软包装企业如何节能降耗
http://www.packltd.cn 时间:2018年9月5日 关注数:582 次 |
摘要：改革开放三十多年来，我国的塑料软包装行业有了长足的发展，在整个包装工业体系中占据了重要的位置。
改革开放三十多年来，我国的塑料软包装行业有了长足的发展，在整个包装工业体系中占据了重要的位置。外资软包装企业带来了先进的设备、技术和管理模式，也包括一些新材料的使用，加上国内大型企业的技术和管理创新，使我国塑料软包装产品的品种和档次逐步向发达国家靠拢，相当一部分甚至达到国际领先水平，也得到了较好的市场回报。但国内绝大多数的中小塑料软包装企业还在低端产品中惨烈地竞争，用高耗能、高污染工艺，低端材料和高人工成本来生产附件值较低的产品。而大部分企业均存在不符合节能降耗、低碳产业发展要求的地方。企业要走低碳发展之路，要做到节能降耗，可以从以下几个方面加以改进和完善。
一、工艺过程。
一般的包装产品要经过印刷——检品——复合——熟化——收卷——分切——制袋等过程，如果全面一些还可能有吹膜、真空镀铝和注塑等工艺。
1、印刷：
印刷的过程要经过产品图案设计、分色制版、选用油墨和承印材料、印前准备、调机、正式生产、过程控制、完成生产后清洁整理等步骤。我国图案设计和制版目前在国内市场上趋向多色化，6色以下已经很少，8色以上甚至10色以上的产品已很普及。其实这里存在一个误区，就是企业忽视了包装的功能性，只注重了外观的花样翻新，因而对印刷机械要求多色化，增加设备投入，增加制版数量，增加专色调色的复杂程度和增加油墨用量、增加耗能等，这些都是极大地浪费。而在国外发达国家，软包装的凹版印刷正在向少色化迅速发展，绝大多数已在6色以下。他们更加注重的是完善包装的功能性要求，注重包装材料的安全性和环保性，这种包装理念差距希望能在国内扭转。
因此软包装材料生产企业在接到客户的产品设计时，要向客户传递分色知识，尽量减少色数，同时可以减少客户的制版费用。就目前的国内市场要求，比较复杂的设计，基本都可以解决在8色以内，只是增加了制版精准度和难度，现在国内的制版技术可解决此问题。一个产品只要印版数量减少，对生产企业和使用企业都有节省的贡献。
印前准备的重要一环是调色，以专色为主，调专色一般根据油墨槽大小，先准备油墨槽容量90%左右的各种原色油墨，按事先确定的原色油墨配比调成专色，上机后再根据与标准色样的差距作微调。这样可尽量减少专色油墨的浪费。生产过程控制的要点是保证油墨循环系统和黏度自动控制器良好运行，这样才能保证油墨在生产过程中的抗疲劳性，保证印刷质量的完好和统一。尤其现在醇溶、酯溶油墨逐步替代苯溶、酮溶油墨的大环境下，这一要求更显重要。
机器运转过程中，根据质量要求，只要不影响印刷品外观，油墨粘度要适当降低，利于油墨节省。根据印刷车间的温湿度条件，通过选用合适的溶剂配比和机器运行参数（包括机器送风、抽风量、烘箱温度、刮刀角度、刮刀压力、压辊压力等），在保证质量的前提下提高机速，通常情况下只要调配合适，机速可以从150M/min提高到200M/min左右，这就有30%以上的效率提升，这对企业节能降耗有显著的贡献。
2、检品：
此工序比较简单，主要对有瑕疵的印刷品进行剔除，增加卷米数，提高印刷收卷的整齐度，减少复合工序因接换卷接料带来的材料损耗。此工序对节能来讲，主要是提高操作人员的熟练程度，提高上下材料、去除不良和做接头速度，提高效率，同时机器速度不低于200M/min。
3、复合（挤复和干复）:
复合同印刷工序一样，是塑料软包装企业最重要的工艺过程，不管挤出复合还是干式复合，还有很多节能降耗的潜力可挖。
