Quy trình sản xuất khay bột giấy đúc: Hướng dẫn kỹ thuật từng bước về thiết bị, thông số và kiểm soát chất lượng

Khay bột giấy đúc có thể trông đơn giản - một mảnh giấy có hình dạng - nhưng quy trình sản xuất đằng sau chúng lại phức tạp một cách đáng ngạc nhiên, bao gồm nhiều công đoạn, thiết bị chuyên dụng và các thông số được kiểm soát cẩn thận. Từ hỗn hợp bột giấy thô đến khay đóng gói thành phẩm, mỗi giai đoạn của quy trình đều ảnh hưởng đến chất lượng, tính nhất quán, chi phí và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Hiểu quy trình này - cũng như thiết bị và thông số liên quan - là điều cần thiết đối với bất kỳ ai liên quan đến bột giấy đúc: kỹ sư đóng gói chỉ định các khay tùy chỉnh, chuyên gia thu mua đánh giá nhà cung cấp và chi phí, người quản lý chất lượng đặt ra tiêu chí chấp nhận hoặc các doanh nhân đang cân nhắc tham gia kinh doanh bột giấy đúc. Tuy nhiên, nhiều người ngoài ngành chỉ hiểu biết mơ hồ về cách thức sản xuất bột giấy đúc thực sự - họ có thể biết nó liên quan đến "đúc bột giấy" nhưng thiếu thông tin chi tiết về các công đoạn, thiết bị và thông số cụ thể. Trong bài viết này, chúng tôi cung cấp hướng dẫn kỹ thuật toàn diện, từng bước cho quy trình sản xuất khay bột giấy đúc: chuẩn bị bột giấy (máy nghiền bột, sàng lọc, tinh chế, hóa học), tạo hình (đúc chuyển động qua lại, quay, chuyển khuôn - với thời gian và thông số chu kỳ), sấy khô (nhiệt độ lò hầm -, luồng không khí, mục tiêu độ ẩm), ép nóng / tạo hình nhiệt (máy ép, nhiệt độ, áp suất, thời gian chu kỳ), cắt tỉa và hoàn thiện, phủ và in, chất lượng kiểm soát và đóng gói. Chúng tôi bao gồm thông số kỹ thuật của thiết bị, thông số quy trình điển hình, tốc độ sản xuất và các vấn đề chất lượng phổ biến ở từng giai đoạn - để bạn có thể hiểu không chỉ cách sản xuất bột giấy đúc mà còn tại sao mỗi bước lại quan trọng và nó ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm cuối cùng. Cho dù bạn đang đánh giá một nhà cung cấp bột giấy đúc, chỉ định khay tùy chỉnh hay đang xem xét đầu tư vào sản xuất bột giấy đúc, hướng dẫn này sẽ cung cấp cho bạn kiến ​​thức kỹ thuật để đưa ra quyết định sáng suốt.

Tổng quan về quy trình sản xuất

Quá trình sản xuất khay bột giấy đúc có thể được chia thành tám giai đoạn chính, mỗi giai đoạn có thiết bị, thông số và chất lượng riêng:

1. Chuẩn bị bột giấy- Chất xơ thô (giấy tái chế, bã mía, v.v.) được chuyển thành bột giấy sạch, đồng nhất với độ đặc, chiều dài sợi và chất phụ gia hóa học phù hợp.
2. hình thành- Bùn bột giấy được tạo thành hình khay bằng khuôn lưới và hút chân không. Đây là bước cốt lõi tạo nên hình dạng 3D của khay.
3. Chuyển khoản- Khay tạo hình ướt được chuyển từ khuôn tạo hình sang khuôn sấy khô (để chuyển-các sản phẩm đã đúc) hoặc trực tiếp đến băng tải sấy (đối với một số quy trình).
4. Sấy khô- Khay ướt được sấy khô trong lò nung nóng để loại bỏ độ ẩm, từ độ ẩm ~75% (ướt) đến độ ẩm 6-10% (đã hoàn thành).
5. Ép nóng / ép nóng- (Chỉ dành cho các sản phẩm được tạo hình bằng nhiệt) Khay đã sấy khô hoặc sấy khô một phần được nén giữa các khuôn đã được gia nhiệt để tạo ra sản phẩm mịn, đặc, chính xác.
6. Cắt tỉa và hoàn thiện- Các cạnh của khay được cắt tỉa theo kích thước chính xác và mọi vật liệu thừa sẽ bị loại bỏ.
7. Lớp phủ và in ấn- (Tùy chọn) Lớp phủ rào chắn, in, dập nổi hoặc các hoạt động hoàn thiện khác được áp dụng.
8. Kiểm soát chất lượng và đóng gói- Các khay hoàn thiện được kiểm tra, thử nghiệm và đóng gói để vận chuyển.

Hãy xem xét từng giai đoạn một cách chi tiết.

Giai đoạn 1: Chuẩn bị bột giấy

Chuẩn bị bột giấy là nền tảng của toàn bộ quá trình - chất lượng và độ đặc của hỗn hợp bột giấy quyết định trực tiếp đến chất lượng và độ đặc của sản phẩm cuối cùng. Mục tiêu của việc chuẩn bị bột giấy là chuyển đổi chất xơ thô (giấy tái chế, bã mía, v.v.) thành hỗn hợp bột giấy đồng nhất, sạch,{3}}phân tán tốt với độ đặc phù hợp (nồng độ chất xơ), sự phân bổ chiều dài sợi và các chất phụ gia hóa học.

1.1 Xử lý nguyên liệu thô

Nguyên liệu:Nguyên liệu thô phổ biến nhất cho bột giấy đúc là:

- Giấy tái chế (hậu-tiêu dùng và hậu-công nghiệp):Thùng carton cũ (OCC), báo cũ (ONP), giấy hỗn hợp và rác thải đã qua chế biến. Nguyên liệu thô phổ biến nhất và{1}}có chi phí thấp nhất.
- Bã mía (sợi mía):Chất xơ còn sót lại từ quá trình chế biến mía. Được sử dụng cho các sản phẩm dịch vụ thực phẩm và các ứng dụng cao cấp do bề mặt nhẵn, màu kem tự nhiên và khả năng chống ẩm tốt hơn.
- Giấy tái chế đã tẩy trắng:Giấy tái chế đã được khử mực và tẩy trắng để tạo ra bột giấy màu trắng hoặc xám nhạt. Được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu màu trắng/sáng.
- Bột giấy kraft nguyên chất:Bột gỗ nguyên chất (không{0}}tái chế). Được sử dụng cho các ứng dụng-hiệu suất cao hoặc cấp thực phẩm-yêu cầu độ bền và tính nhất quán tối đa.
- Rơm lúa mì, tre và các loại sợi nông nghiệp khác:Nguồn sợi thay thế được sử dụng trong các ứng dụng thích hợp hoặc cao cấp.

Xử lý:Nguyên liệu thô thường được giao dưới dạng kiện (đối với giấy và bã mía tái chế) hoặc ở dạng cuộn/tờ (để chuyển đổi chất thải). Các kiện được đập vỡ và đưa vào hệ thống nghiền bằng băng tải hoặc xe nâng. Nguyên liệu thô được kiểm tra các chất gây ô nhiễm (nhựa, kim loại, thủy tinh, đá) trước khi đưa vào máy nghiền.

1.2 Máy nghiền thủy lực (pulping)

Máy nghiền thủy lực (hoặc máy nghiền bột) là một thùng hình trụ lớn có bánh công tác quay ở phía dưới để khuấy sợi thô trong nước, phá vỡ nó thành các sợi riêng lẻ.

Nó hoạt động như thế nào:Chất xơ thô và nước được nạp vào máy nghiền theo tỷ lệ xác định (thường là 3-độ đặc của chất xơ 8% - tức là 3-8kg chất xơ trên 100kg nước). Cánh quạt quay với tốc độ 200-500 vòng/phút, tạo ra dòng xoáy hỗn loạn làm vỡ các kiện và tách các sợi. Quá trình nghiền bột mất 15-60 phút, tùy thuộc vào loại nguyên liệu thô và khả năng tách sợi mong muốn. Hóa chất (ví dụ, NaOH để điều chỉnh độ pH, chất khử bọt, nhựa bền ướt) có thể được thêm vào trong quá trình nghiền.

