성형 펄프 트레이는 단순해 보일 수 있지만 -종이 섬유 모양의 조각-이지만 그 뒤에 있는 제조 공정은 여러 단계, 특수 장비 및 신중하게 제어되는 매개변수를 포함하여 놀라울 정도로 복잡합니다. 원료 펄프 슬러리부터 완성된 포장 트레이까지 공정의 각 단계는 최종 제품의 품질, 일관성, 비용 및 성능에 영향을 미칩니다. 이 프로세스 -와 관련 장비 및 매개변수 -를 이해하는 것은 성형 펄프와 관련된 모든 사람(맞춤형 트레이를 지정하는 포장 엔지니어, 공급자와 비용을 평가하는 조달 전문가, 허용 기준을 설정하는 품질 관리자 또는 성형 펄프 사업 진출을 고려하는 기업가)에게 필수적입니다. 그러나 업계 외부의 많은 사람들은 성형 펄프가 실제로 어떻게 만들어지는지에 대해 막연하게만 이해하고 있습니다. - 그들은 이것이 "성형 종이 펄프"와 관련이 있다는 것을 알지만 특정 단계, 장비 및 매개 변수에 대한 세부 정보가 부족합니다. 이 기사에서는 성형 펄프 트레이 제조 공정에 대한 포괄적인-단계별{10}} 기술 가이드를 제공합니다. 펄프 준비(하이드라펄퍼, 스크리닝, 정제, 화학), 성형(사이클 시간 및 매개변수를 사용한 왕복, 회전, 이송 성형 -), 건조(터널 오븐 - 온도, 기류, 수분 목표), 열간 압착/열성형(프레스, 온도, 압력, 사이클 시간), 트리밍 및 마무리, 코팅 및 인쇄, 품질 관리 및 포장. 각 단계의 장비 사양, 일반적인 공정 매개변수, 생산 속도 및 일반적인 품질 문제를 포함하므로 - 성형 펄프가 어떻게 만들어지는지뿐만 아니라 각 단계가 중요한 이유와 최종 제품에 어떤 영향을 미치는지 이해할 수 있습니다. 성형 펄프 공급업체를 평가하든, 맞춤형 트레이를 지정하든, 성형 펄프 제조에 대한 투자를 고려하든, 이 가이드는 정보에 입각한 결정을 내리는 데 필요한 기술 지식을 제공합니다.
제조 공정 개요
성형 펄프 트레이 제조는 8개의 주요 단계로 나눌 수 있으며 각 단계에는 자체 장비, 매개변수 및 품질 고려 사항이 있습니다.
- 펄프 준비- 생섬유(재활용 종이, 사탕수수 등)는 올바른 농도, 섬유 길이 및 화학 첨가물을 사용하여 균일하고 깨끗한 펄프 슬러리로 변환됩니다.
- 형성- 메쉬 몰드와 진공 흡입을 통해 펄프 슬러리를 트레이 형태로 성형합니다. 트레이의 3차원 형태를 만들어 내는 핵심 단계입니다.
- 옮기다- 젖어 성형된 트레이는 성형 금형에서 건조 금형(이송-성형 제품의 경우)으로 이송되거나 건조 컨베이어(일부 공정의 경우)로 직접 이송됩니다.
- 건조- 젖은 트레이를 가열된 터널 오븐에서 건조하여 ~75% 수분(습함)에서 6~10% 수분(완성)까지 수분을 제거합니다.
- 핫프레싱/열성형- (열성형 제품에만 해당) 건조되거나 부분적으로 건조된 트레이를 가열된 금형 사이에서 압축하여 매끄럽고 조밀하며 정밀한 제품을 만듭니다.
- 트리밍 및 마무리- 트레이의 가장자리는 정확한 치수로 잘리고 여분의 재료는 제거됩니다.
- 코팅 및 인쇄- (선택사항) 차단 코팅, 인쇄, 엠보싱 또는 기타 마감 작업이 적용됩니다.
- 품질 관리 및 포장- 완성된 트레이는 배송을 위해 검사, 테스트 및 포장됩니다.
각 단계를 자세히 살펴보겠습니다.