先谈挤出复合，挤出复合的优势在于不使用胶粘剂，可以最大限度的减少产品中的有害溶剂残留，相对于干复比较经济环保，但在生产过程中，T型模头是制造流延膜的部位，要耗用大量的电能把胶粒树脂熔融，熔融树脂流到基材上以后便由橡胶辊挤压，要经过内有18℃左右冷却水的冷却辊迅速对基材冷却固化，因要对冷却辊内的循环水进行冷却，所使用的冷水机也是要耗用大量电能。除此之外，一般进行印刷层复合时要使用适量的AC剂，AC剂涂布后要通过烘箱把溶剂挥发，如果没有回收装置，同样会对大气造成污染，那么挤复工艺的节能降耗从那些方面考虑呢？（1）只要能达到复合层剥离强度的要求尽量不使用AC剂。（2）保证剥离强度的前提下树脂胶粒选用熔融温度较低的。（3）冷却辊温度适当提高，但不要超过25℃，实践证明22℃左右一般对剥离强度影响不大。（4）每边的飞边料能控制在20mm以下。（5）边料卷边机与机器联动，尽量不单独设卷边机，以节省电能。（6）条件许可，选用无边挤复技术。（7）基材每卷米数尽量多，15um以下厚度的要达到1万米以上，其他厚度根据实际情况确定，以减少换卷接头数量，以达到降低损耗目的。
干复相对于挤复成本较高，主要来自胶粘剂的使用，特别是有机溶剂型胶粘剂大量使用，不但溶剂挥发对大气造成污染，同时有溶剂残留对使用者也会造成危害。随着技术的进步，尽管水溶性胶粘剂和无溶剂复合已经出现，但目前市场上水煮和蒸煮产品还不能广泛使用。对于干复工艺走低污染、低耗能和低排放的道路，要考虑以下几点：(1)在干复设备上增加溶剂回收装置。（2）选用180m/mim以上的高速复合机，能自动换卷接料和切料。（3）适当降低干基涂布量。普通产品2.0g/平方米左右,水煮产品3.6g/平方米2左右，高温蒸煮产品4.0g/平方米左右。（4）按胶水配比要求适当增加固化剂5%-10%，每节烘箱温度和复合辊温度均提高5-10℃，只要机器最大速度允许,可提高机速30-40m/min。（5）不同产品结构，选择不同的适合的加工工艺参数。（6）基材每卷米数尽量多，只要没有起皱问题，收卷米数尽量多。（7）为防止粘边，材料两端未涂胶部位控制在3-5mm。（8）普通产品选用水溶性胶水。
4、熟化：
熟化过程是和复合紧密联系在一起的，主要作用是加速双组分胶水的交联反应，挥发复合膜内的残留溶剂，达到一定的剥离强度和标准内的溶剂残留(只要没有机器缺陷，一般干复机供应参数设定合适，未熟化前的卷膜残留溶剂量都可达到1mg/平方米以下)。为节省熟化的时间和减少维持熟化室内的50℃左右的高温所耗用的电能或高温蒸气，就是要充分利用熟化室内的空间，可以把复合膜竖放、悬空、重叠等，增加室内的热空气流通，熟化完成即时把复合膜移出熟化室并充分冷却，以便进入下工序。
5、分切：
同品检工序，操作比较简单，要节能减耗，主要是减少飞边料的宽度，和机器联动使用卷边机，提高机器速度，现在高速分切机的速度可达到400m/min以上，增强操作的熟练程度，提高生产效率。
6、制袋：
一般的软包装企业，制袋为最后一个工序，即包材成品工序，其工艺相对于印刷和复合简单很多。它的工艺原理主要是在制袋机上通过热封模具上的高温把热封层材料熔化，在适当压力的作用下使上下两层材料粘合。制袋的过程，主要的浪费来自飞边料、调机损耗和电能浪费。
7、吹膜、镀铝和注塑工艺
这三个工艺均为高耗能工艺。吹膜要电加热熔融树脂胶粒，高压电弧作电晕处理膜面；镀铝是在真空状态下，在蒸发舟上把铝丝加热熔融至气化，让铝原子凝结在高分子薄膜表面。同时要有冷却系统，分别使用水和专用冷冻液做介质冷却导辊和冷却刚刚镀上的铝基材。特别在抽真空时要加速冷却真空室，以减少抽真空的时间。加热和制冷均要耗用大量电能。注塑同吹膜一样要电加热熔融树脂胶粒，通过射胶到成型模具上，然后再通过冷却循环水经过一定时间的冷却定型，同样要用电加热和制冷，耗能较多。因此有这三种工艺的软包装企业，可谓用电大户，节能降耗任务繁重。如遇拉闸限电，每每首当其冲。这些工序本身都高耗能，为省电通常要对吹膜机和注塑机的加热部位进行包裹绝热处理，减少热损失，也要对注塑和镀铝的冷却循环部位进包裹绝热处理，减少“冷损失”。