Thông số kỹ thuật của thiết bị:

Các vấn đề chất lượng chung:(1) Tách sợi không hoàn toàn ("vảy" hoặc "rung" - bó sợi không phân tán) - do thời gian nghiền không đủ hoặc tốc độ cánh quạt thấp; dẫn đến các điểm yếu và khuyết tật bề mặt ở khay cuối cùng. (2) Sợi xơ bị rút ngắn quá mức (sợi bị hư hỏng) - do thời gian nghiền quá mức hoặc tốc độ cánh quạt cao; dẫn đến cường độ thấp hơn. (3) Các chất gây ô nhiễm (nhựa, kim loại, thủy tinh) - không được loại bỏ trong quá trình nghiền bột; có thể làm hỏng thiết bị hạ lưu và gây ra lỗi. (4) Tạo bọt - do bị cuốn theo không khí và các chất gây ô nhiễm; làm giảm hiệu suất nghiền và có thể gây ra các vấn đề về chất lượng; được kiểm soát bằng chất khử bọt.

1.3 Sàng lọc và làm sạch

Sau khi nghiền bột, hỗn hợp bột giấy đi qua một loạt các thiết bị sàng lọc và làm sạch để loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các bó sợi không phân tán.

Thiết bị:

- Màn hình áp lực:Bùn bột giấy được bơm qua sàng hình trụ có lỗ hoặc khe nhỏ (0,1-0,5mm). Các sợi có thể chấp nhận được sẽ đi qua các lỗ, trong khi các chất gây ô nhiễm (nhựa, bó sợi lớn, bụi bẩn) được giữ lại và loại bỏ. Màn hình áp suất hoạt động ở áp suất 0,1-0,5 MPa.
- Chất tẩy rửa ly tâm (hydrocyclones):Bùn bột được bơm vào buồng hình nón với tốc độ cao, tạo ra lực ly tâm tách các chất bẩn nặng (kim loại, thủy tinh, cát, đá) ra khỏi sợi nhẹ hơn. Chất gây ô nhiễm nặng được thải ra từ phía dưới, trong khi sợi sạch thoát ra từ phía trên. Nhiều hydrocyclone thường được sử dụng nối tiếp để làm sạch dần dần.
- Khử mực (đối với giấy tái chế đã tẩy trắng):Nếu sử dụng giấy tái chế cần được làm trắng, bột giấy sẽ trải qua quá trình khử mực - các hạt mực được tách ra khỏi sợi bằng cách sử dụng hóa chất (chất hoạt động bề mặt, NaOH, hydro peroxide) và được loại bỏ bằng cách tuyển nổi (các hạt mực bám vào bọt khí và nổi lên trên bề mặt, nơi chúng được tách ra) và/hoặc rửa (các hạt mực được rửa qua màn lọc mịn).

Các vấn đề chất lượng chung:(1) Việc cắm màn hình - do tải lượng chất gây ô nhiễm cao hoặc-mở màn hình quá nhỏ; làm giảm tốc độ sản xuất và yêu cầu vệ sinh thường xuyên. (2) Mất sợi - quá-sàng lọc/làm sạch tích cực sẽ loại bỏ các sợi tốt cùng với các chất gây ô nhiễm; làm giảm năng suất và tăng chi phí. (3) Quá trình khử mực không hoàn toàn - mực dư gây ra các đốm xám/đen trong sản phẩm cuối cùng; ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của các sản phẩm có màu trắng/sáng.

1.4 Tinh chế

Tinh chế (hoặc đập) là một quá trình cơ học xử lý các sợi để cải thiện khả năng liên kết của chúng và độ bền của sản phẩm cuối cùng. Trong quá trình tinh chế, hỗn hợp bột giấy đi qua giữa các thanh quay và thanh cố định (tấm tinh chế) làm rung các bề mặt sợi (tạo ra các sợi nhỏ-vi mô giúp tăng diện tích bề mặt và vị trí liên kết) và ở mức độ thấp hơn, làm ngắn các sợi.

Nó hoạt động như thế nào:Bùn bột giấy (ở độ đặc 3-5%) được bơm qua máy lọc - thường là máy lọc đĩa-kép (hai đĩa quay có thanh) hoặc máy lọc hình nón (hình nón quay bên trong hình nón đứng yên). Khoảng cách giữa các tấm lọc kiểm soát cường độ tinh chế - khoảng cách nhỏ hơn=tinh chế mạnh mẽ hơn=nhiều sợi hơn và rút ngắn sợi. Quá trình tinh chế được đo bằng "Schopper-độ Riegler" ( độ SR) hoặc "Độ tự do tiêu chuẩn Canada" (CSF) - mức độ SR cao hơn (hoặc CSF thấp hơn)=bột giấy tinh chế hơn.

Thông số kỹ thuật của thiết bị:

Thông tin chi tiết chính:Tinh chế là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến độ bền, độ mịn bề mặt, mật độ và tốc độ thoát nước của sản phẩm cuối cùng. Bột giấy chưa được tinh chế (SR độ thấp) tạo ra các sản phẩm cứng, cồng kềnh, thô ráp với độ mịn bề mặt kém. Bột giấy được tinh chế quá mức (SR cao) tạo ra các sản phẩm mịn, đặc nhưng có độ bền xé thấp hơn và thoát nước chậm hơn (làm giảm tốc độ tạo hình và tăng năng lượng sấy). Mức độ tinh chế tối ưu tùy thuộc vào loại sản phẩm:-các sản phẩm đúc chuyển (trong đó độ bền và khả năng thoát nước là quan trọng) thường được tinh chế đến 20-30 độ SR; các sản phẩm được tạo hình nhiệt (trong đó độ mịn và mật độ bề mặt là quan trọng) thường được tinh chế đến 30-45 độ SR.

Các vấn đề chất lượng chung:(1) Chưa tinh chỉnh - bề mặt thô ráp, mật độ thấp, độ mịn bề mặt kém, liên kết giữa các sợi- yếu. (2)-tinh chế quá mức - độ bền xé thấp, thoát nước chậm (tốc độ sản xuất giảm), năng lượng sấy cao, sản phẩm giòn. (3) Tinh chỉnh không nhất quán - chất lượng sản phẩm có thể thay đổi từ đợt này sang đợt khác; được kiểm soát bằng cách theo dõi mức độ tinh chế (độ SR/CSF) và năng lượng riêng.

1.5 Phụ gia hóa học và bảo quản bột giấy

Sau khi tinh chế, các chất phụ gia hóa học được trộn vào hỗn hợp bột giấy để thay đổi đặc tính của nó, và bột giấy được lưu trữ trong tủ máy (hoặc hộp đầu) sẵn sàng để tạo hình.

Phụ gia hóa học thông thường:

- Nhựa bền ướt (PAE, MF):Được thêm vào ở mức 0,5-2% trọng lượng của chất xơ để duy trì độ bền khi bị ướt. Cần thiết cho các ứng dụng cấp thực phẩm và độ ẩm cao.
- Đại lý định cỡ (AKD, ASA):Thêm vào ở mức 0,1-0,5% trọng lượng để làm cho bề mặt không thấm nước.
- Chất hỗ trợ lưu giữ (polyacrylamide, tinh bột cation):Được thêm vào ở mức 0,05-0,2% để cải thiện khả năng giữ sợi trong quá trình tạo hình (giảm thất thoát sợi qua lưới khuôn) và cải thiện khả năng thoát nước.
- Chất khử bọt:Được thêm vào để kiểm soát sự tạo bọt trong quá trình nghiền và tạo hình.
- Thuốc nhuộm/sắc tố:Đã thêm vào bột giấy để tạo màu (đối với-sản phẩm có màu tùy chỉnh).
- Chất điều chỉnh pH (NaOH, phèn chua):Được thêm vào để kiểm soát độ pH (thường là 6,5-8,5 đối với nhựa cường độ ướt PAE; 4,5-6,0 đối với nhựa cường độ ướt MF và kích thước nhựa thông).
- Phụ gia ESD:Đã thêm cho các sản phẩm an toàn ESD{0}}(bao bì điện tử).

Bảo quản bột giấy:Bột giấy đã chuẩn bị được bảo quản trong tủ máy (một bể lớn, được khuấy trộn) với độ đặc 0,5-2% (pha loãng từ độ đặc tinh chế 3-5%). Thùng máy giữ cho bột giấy được trộn đều (để tránh lắng đọng xơ) và ở nhiệt độ và độ đặc ổn định. Từ thùng máy, bột giấy được bơm đến hộp đầu của máy tạo hình, tại đó bột giấy được pha loãng hơn nữa để đạt độ đặc tạo hình (thường là 0,3-1,0%).