1단계: 펄프 준비
펄프 준비는 전체 공정의 기초입니다. - 펄프 슬러리의 품질과 일관성이 최종 제품의 품질과 일관성을 직접적으로 결정합니다. 펄프 준비의 목표는 원료 섬유(재활용 종이, 사탕수수 등)를 올바른 농도(섬유 농도), 섬유 길이 분포 및 화학 첨가물을 사용하여 균일하고 깨끗하며 잘 분산된{3}}펄프 슬러리로 전환하는 것입니다.
1.1 원자재 취급
원료:성형 펄프의 가장 일반적인 원료는 다음과 같습니다.
- 재활용 종이(-소비자용 및 산업용-용지 이후):오래된 골판지 용기(OCC), 오래된 신문(ONP), 혼합 종이, 재활용 폐기물. 가장 일반적이고 가장 저렴한-원재료입니다.
- Bagasse(사탕수수 섬유질):사탕수수 가공 시 발생하는 섬유질 잔류물입니다. 매끄러운 표면과 자연스러운 크림색, 내습성이 우수하여 식품 서비스 제품 및 프리미엄 용도로 사용됩니다.
- 표백된 재활용 종이:흰색 또는 연한{0}}회색 펄프를 만들기 위해 잉크를 제거하고 표백한 재활용 종이입니다. 흰색/밝은 색상이 필요한 용도에 사용됩니다.
- 버진 크라프트 펄프:재활용되지 않은(비{0}}) 목재 펄프입니다. 최대의 강도와 일관성이 요구되는 고성능-또는 식품{3}}등급 응용 분야에 사용됩니다.
- 밀짚, 대나무 및 기타 농업용 섬유:틈새 시장 또는 프리미엄 응용 분야에 사용되는 대체 섬유 공급원입니다.
손질:원자재는 일반적으로 베일(재활용 종이 및 사탕수수용) 또는 롤/시트(폐기물 변환용)로 배송됩니다. 베일은 절단되어 컨베이어나 지게차를 통해 펄프화 시스템으로 공급됩니다. 원재료는 펄퍼에 들어가기 전에 오염물질(플라스틱, 금속, 유리, 돌)이 있는지 검사됩니다.
1.2 하이드로펄퍼(펄프화)
히드라펄퍼(또는 펄퍼)는 바닥에 회전하는 임펠러가 있는 큰 원통형 통으로, 물 속의 원섬유를 휘저어 개별 섬유로 분해합니다.
작동 방식:원료 섬유와 물은 지정된 비율(일반적으로 섬유 농도 3-8%, 즉 물 100kg당 섬유 3~8kg)로 펄퍼에 투입됩니다. 임펠러는 200-500RPM으로 회전하여 베일을 쪼개고 섬유를 분리하는 난류를 생성합니다. 펄프화 공정은 원료 유형과 원하는 섬유 분리에 따라 15~60분이 소요됩니다. 화학물질(예: pH 조정을 위한 NaOH, 소포제, 습윤 강화 수지)이 펄프화 중에 첨가될 수 있습니다.
장비 사양:
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 펄퍼 볼륨 | 2-20 입방미터 | 배치의 경우 더 작고 연속의 경우 더 큽니다. |
| 임펠러 속도 | 200-500RPM | 고속=더 빠른 펄프화, 그러나 더 많은 섬유 손상 |
| 모터 파워 | 15~150kW | 펄퍼 용량 및 생산 속도에 따라 다름 |
| 펄프 일관성 | 3-8% (펄프화 중) | 일관성이 높을수록=더 효율적이지만 펌핑하기가 더 어렵습니다. |
| 수온 | 섭씨 20~60도 | 따뜻한 물은 펄프화 및 잉크 제거 속도를 높입니다. |
| 펄프화 시간 | 15~60분(일괄) | 연속 펄퍼에는 정해진 시간이 없습니다. |
일반적인 품질 문제:(1) 불충분한 펄프화 시간 또는 낮은 임펠러 속도로 인해 불완전한 섬유 분리("플레이크" 또는 "쉬브" - 미분산 섬유 다발) -; 최종 트레이에 약한 부분과 표면 결함이 발생합니다. (2) 과도한 펄프화 시간 또는 높은 임펠러 속도로 인한 과도한 섬유 단축(섬유 손상)-; 결과적으로 강도가 낮아집니다. (3) 펄프화 중에 제거되지 않은 오염물질(플라스틱, 금속, 유리)-; 다운스트림 장비를 손상시키고 결함을 일으킬 수 있습니다. (4) 공기 연행 및 오염물질로 인한 거품-; 펄프화 효율을 감소시키고 품질 문제를 일으킬 수 있습니다. 소포제로 제어됩니다.
