это, в принципе, возможно, если высота продукта позволит свободно закрыться крышке аппарата, но при этом будет уменьшена допустимая ширина продукта. Связано это с максимальной шириной используемой пленки и размерами отрезного ножа. В любом случае заключение о возможности работы аппарата с высотой продукта больше указанной в характеристиках должно составляться только после тестирования.

Полуавтоматические термоусадочные линии.

Для сокращения общего времени на упаковку единицы продукции необходимо разнести операции запайки/обрезки и термоусадки на разные аппараты.

При такой организации работы оператор оборудования сразу после запайки и обрезки пленки на одной единице продукта может заниматься следующей, не ожидая окончания процесса термоусадки. Также выбор линии с отдельным термотоннелем может быть продиктован необходимостью работы с толстыми пленками (например, ПОФ, 25 мкм).

Запайку и обрезку пленки производят на оборудовании, называемом ножом для запайки и обрезки, усадку пленки – в термоусадочных тоннелях.

Выбор оборудования для состава полуавтоматической линии гораздо шире, чем у аппаратов «колпакового» типа.

Ножи для запайки и обрезки могут быть: 

• Ручными: BSF-501, BSF-601. Все операции: помещение продукта в полурукав пленки, опускание рамки с запаивающим ножом и перемещение продукта в термотоннель производятся вручную.

• Полуавтоматическими с ручным приводом рамки, с запаивающим ножом BSL-5045L, BSL-7560L. Продукт помещается в полурукав пленки вручную, рамка с запаивающим лезвием опускается вручную. После запайки и подъема рамки автоматически включается транспортер ножа и уводит продукт на транспортер термотоннеля.

• Полуавтоматическими с пневматическим приводом рамки с запаивающим ножом BSL-5045LA. Продукт помещается в полурукав вручную, для опускания рамки с ножом оператору необходимо только нажать кнопку. После запайки продукт перемещается с транспортера ножа на транспортер термотоннеля автоматически. Для работы оборудования требуется подключение воздушного компрессора (не входит в комплектацию ножа).

Все ножи для запайки и обрезки могут быть использованы и отдельно, без термоусадочного тоннеля, в случае, если для упаковки продукта достаточно запайки и обрезки пленки.

Технические характеристики ножей для запайки и обрезки пленки:

*Кинематическая производительность без учета времени запайки и усаживания пленки.

Перечисленные запаечные ножи в основном предназначены для работы с пленкой ПОФ с толщиной 12,5-15 мкм. Возможна работа с пленкой с толщиной 19 и 25 мкм, но при работе с ней придется выставлять более длительное время запайки, что приведет к сокращению срока службы нихромового ножа и других расходных материалов ножа, находящихся под воздействием высокой температуры (тефлон, текстолитовые держатели ножа и т.д.).

Все указанное упаковочное оборудование работает от напряжения 220 вольт.

Видео работы ножа BSF-501

Видео работы ножа BSL-5045L и термотоннеля BS-4525A

Видео работы ножа BSL-5045L и термотоннеля BS-4535LA

Нож для обрезки и запайки полиэтиленовой пленки

Пленки ПВХ и ПОФ с толщиной 12,5-19 мкм не защищают продукт, помещенный в нее, от повреждений и не могут использоваться для групповой термоусадки. Упаковку продуктов в пленку с большей толщиной обычно требуют от поставщиков маркетплейсы. Чаще всего для указанных целей используется полиэтиленовая пленка с толщиной 60-80 мкм. Заводом Hualiаn Machinery разработан нож для запайки и обрезки такой пленки – BSL-5045L для ПЭ (PE) пленок.

Среди отличий аппарата от стандартных ножей BSL – постоянный нагрев запаечной рамки, раздельная регулировка температуры продольной и поперечной запайки.

Технические параметры ножа BSL-5045L для ПЭ (PE) пленок

*Кинематическая производительность без учета времени запайки и усаживания пленки.

Особенностью работы с пленкой PE с толщиной 60-80 мкм является необходимость ее охлаждения после выхода из термотоннеля. За охлаждение пленки отвечают специальные вентиляторы обдува, устанавливаемые сразу после термоусадочной камеры. Если такую пленку не охлаждать, она будет очень долго остывать (тем самым снизится производительность) и при попытке переместить продукт, упакованный в неостывшую пленку, пленка будет растягиваться. 

Видео работы ножа BSL-5045L для ПЭ (PE) пленок

Термотоннели для штучной усадки.

Термоусадочные тоннели, предназначенные для работы со сравнительно тонкими (до 30 мкм) пленками, имеют конструкцию с нижним расположением нагревательных элементов и изменяемой (чаще всего) высотой камеры. Основные различия таких тоннелей состоят в следующем:

• Ширина и высота прохода, рабочая длина термотоннеля;

• Мощность;

• Грузоподъемность транспортера;

• Рабочее напряжение.