Các vấn đề chất lượng chung:(1) Liều lượng phụ gia không nhất quán - đặc tính sản phẩm có thể thay đổi (độ bền ướt, khả năng chống nước, màu sắc); được điều khiển bằng máy bơm định lượng chính xác và giám sát trực tuyến. (2) Tính không tương thích phụ gia - một số chất phụ gia (ví dụ: PAE cation và thuốc nhuộm anion) có thể phản ứng với nhau, làm giảm hiệu quả; được kiểm soát bằng thứ tự và liều lượng bổ sung thích hợp. (3) Chất xơ lắng đọng trong kho - do khuấy trộn không đủ; dẫn đến độ đặc của bột giấy và chất lượng sản phẩm thay đổi.

Giai đoạn 2: Hình thành

Tạo hình là bước cốt lõi trong quá trình sản xuất bột giấy đúc - đó là nơi bùn bột giấy lỏng được chuyển thành hình dạng khay 3D. Quá trình tạo hình sử dụng khuôn lưới (khuôn kim loại được phủ một lớp lưới mịn) và hút chân không để lắng đọng các sợi lên bề mặt khuôn, tạo thành hình dạng khay.

2.1 Nguyên tắc hình thành

Nó hoạt động như thế nào:Khuôn lưới (có dạng khay - nam hoặc nữ) được nhúng vào (hoặc phun) bùn bột giấy. Chân không được đưa vào khuôn, hút nước qua lưới và lắng đọng các sợi trên bề mặt khuôn. Khi càng có nhiều sợi được lắng đọng, thảm sợi sẽ dày hơn - thời gian tạo hình sẽ kiểm soát độ dày của thành (thời gian tạo hình dài hơn=thành dày hơn). Sau khi đạt được độ dày mong muốn, quá trình hút chân không sẽ dừng lại và khuôn được nhấc ra khỏi hỗn hợp bùn. Thảm sợi ướt (khay) hiện được giữ trên khuôn bằng chân không dư và sức căng bề mặt.

Các thông số hình thành chính:

2.2 Các loại máy tạo hình

Có ba loại máy tạo hình chính được sử dụng trong sản xuất bột giấy đúc, mỗi loại có công suất, tốc độ sản xuất và đặc tính sản phẩm khác nhau:

1. Máy tạo hình chuyển động qua lại (dọc).Loại phổ biến nhất để chuyển-các sản phẩm đúc. Khuôn tạo hình di chuyển theo chiều dọc (lên và xuống) - nó nhúng xuống bùn bột giấy, áp dụng chân không để tạo thành khay, sau đó khuôn nhô lên khỏi bùn. Sau đó, khay ướt được chuyển sang khuôn sấy (di chuyển theo chiều ngang để gặp khuôn tạo hình) và thả lên khuôn sấy. Khuôn sấy đưa khay vào hầm sấy.

- Tỷ lệ sản xuất:100-600 chu kỳ mỗi giờ (tùy thuộc vào kích thước và độ phức tạp của sản phẩm).
- Các sản phẩm:Hộp đựng trứng, khay sản xuất, hộp đựng chai, khay công nghiệp, miếng bảo vệ góc - sản phẩm đúc chuyển tiêu chuẩn-.
- Thuận lợi:Đa năng (có thể sản xuất nhiều kích cỡ và hình dạng sản phẩm), giá thành tương đối thấp, dễ thay đổi khuôn mẫu.
- Hạn chế:Tỷ lệ sản xuất thấp hơn so với máy quay, chỉ giới hạn ở việc chuyển-các sản phẩm đúc (không được tạo hình nhiệt).

2. Máy tạo hình quay (hình trụ).Một-máy sản xuất cao trong đó các khuôn tạo hình được gắn trên một xi lanh quay (trống). Khi hình trụ quay, mỗi khuôn nhúng vào hỗn hợp bột giấy ở phía dưới, chân không được áp dụng để tạo thành khay và khay đã tạo hình được chuyển sang khuôn sấy khô (cũng được gắn trên một hình trụ quay) khi các khuôn gặp nhau ở phía trên. Các khuôn sấy đưa các khay đi qua hầm sấy.

- Tỷ lệ sản xuất:500-3.000 chu kỳ mỗi giờ (cao hơn nhiều so với chuyển động qua lại).
- Các sản phẩm:Sản phẩm tiêu chuẩn số lượng lớn - là hộp đựng trứng, khay sản xuất, hộp đựng chai, sản phẩm dịch vụ ăn uống (đĩa, bát).
- Thuận lợi:Tỷ lệ sản xuất rất cao (lý tưởng cho-sản phẩm tiêu chuẩn có số lượng lớn), chất lượng ổn định, chi phí lao động trên mỗi đơn vị thấp hơn.
- Hạn chế:Đầu tư ban đầu cao hơn, kém linh hoạt hơn (việc thay đổi khuôn phức tạp hơn và{0}}tốn nhiều thời gian hơn), bị giới hạn ở các hình dạng sản phẩm tương đối đơn giản, không phù hợp với các sản phẩm có số lượng-tùy chỉnh hoặc khối lượng thấp.

3. Máy tạo hình nhiệt (ép{1}}nóng).Được sử dụng cho các sản phẩm bột giấy đúc khuôn nhiệt (mịn). Bước tạo hình tương tự như tạo hình chuyển động qua lại (khuôn lưới nhúng vào hỗn hợp bột giấy và chân không tạo thành khay), nhưng sau khi tạo hình, khay ướt được chuyển trực tiếp đến một-trạm ép nóng - nơi nó được nén giữa hai khuôn nhôm được nung nóng (trên và dưới) ở áp suất và nhiệt độ cao. Quá trình ép nóng đồng thời làm khô, nén và làm phẳng khay - tạo ra bề mặt cao cấp và dung sai chặt chẽ đặc trưng của các sản phẩm được tạo hình nhiệt.

- Tỷ lệ sản xuất:80-400 chu kỳ mỗi giờ (thấp hơn so với đúc chuyển, do bước ép).
- Các sản phẩm:Sản phẩm tiêu dùng cao cấp - phụ kiện điện tử, bao bì mỹ phẩm, bao bì rượu/quà tặng, khay đựng thức ăn cao cấp, sản phẩm có hình dạng-tùy chỉnh.
- Thuận lợi:Tạo ra các sản phẩm mịn, đặc, chính xác với dung sai chặt chẽ (± 0,2-0,5mm), bề mặt hoàn thiện cao cấp, khả năng dập nổi/gỡ lỗi, màu sắc tùy chỉnh.
- Hạn chế:Tỷ lệ sản xuất thấp hơn, chi phí dụng cụ cao hơn (khuôn nhôm nung nóng đắt hơn khuôn lưới), chi phí năng lượng cao hơn (làm nóng khuôn), giới hạn ở các thành mỏng hơn (1-3mm).

2.3 Thiết kế và sản xuất khuôn mẫu

Khuôn là một trong những thành phần quan trọng nhất của quá trình tạo hình - nó quyết định hình dạng, kích thước, kết cấu bề mặt và chất lượng của khay. Thiết kế khuôn là một chuyên ngành kỹ thuật chuyên ngành đòi hỏi chuyên môn về động lực học chất lỏng, lắng đọng sợi, co ngót khi sấy và thiết kế kết cấu.

Thành phần khuôn:

- Khuôn tạo hình (nam hoặc nữ):Khuôn tiếp xúc với bột giấy và tạo thành hình dạng khay. Nó được làm bằng nhôm (để có trọng lượng nhẹ và chống ăn mòn) hoặc thép không gỉ (để có độ bền) và được phủ một lớp lưới mịn (40-100 lưới) cho phép nước đi qua nhưng vẫn giữ lại các sợi. Khuôn có các kênh chân không bên trong giúp phân phối chân không đều trên bề mặt khuôn.
- Làm khô khuôn (để chuyển-đúc):Khuôn tiếp nhận khay ướt từ khuôn định hình và đưa khay đi qua hầm sấy. Nó cũng được làm bằng nhôm hoặc thép không gỉ, có bề mặt dạng lưới và các kênh chân không. Khuôn sấy lớn hơn khuôn tạo hình một chút (để tính đến độ co ngót trong quá trình sấy) và có hình dạng phù hợp.
- Khuôn ép nóng-(đối với khuôn ép nhiệt):Hai khuôn nhôm phù hợp (trên và dưới) nén khay ướt trong quá trình ép nóng. Chúng được làm nóng (thường bằng máy sưởi hộp mực điện hoặc hơi nước) và có bề mặt nhẵn, được đánh bóng (không có lưới) tạo nên bề mặt sản phẩm nhẵn. Các khuôn có thể có các mẫu khắc để dập nổi/gỡ lỗi.
- Khuôn cắt tỉa:Một khuôn thước thép hoặc khuôn cắt quay giúp cắt các cạnh của khay theo kích thước chính xác sau khi sấy.