1.3 선별 및 청소
펄프화 후 펄프 슬러리는 일련의 스크린과 세척기를 통과하여 오염 물질과 분산되지 않은 섬유 다발을 제거합니다.
장비:
- 압력 스크린:펄프 슬러리는 작은 구멍이나 슬롯(0.1-0.5mm)이 있는 원통형 스크린을 통해 펌핑됩니다. 허용되는 섬유는 구멍을 통과하는 반면 오염 물질(플라스틱, 큰 섬유 다발, 먼지)은 유지되고 제거됩니다. 압력 스크린은 0.1-0.5 MPa 압력에서 작동합니다.
- 원심분리 세척제(하이드로사이클론):펄프 슬러리는 고속으로 원뿔형 챔버로 펌핑되어 가벼운 섬유에서 무거운 오염물질(금속, 유리, 모래, 돌)을 분리하는 원심력을 생성합니다. 무거운 오염 물질은 바닥에서 배출되고 깨끗한 섬유는 상단에서 나옵니다. 점진적으로 더 미세한 청소를 위해 여러 개의 하이드로사이클론이 직렬로 사용되는 경우가 많습니다.
- 잉크 제거(표백된 재활용 종이용):표백해야 하는 재활용 종이를 사용하는 경우 펄프는 잉크 제거 과정을 거칩니다. - 잉크 입자는 화학 물질(계면활성제, NaOH, 과산화수소)을 사용하여 섬유에서 분리되고 부유(잉크 입자가 기포에 달라붙어 표면으로 올라와 걷어내짐) 및/또는 세척(잉크 입자가 미세한 스크린을 통해 세척됨)을 통해 제거됩니다.
일반적인 품질 문제:(1) 높은 오염물질 부하 또는 너무 미세한 스크린 개구부로 인해 발생하는 스크린 막힘-; 생산 속도가 감소하고 자주 청소해야 합니다. (2) 섬유 손실-도-공격적인 스크리닝/세척은 오염 물질과 함께 좋은 섬유를 제거합니다. 수율은 감소하고 비용은 증가합니다. (3) 불완전한 잉크 제거 - 잔류 잉크가 최종 제품에 회색/어두운 점을 유발합니다. 백색/밝은 제품의 외관에 영향을 미칩니다.
1.4 정제
고해(또는 고해)는 섬유를 처리하여 결합 능력과 최종 제품의 강도를 향상시키는 기계적 공정입니다. 정제 과정에서 펄프 슬러리는 회전하는 막대와 고정된 막대(리파이너 플레이트) 사이를 통과하여 섬유 표면을 세동화하고(표면적과 결합 부위를 증가시키는 마이크로-원섬유 생성) 섬유를 어느 정도 단축시킵니다.
작동 방식:펄프 슬러리(3-5% 농도)는 일반적으로 이중-디스크 정제기(바가 있는 두 개의 회전 디스크) 또는 원뿔형 정제기(고정 원뿔 내부의 회전 콘)인 정제기 -를 통해 펌핑됩니다. 리파이너 플레이트 사이의 간격은 정제 강도를 제어하고 - 간격이 더 작으며=더 강렬한 정제=더 많은 피브릴화 및 섬유 단축을 제어합니다. 정제는 "Schopper-Riegler 등급"(SR 등급) 또는 "Canadian Standard Freeness"(CSF)로 측정됩니다. 즉 더 높은 등급의 SR(또는 더 낮은 CSF)=더 정제된 펄프입니다.