Напрямую с длиной термотоусадочного тоннеля также связано количество двигателей обдува с крыльчатками, которые нагоняют в камеру горячий воздух от нагревательных элементов. Тоннели с длиной зоны нагрева 900 мм имеют один двигатель, с длиной зоны 1200 мм – два двигателя. Длина тоннеля важна при высокой скорости работы – чем быстрее работает нож и продукты, запаянные в пленку, поступают в термотоннель, тем с большей скоростью должен работать его транспортер. Чем длиннее будет зона нагрева, тем больше вероятность, что при максимальной скорости транспортера усадка пленки пройдет качественно. Два двигателя обдува позволяют получить равномерный нагрев всей рабочей области тоннеля для термоусадки.

В названии термотоннелей завода Hualian Machinery указаны ширина и максимальная высота прохода, например, BS-4525A – ширина 450 мм, максимальная высота – 250 мм, BS-6535LA – ширина 650 мм, максимальная высота – 350 мм. При этом у части моделей крыша может быть закреплена на разном уровне, тем самым позволяя изменять максимальную высоту камеры. В этом случае в технических характеристиках термотоннеля для упаковки высота указывается минимальная и максимальная, например, 50-250 мм. Изменение высоты камеры в сторону уменьшения (если высота продукта это допускает) позволяет уменьшить нагреваемый объем камеры, тем самым существенно сокращая затраты электроэнергии. 

Одна из моделей термотоннелей для штучной термоусадки отличается по конструкции от остальных. В модели BS-4525L реализована схема нагрева с нагревательными элементами и двигателями обдува, расположенными над транспортером. Такая конструкция, а также большая мощность тоннеля, позволяет его использовать для работы в автоматических линиях на максимальной скорости транспортера и упаковки продуктов с большой площадью усадки пленки.

Высота рабочего прохода у BS-4525L не изменяется.

Технические параметры тоннельной термоусадочной машины

Компактная термоусадочная линия.

BSF-5030LT – компактная термоусадочная линия, в которой на единой раме размещены нож для запайки и обрезки и термотоннель для упаковки. В отличие от аппаратов «колпакового» типа здесь тоннель с непрерывным режимом работы, без открывающейся крышки. Это позволяет работать с пленкой ПОФ с толщиной до 19 мкм. Оригинальная планировка размещения ножа для обрезки и запайки по отношению к термотоннелю (под углом в 90 градусов) позволяет существенно экономить рабочее пространство.

*Кинематическая производительность без учета времени запайки и усаживания пленки.

Видео работы BSF-5030LT

Термоусадочные тоннели для усадки колпачков

Помимо термоусадочных тоннелей для работы в составе линии с ножом для запайки и обрезки у завода Hualian Machinery есть несколько специализированных тоннелей для усадки термоусадочных колпачков, колец и этикеток.

Такие колпачки и кольца защищают горловину бутылки (или любой тары) и информируют покупателя о том, что упаковка не вскрывалась, зачастую служат ярким декоративным элементом, чаще всего изготавливаются на заказ под размер тары и оформляются с учетом бренда продукта.

Термоусадочные этикетки могут одеваться как на всю поверхность тары, так и быть изготовленными в виде широкого обода и закрывать весь продукт, кроме горлышка.

Колпачки и этикетки изготавливаются из толстой пластичной пленки ПВХ, под воздействием высокой температуры она хорошо усаживается и, плотно фиксируя горлышко и пробку, полностью повторяет их форму.

Такие термотоннели различаются своей конструкцией и мощностью.

У тоннеля BS-1510G нагревательная часть имеет возможность перемещения по вертикальным направляющим. Это дает возможность подстраиваться под размер тары, но также из-за такой конструкции BS-1510G предназначен в основном для работы с термоусадочными кольцами и колпачками для бутылок. Для работы с полноразмерными этикеткам на максимальном размере тары 400 мм он не подойдет, так как в верхнем положении нагревательных элементов нижняя часть тары не обдувается.

Модель термотоннеля BS-1230 подходит для всего спектра термоусадочных колпачков (колпачки сдувает в вентилятор) и этикеток. Основное отличие модели BS-1230X от модели BS-1230 в том, что у BS-1230X отсутствует транспортер. Эта особенность конструкции, а также возможность перемещения всей камеры в вертикальной плоскости позволяют встраивать BS-1230X в существующие конвейерные линии.

Видео работы термотоннеля BS-1510G

Видео работы термотоннеля BS-1230

Термотоннели BS-1540 и BS-1540X – это аналоги BS-1230 и BS-1230X, но с камерой большего размера.