Cân nhắc thiết kế khuôn:

- Góc dự thảo:Tất cả các bề mặt khuôn phải có góc nghiêng (thường là 3-7 độ) để khay có thể tháo ra khỏi khuôn mà không bị rách hoặc biến dạng. Không thể sử dụng được các vách thẳng đứng (nghiêng 0 độ) trong bột giấy đúc - khay sẽ dính vào khuôn.
- Độ dày của tường:Thiết kế khuôn (kích thước mắt lưới, phân bố chân không, thời gian tạo hình) kiểm soát độ dày của thành. Tường dày hơn đòi hỏi thời gian tạo hình lâu hơn và nhiều sợi hơn - nhưng mang lại độ bền cao hơn.
- Đặc điểm gân và kết cấu:Các gân, nếp gấp và các đặc điểm cấu trúc khác được tích hợp vào thiết kế khuôn để tăng độ bền và độ cứng của khay mà không cần thêm vật liệu quá mức. Thiết kế gân (chiều cao, chiều rộng, khoảng cách) rất quan trọng đối với cường độ nén và hiệu suất xếp chồng.
- Bồi thường co ngót:Bột giấy đúc co lại trong quá trình sấy (thường là 2-5% ở mỗi chiều, tùy thuộc vào loại sợi, mật độ và điều kiện sấy). Khuôn phải được thiết kế có kích thước lớn để bù đắp cho độ co ngót này – để khay sấy khô đáp ứng được kích thước mục tiêu.
- Phân phối chân không:Các kênh chân không bên trong của khuôn phải được thiết kế để phân phối chân không đều trên bề mặt khuôn. - chân không không đồng đều gây ra sự lắng đọng sợi không đồng đều (dày hơn ở một số khu vực, mỏng hơn ở những khu vực khác) và gây ra lỗi sản phẩm.
- Thoát nước:Khuôn phải cho phép nước thoát ra tự do trong quá trình tạo hình - thoát nước kém khiến tạo hình chậm, độ dày không đồng đều và có khuyết tật. Sự thoát nước bị ảnh hưởng bởi kích thước mắt lưới, thiết kế kênh chân không và độ đặc của bột giấy.

Chi phí khuôn và thời gian thực hiện:

Các vấn đề về chất lượng hình thành phổ biến:(1) Độ dày thành không đồng đều - do phân bố chân không không đồng đều, dòng bột giấy kém hoặc thiết kế khuôn không chính xác; dẫn đến những điểm yếu và chất lượng không nhất quán. (2) Lỗ kim và vết mỏng - do chất gây ô nhiễm, độ phủ sợi kém hoặc chân không quá mức; dẫn đến rò rỉ và điểm yếu. (3) Bị rách trong quá trình nhả - do góc nháp không đủ, bề mặt khuôn thô hoặc kỹ thuật nhả không chính xác; dẫn đến khay bị hỏng. (4) Sự di chuyển xơ (rửa xơ) - do chân không quá mức hoặc dòng bột giấy hỗn loạn; dẫn đến sự phân bố sợi không đồng đều (dày hơn ở phía dưới, mỏng hơn ở phía trên khuôn). (5) Độ nhám bề mặt - do lưới quá{14}}thô, bột giấy chưa tinh chế hoặc bề mặt khuôn kém; khiến bề mặt sản phẩm thô ráp, xơ xác.

Giai đoạn 3: Chuyển giao

Sau khi tạo hình, khay ướt (độ ẩm 70-80%) phải được chuyển từ khuôn tạo hình sang khuôn sấy khô (để chuyển-sản phẩm đúc) hoặc sang băng tải sấy (đối với một số quy trình tạo hình nhiệt). Bước chuyển rất quan trọng - khay ướt rất dễ vỡ và có thể dễ bị rách, biến dạng hoặc dính vào khuôn.

Cách thức hoạt động (máy qua lại):Sau khi tạo hình, khuôn tạo hình sẽ nhô ra khỏi hỗn hợp bột giấy với khay ướt được giữ trên bề mặt bằng chân không. Khuôn sấy (gắn trên cơ cấu riêng) di chuyển vào vị trí phía trên hoặc bên cạnh khuôn tạo hình. Hai khuôn được đưa lại với nhau (khuôn tạo hình ép khay ướt vào khuôn sấy) và chân không được chuyển - từ khuôn tạo hình sang khuôn sấy - kéo khay ướt ra khỏi khuôn tạo hình và đưa vào khuôn sấy. Sau đó khuôn sấy sẽ mang khay vào hầm sấy.

Các thông số chuyển giao chính:

- Áp lực chuyển giao:Áp suất mà khuôn tạo hình ép khay vào khuôn sấy - áp suất quá nhỏ và khay không chuyển hoàn toàn; quá nhiều áp lực và khay sẽ bị biến dạng hoặc vắt nước thừa không đều.
- Chuyển đổi chân không:Thời gian và áp suất của công tắc chân không từ khuôn tạo hình đến khuôn sấy khô - phải được phối hợp chính xác để đảm bảo quá trình vận chuyển sạch sẽ mà không bị rách.
- Căn chỉnh khuôn:Khuôn tạo hình và khuôn sấy phải căn chỉnh chính xác - không thẳng hàng khiến khay bị đặt sai vị trí trên khuôn sấy, dẫn đến biến dạng trong quá trình sấy và không chính xác về kích thước.
- Đại lý phát hành:Một số máy sử dụng một lượng nhỏ chất chống dính (ví dụ: một làn sương mịn của nước hoặc chất-an toàn thực phẩm) để giúp khay thoát ra khỏi khuôn định hình.

Các vấn đề về chất lượng chuyển giao thường gặp:(1) Chuyển không hoàn tất - phần của khay vẫn còn trên khuôn tạo hình; gây ra bởi áp suất truyền không đủ, chuyển mạch chân không kém hoặc các vấn đề về bề mặt khuôn. (2) Xé - khay bị rách trong quá trình chuyển; do sai lệch, áp suất truyền quá mức hoặc góc hút không đủ. (3) Biến dạng - khay bị kéo căng hoặc bị nén trong quá trình chuyển; gây ra bởi áp lực truyền quá mức hoặc sai lệch. (4) Dán - khay dính vào khuôn tạo hình và không chuyển động; do bề mặt khuôn gồ ghề, nhả không đủ hoặc thời gian chân không không chính xác.

Giai đoạn 4: Sấy khô

Sấy khô là một trong những giai đoạn-tiêu tốn nhiều năng lượng và chất lượng-quan trọng nhất của quá trình sản xuất bột giấy đúc. Khay ướt (70-độ ẩm 80%) phải được sấy khô đến độ ẩm thành phẩm là 6-10% - loại bỏ 60-70% trọng lượng của khay dưới dạng nước. Quá trình sấy phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo sấy khô hoàn toàn không gây ra khuyết tật (cong vênh, nứt, bạc màu, co ngót không đều).

4.1 Phương pháp sấy khô

1. Lò hầm (máy sấy băng tải).Phương pháp sấy phổ biến nhất để chuyển-các sản phẩm đúc. Các khay (trên khuôn sấy) được vận chuyển qua một đường hầm dài được gia nhiệt trên băng tải. Đường hầm được chia thành nhiều vùng nhiệt độ, với không khí nóng (được làm nóng bằng khí, hơi nước hoặc các phần tử điện) thổi qua và xuyên qua các khay. Các khay di chuyển qua đường hầm với tốc độ được kiểm soát, nhiệt độ và luồng không khí trong từng khu vực được kiểm soát cẩn thận.

- Chiều dài đường hầm:10-50 mét (tùy thuộc vào tốc độ sản xuất và thời gian sấy).
- Thời gian khô:5-30 phút (tùy thuộc vào độ dày, mật độ và nhiệt độ của tường).
- Nhiệt độ:120-200 độ C (ở vùng sấy); giảm dần về phía lối ra để tránh sốc nhiệt.
- Luồng khí:1-5 m/s (truyền nhiệt đối lưu); không khí được tuần hoàn với không khí trong lành để loại bỏ độ ẩm.
- Nguồn năng lượng:Khí tự nhiên (phổ biến nhất, chi phí thấp nhất), hơi nước hoặc điện (sạch hơn nhưng đắt hơn).