장비 사양:
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 정제 유형 | 이중-디스크 또는 원추형 | 이중-디스크는 성형 펄프에 더 일반적입니다. |
| 모터 파워 | 15~100kW | 생산속도와 정제강도에 따라 다름 |
| 펄프 일관성 | 3-5% | 정제를 위한 표준 일관성 |
| 정제 정도 | 20-45도 SR(300-600CSF) | 더 낮은=덜 정제된(더 강하고, 더 부피가 커짐); 더 높음=더 정교함(더 매끄럽고 밀도가 높지만 인열강도가 낮음) |
| 비에너지 | 50~300kWh/톤 | 펄프 톤당 에너지 투입량 정제 강도 조절 |
주요 통찰력:정제는 최종 제품의 강도, 표면 매끄러움, 밀도 및 배수율에 영향을 미치는 중요한 매개변수입니다. 저-정제된 펄프(낮은 수준의 SR)는 표면 매끄러움이 좋지 않은 강하고 부피가 크며 거친 제품을 생산합니다. 과도하게-정제된 펄프(SR 등급이 높음)는 매끄럽고 밀도가 높은 제품을 생산하지만 인열 강도가 낮고 배수 속도가 느려집니다(이로 인해 성형 속도가 감소하고 건조 에너지가 증가함). 최적의 정제 정도는 제품 유형에 따라 다릅니다. 트랜스퍼 성형 제품(강도와 배수가 중요한 경우)은 일반적으로 20~30도 SR로 정제됩니다. 열성형 제품(표면 매끄러움과 밀도가 중요한 경우)은 일반적으로 30~45도 SR로 정제됩니다.
일반적인 품질 문제:(1) 과소-정련된 - 거친 표면, 저밀도, 불량한 표면 평활성, 약한 -섬유간 결합. (2) 과-정제- 낮은 인열 강도, 느린 배수(생산 속도 감소), 높은 건조 에너지, 부서지기 쉬운 제품. (3) 배치마다 일관성이 없는 정제 - 다양한 제품 품질; 정제 정도(SR/CSF 정도)와 비에너지를 모니터링하여 제어합니다.
1.5 화학 첨가제 및 펄프 저장
정제 후 화학 첨가제를 펄프 슬러리에 혼합하여 특성을 변경하고, 펄프를 기계 상자(또는 헤드박스)에 보관하여 성형 준비를 합니다.
일반적인 화학 첨가물:
- 습윤 강도 수지(PAE, MF):젖었을 때 강도를 유지하기 위해 섬유 중량의 0.5-2%를 첨가했습니다. 식품-등급 및 습도가 높은 응용 분야에 필수적입니다.
- 사이징제(AKD, ASA):표면 발수성을 위해 0.1-0.5% 중량으로 첨가되었습니다.
- 유지 보조제(폴리아크릴아미드, 양이온성 전분):성형 중 섬유 유지를 개선하고(성형 메쉬를 통한 섬유 손실 감소) 배수를 개선하기 위해 0.05-0.2%로 첨가됩니다.
- 소포제:펄프화 및 성형 중 거품 발생을 제어하기 위해 첨가됩니다.
- 염료/안료:펄프 색상에 추가됩니다(맞춤-색상 제품의 경우).
- pH 조절제(NaOH, 명반):pH 조절을 위해 첨가됩니다(일반적으로 PAE 습윤 강도 수지의 경우 6.5-8.5, MF 습 강도 수지 및 로진 사이징의 경우 4.5-6.0).
- ESD 첨가제:ESD-안전 제품(전자제품 포장)에 추가되었습니다.
펄프 저장:준비된 펄프를 기계 상자(대형 교반 탱크)에 농도 0.5-2%(정제 농도 3~5%에서 희석)로 저장합니다. 기계 상자는 펄프를 잘 혼합하고(섬유 침전을 방지하기 위해) 일관된 온도와 농도를 유지합니다. 기계 상자에서 펄프는 성형 기계의 헤드박스로 펌핑되어 성형 농도(일반적으로 0.3-1.0%)로 추가로 희석됩니다.
일반적인 품질 문제:(1) 일관성 없는 첨가제 투여량 - 다양한 제품 특성(습윤 강도, 내수성, 색상); 정밀한 정량 펌프와 온라인 모니터링으로 제어됩니다. (2) 첨가제 비호환성 - 일부 첨가제(예: 양이온성 PAE 및 음이온성 염료)는 서로 반응하여 효율성을 감소시킬 수 있습니다. 적절한 첨가 순서와 복용량으로 조절됩니다. (3) 불충분한 교반으로 인해 저장 중에 섬유가 침전됨-; 결과적으로 펄프 일관성과 제품 품질이 다양해집니다.