以上各工序的生产均要保证连续性,减少不必要的停机次数。如大型的印刷、复合、吹膜机和注塑机,只要有停机再开机,就会带来较多的调机废料直接增加损耗,同时大大降低生产效率。只要不是换订单或机器故障,最好把整个订单连续生产完成。检品、分切、制袋和镀铝,尽量一卷完成。遇到必须停机上下料的情况,要根据机器的收放卷卷径的规格，适当增加进出料的卷米数,减少换卷的次数。
上述印刷、挤复、干复合熟化工序均要使用大量的热能,如印刷机器每个色座上方都要设干燥油墨的烘箱,一般要求温度为45-55℃,挤复和干复的烘箱温度一般要50-100℃,干复复合辊辊的温度要60-70℃,熟化室内的温度一般要45-55℃，这都需要消耗一定的能源,机器的烘箱通常由蒸汽锅炉提供热能,锅炉的燃料一般为煤、重油、柴油或天然气,其他要的热能一般需要电能来转换,这样不但耗能还存在环境污染问题,目前市场上出现了硅导太阳能供热系统的产品。太阳能具有无污染、可再生、没有尾废排放等优点,是用之不尽、取之不竭的清洁能源。有资料显示节能可达50%以上。目前已有多家塑料软包装企业在印刷和复合机上使用,获得了较好的效果，有条件的企业不妨一试。
二、原辅材料的选用
塑料软包装企业所用的主辅材料品种繁多，型号多样，细分的话可以多达数百种。我们可以从薄膜类、树脂胶粒类（包括色母料）、化工原料类、包装材料类等分成几大类别。
无论是印刷用、复合用还是其他用途，除了利用单层膜本身的功能特性外，就是要从规格上考虑节省，如宽度、厚度和卷长度几方面。印刷用薄膜要充分考虑后工序加工的需要，尽可能减少宽度，一般来讲只要机器精度可以达到，薄膜在印刷和干复的有效区域两端可以公用5mm无效区域，此5mm可供套印光标或电导线公用，同时防止干复机纠偏错位时造成粘边。只有特殊的袋型才考虑分切时飞掉2-3mm的有油墨和胶水的宽度，一般三边封的袋子，均不分切。复合膜直接制袋，根据袋子尺寸和边料的韧度（卷边时拉断难易度），制袋的飞边料有胶水的部分要控制在3mm以内。举例说明：如OPP//PE两层三边封袋，制袋时横出单袋，袋子规格为310*240mm，如果不经过分切工序，OPP和PE的宽度选择636mm，制袋是飞边料的宽度为8mm（包括3mm有胶水和油墨的区域），这样即使有制袋错位，仍然有3mm余地控制。厚度选择的时候，当减少厚度时主要考虑包装的功能会不会影响，物理特性有没有减弱，能不能适应加工机器的要求，如复合膜袋的阻隔性、透氧、透湿有无明显变化，剥离强度、热封强度、抗跌落、抗穿刺、耐挤压的特性有无明显减弱等，太薄的材料会不会在印刷、复合或制袋时不适应，如收卷不良、起皱、袋卷曲等。如现在通常用印刷和复合型PET的厚度为12μm，其实只要机器适应，完全可以由9μm的PET来替代，这一点已经有成功案例。又比如需要OPP19μm，就不要选OPP20μm，这样就减少了5%，用AL6.5μm可以取代AL7μm，这样又可减少7%。这不是通常意义上的偷工减料，因包装产品的功能影响可以忽略，反而是应倡导的，这具有经济和环境双重效益。同时，卷长度根据运输和机器的承受能力，尽可能长，这样可减少接头或停机带来的损耗，如印刷型PET，前些年一般为12000m/卷或16000m/卷，现在通常在18000m/卷以上，我司用的均为24000m/卷。粗略计算，印刷PET由12000m/卷改为24000m/卷，可以减少损耗2.5%，提升效率2%。
(来自:包装园地软包装)