2. Sấy khô bằng ép nóng (đối với các sản phẩm được tạo hình bằng nhiệt).Đối với các sản phẩm được tạo hình bằng nhiệt, việc sấy khô được kết hợp với bước ép nóng. Khay ướt được đặt giữa hai khuôn đã được gia nhiệt (150-220 độ C) và được nén ở áp suất cao (0,5-5 MPa). Nhiệt từ khuôn làm bay hơi nước trong khay và áp suất ép hơi nước (và một ít nước lỏng) ra ngoài qua các lỗ thông hơi trong khuôn. Bước sấy ép nóng đồng thời làm khô, nén và làm phẳng khay - chỉ trong một bước mất 10-60 giây (nhanh hơn nhiều so với sấy đường hầm).

- Nhiệt độ khuôn:150-220 độ C (làm nóng bằng điện hoặc hơi nước).
- Áp lực ép:0,5-5 MPa (tùy thuộc vào độ dày và mật độ sản phẩm).
- Thời gian ép:10-60 giây (tùy thuộc vào độ dày của tường và độ ẩm).
- Độ ẩm còn lại sau khi ép:8-15% (có thể cần bước sấy thứ cấp trong lò hầm để đạt 6-10%).

3. Sấy vi sóng (chuyên dụng).Một số hoạt động chuyên biệt sử dụng sấy vi sóng - trong đó năng lượng vi sóng làm nóng trực tiếp các phân tử nước (thay vì làm nóng không khí và truyền nhiệt cho sản phẩm). Sấy bằng vi sóng nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn-so với sấy đối lưu, nhưng lắp đặt tốn kém hơn và có thể gây nóng không đều (điểm nóng) nếu không được kiểm soát cẩn thận. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm có thành-dày hoặc các sản phẩm có hình dạng phức tạp, khó sấy khô đồng đều bằng nhiệt đối lưu.

4.2 Thông số và chất lượng sấy

Các thông số sấy chính:

Các vấn đề về chất lượng sấy thường gặp:(1) Cong vênh - do sấy không đều (một mặt khô nhanh hơn mặt kia, gây co rút chênh lệch); được ngăn chặn bằng luồng không khí và nhiệt độ đồng đều và bằng cách sử dụng khuôn sấy giữ hình dạng khay. (2) Vết nứt - do khô quá-quá nhanh (bề mặt khô và cứng lại trước khi hơi ẩm bên trong thoát ra ngoài, gây ra áp suất bên trong và nứt); được ngăn chặn bằng biên dạng nhiệt độ chia độ và tốc độ sấy được kiểm soát. (3) Sự đổi màu (vàng/nâu) - do nhiệt độ quá cao hoặc thời gian sấy kéo dài (sự phân hủy nhiệt của cellulose); ngăn ngừa bằng cách kiểm soát nhiệt độ và thời gian sấy. (4) Sấy không hoàn toàn (độ ẩm cao) - do thời gian sấy không đủ hoặc nhiệt độ thấp; dẫn đến độ bền thấp, nấm mốc phát triển trong quá trình bảo quản và không ổn định về kích thước. (5) Sấy khô quá-(độ ẩm thấp) - do thời gian sấy quá lâu hoặc nhiệt độ cao; dẫn đến giòn, nứt và giảm khả năng chống va đập. (6) Phồng rộp - do quá{19}}khô quá nhanh (nước bên trong bốc hơi và tạo ra bong bóng dưới bề mặt); được ngăn chặn bằng tốc độ sấy được kiểm soát.

Giai đoạn 5: Ép nóng / Định hình nhiệt (Chỉ dành cho sản phẩm được định hình nhiệt)

Đối với các sản phẩm bột giấy đúc khuôn được định hình bằng nhiệt (mịn), bước-ép nóng là điểm khác biệt của chúng với các sản phẩm bột giấy chuyển-đúc tiêu chuẩn. Sau khi tạo hình và sấy khô một phần (hoặc trực tiếp sau khi tạo hình, tùy theo quy trình), khay được nén giữa hai khuôn nhôm đã nung nóng - đồng thời sấy, nén và làm phẳng sản phẩm.

Nó hoạt động như thế nào:Khay ướt hoặc khô một phần được đặt trên khuôn đã được làm nóng phía dưới (có hình dạng cái hoặc cái của khay). Khuôn được làm nóng phía trên (hình dạng phù hợp) hạ xuống và nén khay ở áp suất cao. Nhiệt từ khuôn (150-220 độ C) làm bay hơi nước trong khay và áp suất (0,5-5 MPa) nén các sợi và ép hơi nước ra ngoài qua các lỗ thông hơi trong khuôn. Sau thời gian ép (10-60 giây), khuôn trên nâng lên, khay thành phẩm được lấy ra. Kết quả là một sản phẩm mịn, dày đặc, chính xác với bề mặt giống như nhung ở cả hai mặt.

Thông số nhấn phím nóng-:

Dập nổi và gỡ lỗi:Khuôn ép nóng-có thể được khắc các mẫu, biểu trưng hoặc họa tiết - tạo ra các đặc điểm nổi lên (dập nổi) hoặc thụt vào (gỡ lỗi) trên bề mặt khay. Việc dập nổi/gỡ lỗi được thực hiện trong bước-ép nóng vì sợi nén có hình dạng của khuôn khắc. Đây là một tính năng cao cấp giúp bổ sung chất lượng thương hiệu và xúc giác cho bao bì.

Các vấn đề về chất lượng báo chí-nóng thường gặp:(1) Sấy khô không hoàn toàn - do thời gian ép không đủ hoặc nhiệt độ thấp; dẫn đến độ ẩm cao và không ổn định kích thước. (2) Các khuyết tật bề mặt (trầy xước, lõm) - do bề mặt khuôn bị hư hỏng hoặc có mảnh vụn trên khuôn; dẫn đến bề mặt kém. (3) Mật độ không đồng đều - do áp suất hoặc nhiệt độ không đồng đều; dẫn đến sức mạnh và sự xuất hiện thay đổi. (4) Rách - do góc thoát không đủ, bề mặt khuôn thô hoặc nhả không chính xác; dẫn đến khay bị hỏng. (5) Sự đổi màu - do nhiệt độ hoặc thời gian ép quá cao; dẫn đến màu vàng hoặc nâu. (6) Dập nổi không hoàn chỉnh - do áp suất hoặc thời gian ép không đủ; dẫn đến các nét nổi mờ nhạt hoặc không đầy đủ.

Giai đoạn 6: Cắt tỉa và hoàn thiện

Sau khi sấy khô (và ép nóng đối với các sản phẩm được tạo hình bằng nhiệt), các khay thường có vật liệu thừa xung quanh các cạnh ("đèn flash" hoặc "vết") cần phải loại bỏ để đạt được kích thước chính xác và các cạnh sạch sẽ. Việc cắt xén cũng được sử dụng để tạo các lỗ, khe hoặc các tính năng khác trong khay.

Các phương pháp cắt tỉa:

1. Cắt khuôn theo quy tắc thép.Phương pháp cắt tỉa phổ biến nhất. Một khuôn thước thép (một lưỡi thép sắc được uốn thành hình mép khay, gắn trên bảng gỗ hoặc nhựa) được ép vào khay - cắt xuyên qua bột giấy đúc để tạo ra cạnh sạch, chính xác. Khuôn được gắn trên máy ép cắt khuôn (máy ép phẳng hoặc máy ép quay) và các khay được nạp qua thủ công hoặc tự động.
- Thuận lợi:Chi phí thấp, đa năng (có thể cắt các hình dạng và lỗ phức tạp), khuôn dễ thay đổi, phù hợp với khối lượng từ thấp đến trung bình.
- Hạn chế:Độ mòn khuôn (lưỡi thước thép cần mài hoặc thay thế sau 50.000-200.000 lần cắt), kém chính xác hơn một chút so với các phương pháp khác, có thể tạo ra bụi (các hạt sợi mịn) trong quá trình cắt.
- Dung sai điển hình:± 0,3-0,5mm.

2. Cắt khuôn quay.Để sản xuất-số lượng lớn, người ta sử dụng máy cắt khuôn quay (khuôn hình trụ có lưỡi cắt). Các khay được đưa vào giữa xi lanh khuôn quay và một con lăn áp lực - khuôn cắt các cạnh khi khay đi qua. Cắt khuôn quay nhanh hơn cắt khuôn phẳng và phù hợp với các sản phẩm tiêu chuẩn có khối lượng lớn.
- Thuận lợi:Tốc độ cao (phù hợp với khối lượng lớn), chất lượng ổn định, chi phí nhân công thấp.
- Hạn chế:Chi phí ban đầu cao hơn (khuôn quay đắt hơn khuôn quy tắc thép), kém linh hoạt hơn (việc thay khuôn phức tạp hơn), phù hợp với các hình dạng tương đối đơn giản.