2단계: 형성
성형은 성형 펄프 제조의 핵심 단계입니다. - 액체 펄프 슬러리가 3D 트레이 형태로 변형되는 단계입니다. 성형 공정에서는 메쉬 금형(고운 메쉬 스크린으로 덮인 금속 금형)과 진공 흡입을 사용하여 금형 표면에 섬유를 증착하여 트레이 모양을 만듭니다.
2.1 형성 원리
작동 방식:메쉬 몰드(트레이({0}} 수형 또는 암형) 모양)를 펄프 슬러리에 담그거나 뿌립니다. 금형을 통해 진공이 적용되어 메쉬를 통해 물을 빨아들이고 섬유가 금형 표면에 쌓입니다. 더 많은 섬유가 증착됨에 따라 섬유 매트는 더 두꺼워집니다. - 성형 시간이 벽 두께를 제어합니다(형성 시간이 길어지면=벽이 더 두꺼워집니다). 원하는 두께에 도달하면 진공이 중단되고 금형이 슬러리에서 들어 올려집니다. 이제 젖은 섬유 매트(트레이)가 잔류 진공과 표면 장력에 의해 금형에 고정됩니다.
주요 형성 매개변수:
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 제품에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 펄프 일관성(형성) | 0.3-1.0% | 일관성이 낮음=섬유 침착이 더 균일하지만 형성 속도가 느림; 높은 일관성=형성 속도는 빠르지만 균일성은 떨어집니다. |
| 진공압력 | 0.03~0.08MPa(300~800mbar) | 진공도가 높을수록=배수 및 성형 속도가 빨라지지만 섬유 이동 및 두께 불균일이 발생할 수 있음 |
| 성형 시간 | 2~15초 | 더 긴 시간=더 두꺼운 벽(1.5-10mm); 재료 사용량과 강도를 제어합니다. |
| 금형 메쉬 크기 | 40-100 메시(0.15-0.4mm 개구부) | 더 미세한 메시=표면이 더 매끄러우나 배수가 느리고 막힘이 더 심합니다. 더 거친 메시=배수가 더 빠르지만 표면이 더 거칠음 |
| 금형 온도 | 섭씨 20~50도 | 따뜻한 곰팡이=더 빠른 배수 및 더 쉬운 방출; 일부 기계는 가열 금형을 사용합니다. |
| 젖은 트레이 수분 함량 | 70-80% | 성형 후 트레이의 수분 함량은 70-80%(중량 기준) - 6~10%로 건조되어야 합니다. |
2.2 성형 기계 유형
성형 펄프 제조에 사용되는 성형 기계에는 세 가지 주요 유형이 있으며 각각 기능, 생산 속도 및 제품 특성이 다릅니다.
1. 왕복(수직) 성형기.트랜스퍼 성형품의 가장 일반적인 유형-입니다. 성형 주형은 수직으로(위아래로) 이동합니다. - 펄프 슬러리에 담그고 진공을 가하여 트레이를 형성한 다음 주형이 슬러리에서 올라옵니다. 그런 다음 젖은 트레이를 건조 금형(성형 금형과 만나기 위해 수평으로 이동함)으로 옮기고 건조 금형에 놓습니다. 건조 금형은 트레이를 건조 터널로 운반합니다.
- 생산율:시간당 100-600사이클(제품 크기 및 복잡성에 따라 다름)
- 제품:계란 상자, 농산물 트레이, 병 운반선, 산업용 트레이, 모서리 보호대 - 표준 전사-성형 제품.
- 장점:다용도성(다양한 제품 크기와 모양을 생산할 수 있음), 상대적으로 저렴하고 금형 변경이 용이합니다.
- 제한사항:회전식 기계보다 생산 속도가 낮으며, 이송-성형 제품(열성형 아님)으로 제한됩니다.
2. 회전식(원통형) 성형 기계.성형 금형이 회전하는 실린더(드럼)에 장착되는 높은{0}}생산 기계입니다. 실린더가 회전함에 따라 각 몰드는 바닥의 펄프 슬러리에 담그고 진공을 가하여 트레이를 형성하며, 형성된 트레이는 몰드가 상단에서 만날 때 건조 몰드(또한 회전 실린더에 장착됨)로 옮겨집니다. 건조 금형은 건조 터널을 통해 트레이를 운반합니다.
- 생산율:시간당 500-3,000사이클(왕복식보다 훨씬 높음).
- 제품:대용량-표준 제품 - 계란 상자, 농산물 트레이, 병 운반 장치, 식품 서비스 제품(접시, 그릇).
- 장점:매우 높은 생산 속도(대량 표준 제품에 적합-), 일관된 품질, 낮은 단위당 인건비.
- 제한사항:초기 투자 비용이 높고 활용도가 낮으며(금형 변경은 더 복잡하고 시간이 많이 소요됨) 상대적으로 단순한 제품 형태로 제한되며 소량 생산 또는 맞춤형 제품에는 적합하지 않습니다.-
3. 열성형(핫{1}}프레스) 성형 기계.열성형(미세) 성형 펄프 제품에 사용됩니다. 성형 단계는 왕복 성형과 유사하지만(메시 몰드가 펄프 슬러리에 들어가 진공으로 트레이를 형성함), 성형 후 습식 트레이가 뜨거운-프레스 스테이션-으로 직접 이동되어 두 개의 가열된 알루미늄 몰드(상부 및 하부) 사이에서 높은 압력과 온도로 압축됩니다. 열간 압착은 동시에 건조, 압축 및 트레이 -를 매끄럽게 하여 열성형 제품의 우수한 표면과 엄격한 공차 특성을 생성합니다.
- 생산율:시간당 80-400사이클(압착 단계로 인해 트랜스퍼 성형보다 낮음)
- 제품:프리미엄 소비재 - 전자제품 삽입물, 화장품 포장, 와인/선물 포장, 프리미엄 식품 트레이, 맞춤형- 형태의 제품.
- 장점:엄격한 공차(±0.2-0.5mm), 프리미엄 표면 마감, 엠보싱/디보싱 기능, 맞춤형 색상을 갖춘 매끄럽고 조밀하며 정밀한 제품을 생산합니다.
- 제한사항:낮은 생산 속도, 높은 툴링 비용(가열된 알루미늄 금형은 메쉬 금형보다 비쌉니다.), 높은 에너지 비용(금형 가열), 더 얇은 벽(1-3mm)으로 제한됩니다.
2.3 금형 설계 및 제조
금형은 성형 공정에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. - 금형은 트레이의 모양, 치수, 표면 질감 및 품질을 결정합니다. 금형 설계는 유체 역학, 섬유 증착, 건조 수축 및 구조 설계에 대한 전문 지식이 필요한 전문 엔지니어링 분야입니다.
금형 구성요소:
- 성형 금형(수컷 또는 암컷):펄프 슬러리와 접촉하여 트레이 형태를 이루는 금형입니다. 알루미늄(경량 및 내식성) 또는 스테인레스 스틸(내구성)로 제작되었으며, 물은 통과하면서도 섬유질은 유지하는 미세한 메쉬 스크린(40~100메시)으로 덮여 있습니다. 금형에는 금형 표면 전체에 진공을 고르게 분배하는 내부 진공 채널이 있습니다.
- 건조 금형(트랜스퍼-성형용):성형 금형에서 젖은 트레이를 받아 건조 터널을 통해 운반하는 금형입니다. 또한 메쉬 표면과 진공 채널이 있는 알루미늄 또는 스테인리스 스틸로 만들어졌습니다. 건조 금형은 성형 금형보다 약간 크며(건조 중 수축을 고려하여) 모양이 일치합니다.
- 핫{0}}프레스 금형(열성형용):열간 프레싱 중에 젖은 트레이를 압축하는 두 개의 일치하는 알루미늄 몰드(상부 및 하부). 가열(일반적으로 전기 카트리지 히터 또는 증기 사용)되며 매끄럽고 광택이 나는 표면(메시 없음)으로 매끄러운 제품 표면을 만듭니다. 몰드는 엠보싱/디보싱을 위해 새겨진 패턴을 가질 수 있습니다.
- 트리밍 다이:건조 후 트레이 가장자리를 정확한 치수로 다듬는 강철 룰 다이 또는 회전식 절단 다이입니다.