3. Định tuyến CNC / cắt laser.Đối với các nguyên mẫu có-khối lượng thấp hoặc hình dạng có độ phức tạp cao, có thể sử dụng định tuyến CNC (công cụ cắt-điều khiển bằng máy tính) hoặc cắt laze (chùm tia laze hội tụ). Những phương pháp này rất chính xác và có thể cắt các hình dạng phức tạp, nhưng chúng chậm hơn và đắt hơn so với phương pháp cắt khuôn - thích hợp để tạo mẫu hoặc sản xuất với số lượng-rất thấp.
- Thuận lợi:Rất chính xác, có thể cắt các hình dạng 3D phức tạp, không tốn chi phí dụng cụ (đối với cắt laser).
- Hạn chế:Chậm (không phù hợp với khối lượng lớn), đắt tiền trên mỗi đơn vị, việc cắt bằng laser có thể gây ra sự đổi màu (cháy) ở mép cắt.

4. Trong-cắt tỉa khuôn.Đối với một số sản phẩm được tạo hình bằng nhiệt, việc cắt tỉa có thể được thực hiện trong bước-ép nóng - khuôn ép-nóng bao gồm một cạnh cắt để cắt khay khi nó được ép. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của một bước cắt tỉa riêng biệt, nâng cao hiệu quả và độ chính xác. Việc-cắt tỉa trong khuôn yêu cầu các khuôn phức tạp hơn (và đắt tiền) hơn nhưng lại-hiệu quả về mặt chi phí đối với các sản phẩm có khối lượng-cao.

Các vấn đề về chất lượng cắt tỉa thường gặp:(1) Các cạnh thô ráp hoặc rách rưới - do lưỡi dao cùn, áp suất khuôn không chính xác hoặc sản phẩm quá giòn; dẫn đến hình thức kém và khả năng rụng sợi. (2) Cắt không hoàn toàn - do lưỡi dao cùn, áp suất không đủ hoặc khuôn không thẳng hàng; dẫn đến các khay được kết nối bằng các sợi chưa cắt. (3) Độ không chính xác về kích thước - do khuôn bị lệch, lỗi định vị sản phẩm hoặc do khuôn bị mòn; dẫn đến các khay không đáp ứng được thông số kỹ thuật về kích thước. (4) Nứt hoặc rách - do sản phẩm quá giòn (quá{11}}khô), áp suất khuôn quá cao hoặc thiết kế khuôn không chính xác; dẫn đến khay bị hỏng. (5) Phát sinh bụi - do cắt sản phẩm khô, giòn; tạo ra bụi sợi có thể làm nhiễm bẩn sản phẩm (đặc biệt gây khó khăn cho các ứng dụng thực phẩm hoặc phòng sạch); được kiểm soát bằng hệ thống thu gom bụi và làm ẩm nhẹ sản phẩm trước khi cắt.

Giai đoạn 7: Sơn và in (Tùy chọn)

Đối với các sản phẩm yêu cầu đặc tính rào cản (nước, dầu mỡ, oxy), nhãn hiệu hoặc vẻ ngoài cao cấp, các hoạt động phủ và in được áp dụng sau khi cắt tỉa. Đây là các bước tùy chọn - nhiều sản phẩm bột giấy đúc tiêu chuẩn (hộp đựng trứng, khay đựng sản phẩm, bao bì công nghiệp) được sử dụng mà không cần phủ hoặc in.

7.1 Lớp phủ

Lớp phủ bao gồm việc phủ một lớp vật liệu mỏng (polyme, sáp hoặc chất khác) lên bề mặt khay để thay đổi các đặc tính của nó - khả năng chống nước, chống dầu mỡ, rào cản oxy, độ mịn bề mặt hoặc hình thức bên ngoài.

Phương pháp phủ:

- Sơn phun:Lớp phủ được phun lên bề mặt khay bằng súng phun hoặc hệ thống phun tự động. Thích hợp cho các hình dạng 3D phức tạp (có thể phủ bên trong và bên ngoài các lỗ sâu răng). Hiệu suất chuyển giao thấp hơn (một số lớp phủ bị lãng phí do phun quá nhiều).
- Lớp phủ nhúng:Khay được nhúng vào bể phủ rồi để ráo nước. Cung cấp phạm vi bao phủ hoàn chỉnh (tất cả các bề mặt, bao gồm cả các cạnh và các khu vực-tiếp cận{2}}khó tiếp cận). Có thể tạo ra lớp phủ dày hơn và thời gian khô lâu hơn.
- Lớp phủ con lăn:Lớp phủ được áp dụng bằng cách sử dụng con lăn. Hiệu suất truyền cao và độ dày nhất quán, nhưng bị giới hạn ở các bề mặt phẳng hoặc cong nhẹ (không phải hình dạng 3D phức tạp).
- Lớp phủ đùn/cán màng:Một màng mỏng polyme (ví dụ PLA, PET) được ép lên bề mặt khay hoặc ép vào đó. Cung cấp các đặc tính rào cản tuyệt vời, nhưng đắt hơn và có thể ảnh hưởng đến khả năng tái chế/khả năng phân hủy. Chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng thực phẩm có-rào cản cao.
- Lớp phủ rèm:Lớp phủ được áp dụng như một "bức màn" chất lỏng liên tục chảy qua khay. Phạm vi phủ sóng đồng đều và hiệu suất truyền cao, nhưng bị giới hạn ở các sản phẩm tương đối phẳng.

Các loại lớp phủ:Acrylic gốc nước-(phổ biến nhất, an toàn thực phẩm-, có thể tái chế/có thể phân hủy), styrene-acrylic (chống dầu mỡ tốt hơn), polyurethane (mềm-khi chạm/hoàn thiện như nhung), PLA (chống thấm nước/dầu mỡ tuyệt vời, có thể phân hủy trong công nghiệp), nhũ tương sáp (chống nước, hoàn thiện mờ), PVOH (ngăn cản oxy). (Xem bài viết đồng hành về cách-chống ẩm để biết thông số kỹ thuật chi tiết của lớp phủ.)

Làm khô/đóng rắn lớp phủ:Sau khi phủ, các khay phải được làm khô (đối với lớp phủ{0}}nước) hoặc xử lý (đối với lớp phủ-có thể chữa được bằng tia UV) để loại bỏ chất mang (nước hoặc dung môi) và tạo thành một lớp màng liên tục. Sấy khô thường được thực hiện trong lò dạng hầm (80-120 độ C, 1-5 phút) hoặc bằng lò sưởi hồng ngoại. Lớp phủ có thể chữa được bằng tia cực tím được xử lý bằng tia UV (đóng rắn ngay lập tức, không cần nhiệt).

7.2 In ấn

Việc in áp dụng đồ họa, văn bản, biểu trưng hoặc mẫu lên bề mặt khay - để xây dựng thương hiệu, thông tin sản phẩm, mục đích trang trí hoặc ghi nhãn theo quy định.

Phương pháp in ấn:

- In Flexographic (flexo):Phương pháp in phổ biến nhất cho bột giấy đúc. Sử dụng tấm cao su hoặc photopolyme dẻo và mực gốc nước-khô nhanh{2}}. Thích hợp cho đồ họa có độ phức tạp từ đơn giản đến trung bình-trên cả sản phẩm được đúc khuôn-chuyển và tạo hình nhiệt. Có thể in trên bề mặt cong (với thiết bị phù hợp).
- In thạch bản offset:Sử dụng tấm kim loại và chăn cao su để truyền mực. Đồ họa chất lượng cao{1}}có độ chi tiết cao nhưng chủ yếu phù hợp với bề mặt phẳng (không phải hình dạng 3D phức tạp). Được sử dụng cho đồ họa chất lượng cao-trên các sản phẩm được định hình nhiệt có diện tích bằng phẳng.
- In kỹ thuật số (in phun):Sử dụng công nghệ in phun để in trực tiếp từ các tập tin kỹ thuật số. Không cần đĩa (thiết lập nhanh, phù hợp với thời gian chạy ngắn và dữ liệu thay đổi). Tốt cho các hoạt động ngắn hạn, nguyên mẫu và in tùy chỉnh/biến đổi. Chất lượng in trên bột giấy đúc phụ thuộc vào bề mặt (có tráng=tốt hơn, không tráng=nhiều lông hơn).
- In ấn màn hình:Sử dụng màn hình lưới để truyền mực qua khuôn tô. Độ phủ mực dày, phù hợp với đồ họa đậm nét và các hiệu ứng đặc biệt (kim loại, phát sáng-trong-bóng tối). Có thể in trên các bề mặt gồ ghề (đúc-chuyển) và các bề mặt cong. Chậm hơn flexo cho âm lượng lớn.
- In pad:Sử dụng miếng silicon để chuyển mực từ tấm khắc sang sản phẩm. Có thể in trên các bề mặt 3D phức tạp, các khu vực cong và các khu vực nhỏ,-khó-tiếp cận. Thích hợp cho logo, văn bản nhỏ và đánh dấu sản phẩm trên các hình dạng khay phức tạp.
- Dập nóng (dập lá):Sử dụng nhiệt và áp suất để chuyển lá kim loại hoặc màu lên bề mặt. Hiệu ứng kim loại hoặc hình ba chiều cao cấp. Chủ yếu thích hợp cho các sản phẩm được tạo hình nhiệt (bề mặt nhẵn cho phép chuyển giấy bạc sạch). Được sử dụng cho logo, điểm nhấn và thương hiệu cao cấp.