금형 설계 고려사항:
- 초안 각도:모든 금형 표면에는 트레이가 찢어지거나 변형되지 않고 금형에서 분리될 수 있도록 구배 각도(일반적으로 3{3}}7도)가 있어야 합니다. 성형 펄프에서는 수직 벽(0도 구배)이 불가능합니다. 트레이가 금형에 달라붙게 됩니다.
- 벽 두께:금형 설계(메시 크기, 진공 분포, 성형 시간)에 따라 벽 두께가 제어됩니다. 벽이 두꺼울수록 성형 시간이 길어지고 섬유 -가 더 많이 필요하지만 강도는 더 높아집니다.
- 늑골 및 구조적 특징:골대, 주름 및 기타 구조적 특징이 금형 설계에 통합되어 과도한 재료를 추가하지 않고도 트레이의 강도와 강성을 높일 수 있습니다. 리브 디자인(높이, 너비, 간격)은 압축 강도와 적층 성능에 매우 중요합니다.
- 수축 보상:성형된 펄프는 건조 중에 수축합니다(섬유 유형, 밀도 및 건조 조건에 따라 일반적으로 각 치수에서 2{2}}5%). 이러한 수축을 보상하기 위해 금형을 대형으로 설계해야 합니다. 그래야 건조된 트레이가 목표 치수를 충족할 수 있습니다.
- 진공 분포:금형의 내부 진공 채널은 금형 표면 전체에 진공을 고르게 분배하도록 설계되어야 합니다. - 고르지 못한 진공은 불균일한 섬유 증착(일부 영역에서는 더 두껍고 다른 영역에서는 얇음)과 제품 결함을 유발합니다.
- 배수:금형은 성형하는 동안 물이 자유롭게 배수될 수 있도록 해야 합니다. - 배수가 불량하면 성형이 느려지고 두께가 고르지 않으며 결함이 발생합니다. 배수는 메쉬 크기, 진공 채널 설계 및 펄프 일관성의 영향을 받습니다.
금형 비용 및 리드타임:
| 금형 유형 | 비용 범위(USD) | 리드타임 | 메모 |
|---|---|---|---|
| 트랜스퍼-성형 + 건조 금형 세트 | $1,500-$6,000 | 2~4주 | 메쉬가 있는 알루미늄; 금형 성형 및 금형 건조 포함 |
| 열성형된 핫{0}}프레스 금형 세트(상부 + 하단) | $3,000-$12,000 | 3~6주 | 가열된 알루미늄, 광택 처리; 상부 및 하부 금형을 포함합니다. |
| 트리밍 다이(스틸 룰) | $200-$1,000 | 1~2주 | 가장자리 트리밍의 경우; 50,000~200,000회 절단 후 교체가 필요할 수 있음 |
| 회전식 기계 금형 세트 | $5,000-$20,000 | 4~8주 | 실린더당 여러 개의 금형; 정밀성 요구 사항으로 인한 높은 비용 |
일반적인 성형 품질 문제:(1) 고르지 못한 진공 분포, 불량한 펄프 흐름 또는 잘못된 금형 설계로 인해 고르지 않은 벽 두께 -; 결과적으로 취약한 부분과 일관성 없는 품질이 발생합니다. (2) 오염 물질, 불량한 섬유 피복 또는 과도한 진공으로 인해 발생하는 핀홀 및 얇은 반점-; 누출과 약한 부분이 발생합니다. (3) 드래프트 각도가 부족하거나, 금형 표면이 거칠거나, 이형 기술이 올바르지 않아 이형 중 찢어짐-; 트레이가 손상될 수 있습니다. (4) 과도한 진공 또는 난류에 의한 펄프 흐름으로 인한 섬유 이동(섬유 세척)-; 섬유 분포가 고르지 않게 됩니다(바닥이 더 두꺼워지고, 금형 상단이 얇아짐). (5) 표면 거칠기-는 너무-거친 메시, 과소-정련된 펄프 또는 열악한 금형 표면으로 인해 발생합니다. 제품 표면이 거칠고 섬유질이 됩니다.