Các loại mực:Mực gốc nước (phổ biến nhất, an toàn thực phẩm-, thân thiện với môi trường), mực UV-có thể chữa được (đóng rắn nhanh, độ bền cao, màu sắc sống động), mực gốc đậu nành-(có thể tái tạo, thân thiện với môi trường), mực an toàn-tiếp xúc{5}}thực phẩm (dành cho bao bì thực phẩm - phải tuân thủ các quy định của FDA, EFSA hoặc GB).

Giai đoạn 8: Kiểm soát chất lượng và đóng gói

Giai đoạn cuối cùng của quy trình sản xuất là kiểm soát chất lượng (QC) và đóng gói - đảm bảo rằng các khay thành phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng đã chỉ định và được đóng gói đúng cách để vận chuyển.

8.1 Kiểm soát chất lượng

QC trong-quy trình (trong quá trình sản xuất):

- Độ đặc và nhiệt độ của bột giấy:Giám sát liên tục (15-30 phút một lần) để đảm bảo điều kiện tạo hình ổn định.
- Mức độ tinh chế (độ SR/CSF):Được kiểm tra 2-4 giờ một lần để đảm bảo xử lý chất xơ phù hợp.
- Trọng lượng khay ướt và độ ẩm:Lấy mẫu 1-2 giờ một lần để đảm bảo hình dạng nhất quán (độ dày thành) và độ khô.
- Nhiệt độ và tốc độ sấy:Được giám sát liên tục (cảm biến tự động) để đảm bảo sấy khô đều đặn.
- Kiểm tra trực quan:Người vận hành kiểm tra các khay ở từng giai đoạn để phát hiện các khuyết tật có thể nhìn thấy (nước rách, lỗ thủng, cong vênh, đổi màu, khuyết tật bề mặt).

QC thành phẩm:

- Kiểm tra trực quan:Kiểm tra 100% (hoặc lấy mẫu AQL, theo ISO 2859) đối với các khuyết tật có thể nhìn thấy - vết rách, lỗ thủng, cong vênh, đổi màu, khuyết tật bề mặt, cắt tỉa không hoàn chỉnh, lỗi in ấn. Các khay có lỗi sẽ bị loại bỏ và tái chế (được nghiền lại vào quy trình).
- Kiểm tra kích thước:Lấy mẫu 1-2 giờ một lần (hoặc mỗi đợt) - kích thước khay (chiều dài, chiều rộng, chiều cao, kích thước khoang) được đo bằng thước kẹp hoặc CMM và so sánh với thông số kỹ thuật (thường là ±0,5mm đối với khuôn đúc chuyển, ±0,3mm đối với khuôn đúc nhiệt).
- Độ ẩm: Sampled every 2-4 hours - measured with a moisture meter or oven-dry method. Target: 6-10%. Trays with moisture >12% được-sấy khô lại; khay có độ ẩm<5% may be conditioned (humidified) to reduce brittleness.
- Cân nặng:Lấy mẫu 1{1}}2 giờ một lần - trọng lượng khay được đo để đảm bảo độ dày thành và mức sử dụng vật liệu nhất quán. Trọng lượng là một chỉ số tốt về sự hình thành tính nhất quán.
- Kiểm tra sức mạnh:Được thực hiện theo từng đợt hoặc mỗi ca - cường độ nén, cường độ nổ hoặc cường độ kéo (tùy thuộc vào sản phẩm và ứng dụng). Đã được thử nghiệm theo các phương pháp tiêu chuẩn hóa (ASTM, TAPPI, ISO) và so sánh với các thông số kỹ thuật.
- Kiểm tra chức năng:Đối với các ứng dụng cụ thể - thử nghiệm thả rơi, thử nghiệm độ rung, thử nghiệm ngăn xếp (theo ISTA hoặc ASTM D4169), thử nghiệm di chuyển tiếp xúc với thực phẩm (theo FDA, EFSA hoặc GB), thử nghiệm ESD (đối với các sản phẩm an toàn ESD{2}}).
- Chất lượng lớp phủ/in ấn:Đối với các sản phẩm được phủ/in - độ dày lớp phủ, độ bám dính (thử nghiệm băng), khả năng chống nước/dầu mỡ (thử nghiệm Cobb, thử nghiệm bộ sản phẩm), chất lượng in (kiểm tra trực quan, đo màu bằng máy đo quang phổ), độ bám dính của mực (thử nghiệm chà).

AQL (Giới hạn chất lượng được chấp nhận):Hầu hết các nhà sản xuất bột giấy đúc đều sử dụng lấy mẫu AQL (theo ISO 2859-1 / ANSI/ASQ Z1.4) để kiểm tra thành phẩm. Mức AQL điển hình: 2,5 đối với các khuyết tật lớn (nước rách, lỗ thủng, sai lệch kích thước), 4,0 đối với các khuyết tật nhỏ (nhược điểm bề mặt, đổi màu nhẹ). AQL cụ thể được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng dựa trên yêu cầu về chất lượng và ứng dụng của sản phẩm.

8.2 Đóng gói và vận chuyển

Sau khi vượt qua QC, các khay thành phẩm sẽ được đóng gói để vận chuyển. Phương pháp đóng gói phụ thuộc vào loại sản phẩm, khối lượng và điểm đến.

Phương pháp đóng gói:

- Xếp chồng trong hộp sóng:Phương pháp phổ biến nhất. Các khay được xếp chồng lên nhau (lồng nhau hoặc lồng vào nhau) trong hộp các tông sóng (thường 50-200 khay mỗi hộp, tùy thuộc vào kích thước khay). Các hộp được dán kín bằng băng dính và dán nhãn thông tin sản phẩm, số lượng, số lô và nơi đến.
- Bao bì co lại:Đối với các sản phẩm nhạy cảm với-khối lượng hoặc độ ẩm{1}}cao, các khay được xếp chồng lên nhau trên pallet và được bọc-co lại (bằng màng nhựa) để bảo vệ chúng khỏi bị ẩm và hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Màng co cũng giúp ổn định tải pallet.
- Bao bì chống ẩm-:Đối với các sản phẩm được vận chuyển đến những nơi có-độ ẩm cao hoặc được bảo quản trong thời gian dài, bao bì-chống ẩm (túi nhựa, chất hút ẩm, màng chắn-độ ẩm) được sử dụng để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm trong quá trình bảo quản và vận chuyển.
- Xếp hàng:Các hộp được xếp chồng lên nhau trên các pallet (thường là 40-60 hộp mỗi pallet, tùy thuộc vào kích thước hộp) và được cố định bằng màng bọc hoặc dây đai căng. Kích thước pallet thường là tiêu chuẩn (ví dụ: pallet Euro 1200x1000mm, pallet Mỹ 1219x1016mm) để phù hợp với các container và xe tải vận chuyển tiêu chuẩn.

Cân nhắc vận chuyển:

- Kiểm soát độ ẩm:Bột giấy đúc có tính hút ẩm - nó hấp thụ độ ẩm từ không khí. Trong quá trình vận chuyển đường biển (độ ẩm cao, nhiệt độ dao động), khay có thể hút ẩm, mất độ bền và có khả năng phát triển nấm mốc. Nên sử dụng bao bì chống ẩm-và chất hút ẩm cho các chuyến hàng đường biển. Độ ẩm mục tiêu khi vận chuyển là 6-8% (khô hơn một chút so với mục tiêu 6-10%, để cho phép hấp thụ độ ẩm trong quá trình vận chuyển).
- Sức mạnh xếp chồng:Pallet của khay đựng bột giấy đúc có thể xếp chồng lên nhau cao 2{2}}4 (tùy thuộc vào độ bền của khay và thiết kế hộp). Các hộp phía dưới phải chịu được trọng lượng của các hộp phía trên - đảm bảo các hộp sóng và xếp chồng khay được thiết kế phù hợp với chiều cao xếp chồng dự kiến.
- Tải container:Đối với các lô hàng xuất khẩu, các khay được xếp vào container vận chuyển (20ft hoặc 40ft). Thùng chứa phải khô ráo,-thông gió tốt và nên sử dụng chất hút ẩm để kiểm soát độ ẩm. Tổng trọng lượng của lô hàng không được vượt quá giới hạn trọng lượng của container (thường là 28 tấn đối với container 40ft).

Tỷ lệ sản xuất và cân nhắc chi phí

Tỷ lệ sản xuất điển hình

Cơ cấu chi phí

Giá của khay bột giấy đúc bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố:

- Nguyên liệu (sợi):30-50% tổng chi phí. Giấy tái chế là rẻ nhất; bã mía và bã mía tẩy trắng đắt hơn; giấy kraft nguyên chất đắt nhất.
- Năng lượng (sấy và ép):15-25% tổng chi phí. Sấy khô là bước tốn nhiều năng lượng nhất. Khí đốt tự nhiên rẻ hơn điện.
- Nhân công:10-20% tổng chi phí. Dây chuyền tự động (quay, ép nóng) có chi phí nhân công trên mỗi đơn vị thấp hơn so với dây chuyền thủ công.
- Dụng cụ (khuôn, khuôn):Khấu hao theo sản lượng sản xuất. Đối với các sản phẩm có-số lượng lớn, chi phí dụng cụ trên mỗi đơn vị là không đáng kể; đối với các sản phẩm có-số lượng thấp, công cụ có thể chiếm một phần chi phí đáng kể.
- Lớp phủ và in ấn:Thêm 10-50% vào giá thành sản phẩm cơ bản, tùy thuộc vào loại lớp phủ/in ấn và độ phức tạp.
- QC và đóng gói:5-10% tổng chi phí.
- Chi phí chung và lợi nhuận:10-20% tổng chi phí.

Phạm vi chi phí điển hình (nhà máy FOB, chỉ mang tính chất tham khảo):

Lưu ý: Đây là phạm vi chi phí nhà máy FOB gần đúng chỉ để tham khảo - chi phí thực tế phụ thuộc vào kích thước sản phẩm, độ phức tạp, khối lượng, vật liệu, lớp phủ, in ấn và các yếu tố khác. Luôn nhận được báo giá từ nhà sản xuất cho từng sản phẩm cụ thể.

Điểm mấu chốt

Sản xuất khay bột giấy đúc là một quy trình nhiều{0}}giai đoạn biến sợi thô (giấy tái chế, bã mía, v.v.) thành sản phẩm đóng gói 3D hoàn chỉnh thông qua quá trình nghiền, tạo hình, chuyển, sấy khô, ép nóng (đối với tạo hình nhiệt), cắt tỉa, phủ/in và QC/đóng gói. Mỗi giai đoạn bao gồm thiết bị chuyên dụng, các thông số được kiểm soát cẩn thận cũng như các vấn đề tiềm ẩn về chất lượng - và chất lượng cũng như tính nhất quán của sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào sự kiểm soát chính xác của từng giai đoạn.

Những điểm mấu chốt là:

1. Chuẩn bị bột giấylà nền tảng - việc lựa chọn sợi thô, nghiền, sàng lọc/làm sạch, tinh chế và các chất phụ gia hóa học đều ảnh hưởng đến độ bền, bề mặt và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Mức độ tinh chế (20-45 độ SR) là một thông số quan trọng giúp cân bằng độ bền, độ mịn và khả năng thoát nước.
2. hình thànhlà bước cốt lõi - lưới khuôn và hút chân không gửi sợi vào khuôn dạng khay. Ba loại máy chính: pittông (đa năng, tốc độ trung bình), quay (tốc độ cao, sản phẩm tiêu chuẩn) và ép nóng (cao cấp, bề mặt nhẵn). Các thông số tạo hình (độ đặc, độ chân không, thời gian, kích thước mắt lưới) kiểm soát độ dày và độ đồng đều của thành.
3. Sấy khôlà giai đoạn quan trọng-tiêu tốn nhiều năng lượng và chất lượng{1}} nhất - khay ướt (độ ẩm 70-80%) được sấy khô đến 6-10% trong lò dạng hầm (120-200 độ C, 5-30 phút) hoặc bằng cách ép nóng (150-220 độ C, 10-60 giây). Kiểm soát nhiệt độ cẩn thận ngăn ngừa cong vênh, nứt và đổi màu.
4. Ép nóng / ép nónglà điểm khác biệt giữa các sản phẩm được tạo hình nhiệt cao cấp với các khuôn được gia nhiệt - đúc truyền tiêu chuẩn (150-220 độ C) và áp suất cao (0,5-5 MPa) đồng thời làm khô, nén và làm phẳng khay, tạo ra sản phẩm dày đặc (300-650 kg/m³), mịn, chính xác với khả năng dập nổi.
5. Cắt tỉa, phủ và inđang hoàn thiện các bước - cắt tỉa (khuôn thước thép, khuôn quay, CNC) tạo ra các cạnh chính xác; lớp phủ (acrylic, PLA, PU) mang lại đặc tính rào cản và vẻ ngoài cao cấp; in ấn (flexo, offset, kỹ thuật số, màn hình, pad, dập nóng) cung cấp thương hiệu và đồ họa.
6. Kiểm soát chất lượngđảm bảo chất lượng ổn định - trong-việc giám sát quy trình (độ đặc của bột giấy, mức độ tinh chế, nhiệt độ sấy) và kiểm tra thành phẩm (hình ảnh, kích thước, độ ẩm, trọng lượng, độ bền, chức năng) là rất cần thiết. Lấy mẫu AQL (thường là 2,5 đối với các lỗi lớn) là tiêu chuẩn.
7. Tỷ lệ và chi phí sản xuấtthay đổi đáng kể tùy theo loại sản phẩm - máy quay tạo ra 1.000-18.000 khay tiêu chuẩn/giờ, trong khi máy ép định hình nhiệt tạo ra 80-1.600 khay cao cấp/giờ. Chi phí dao động từ 0,03 USD/đơn vị (dịch vụ ăn uống số lượng lớn) đến 5,00 USD/đơn vị (công nghiệp tạo hình nhiệt cao cấp hoặc thành dày), tùy thuộc vào vật liệu, kích thước, độ phức tạp, khối lượng và độ hoàn thiện.

Tại Hesheng, chúng tôi vận hành một cơ sở sản xuất bột giấy đúc hiện đại-hiện đại với cả khả năng sản xuất bột đúc- và tạo hình nhiệt - bao gồm máy tạo hình chuyển động tịnh tiến và quay, lò sấy đường hầm, máy ép nóng-ép nhiệt, thiết bị cắt khuôn-, dây chuyền phủ và in cũng như một phòng thí nghiệm QC toàn diện. Chúng tôi có chuyên môn và khả năng sản xuất khay bột giấy đúc từ nguyên mẫu đến sản xuất-số lượng lớn - với chất lượng ổn định, chi phí cạnh tranh và hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ. Nhóm của chúng tôi có thể hướng dẫn bạn qua mọi giai đoạn của quy trình - từ lựa chọn vật liệu và thiết kế khuôn đến tạo mẫu, thử nghiệm, sản xuất và vận chuyển - để đảm bảo rằng khay bột giấy đúc đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất, chất lượng và chi phí của bạn.

Nếu bạn đang xem xét bột giấy đúc cho nhu cầu đóng gói của mình và muốn hiểu rõ hơn về quy trình, khả năng và chi phí sản xuất,liên hệ với đội của Hesheng- chúng tôi rất vui được cung cấp chuyến tham quan nhà máy (trực tiếp hoặc ảo), trả lời các câu hỏi kỹ thuật của bạn, cung cấp mẫu và ước tính chi phí, đồng thời hướng dẫn bạn từng bước trong hành trình sản xuất bột giấy đúc. Từ bột giấy đến sản phẩm, chúng tôi có chuyên môn và khả năng cung cấp-bao bì bột giấy đúc chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của bạn.