3단계: 전송
성형 후 젖은 트레이(수분 70-80%)를 성형 금형에서 건조 금형(이송-성형 제품의 경우) 또는 건조 컨베이어(일부 열성형 공정의 경우)로 옮겨야 합니다. 이송 단계는 매우 중요합니다. 젖은 트레이는 매우 약해서 쉽게 찢어지거나 변형되거나 금형에 달라붙을 수 있습니다.
작동 방식(왕복식 기계):성형 후, 성형 주형은 진공에 의해 표면에 젖은 트레이가 고정된 상태로 펄프 슬러리에서 올라옵니다. 건조 금형(별도의 메커니즘에 장착됨)은 성형 금형 위 또는 옆의 위치로 이동합니다. 두 개의 주형이 결합되고(성형 주형이 젖은 트레이를 건조 주형에 대고 누름) 진공이 전환되어 - 성형 주형에서 건조 주형으로 - 젖은 트레이를 성형 주형에서 건조 주형으로 끌어당깁니다. 그런 다음 건조 금형은 트레이를 건조 터널로 운반합니다.
주요 전송 매개변수:
- 전달 압력:성형 금형이 건조 금형에 대해 트레이를 누르는 압력 - 압력이 너무 낮고 트레이가 완전히 이동하지 않습니다. 압력이 너무 높으면 트레이가 변형되거나 과도한 물이 고르지 않게 짜집니다.
- 진공 스위칭:성형 금형에서 금형 - 건조까지 진공 스위치의 타이밍과 압력은 찢어짐 없이 깨끗한 이송을 보장하기 위해 정밀하게 조정되어야 합니다.
- 금형 정렬:성형 금형과 건조 금형은 정확하게 정렬되어야 합니다. - 정렬이 잘못되면 트레이가 건조 금형에서 위치가 잘못되어 건조 중 변형이 발생하고 치수가 부정확해집니다.
- 이형제:일부 기계에서는 트레이가 성형 금형에서 분리되는 것을 돕기 위해 소량의 이형제(예: 미세한 물 분무 또는 식품에 안전한 이형제)를 사용합니다.
일반적인 전송 품질 문제:(1) 불완전한 이송 - 트레이의 일부가 성형 금형에 남아 있습니다. 전달 압력 부족, 진공 전환 불량 또는 금형 표면 문제로 인해 발생합니다. (2) 찢어짐 - 이송 중에 트레이가 찢어짐; 정렬 불량, 과도한 전달 압력 또는 불충분한 구배 각도로 인해 발생합니다. (3) 변형 - 이송 중에 트레이가 늘어나거나 압축됩니다. 과도한 이송 압력이나 정렬 불량으로 인해 발생합니다. (4) 접착- 트레이가 성형 금형에 달라붙어 옮겨지지 않습니다. 거친 금형 표면, 불충분한 방출 또는 잘못된 진공 타이밍으로 인해 발생합니다.
4단계: 건조
건조는 성형 펄프 제조에서 에너지를 가장 많이 사용하고-품질이 중요한-단계 중 하나입니다. 젖은 트레이(수분 70-80%)는 6~10%의 최종 수분 함량까지 건조되어야 하며, 이는 트레이 무게의 60~70%를 수분으로 제거합니다. 결함(뒤틀림, 갈라짐, 변색, 고르지 못한 수축)이 발생하지 않고 완전히 건조되도록 건조 과정을 주의 깊게 제어해야 합니다.
4.1 건조방법
1. 터널 오븐(컨베이어 건조기).트랜스퍼 성형품의 가장 일반적인 건조-방법입니다. 트레이(건조 금형 위)는 컨베이어 위의 길고 가열된 터널을 통해 운반됩니다. 터널은 여러 온도 구역으로 나누어져 있으며 뜨거운 공기(가스, 증기 또는 전기 요소에 의해 가열됨)가 트레이 위로 불어옵니다. 트레이는 제어된 속도로 터널을 통해 이동하며 각 구역의 온도와 공기 흐름은 신중하게 제어됩니다.
- 터널 길이:10-50미터(생산 속도 및 건조 시간에 따라 다름)
- 건조 시간:5~30분(벽 두께, 밀도 및 온도에 따라 다름)
- 온도:120-200℃(건조 구역); 열 충격을 방지하기 위해 출구쪽으로 점차 감소합니다.
- 기류:1-5m/s(대류 열 전달); 신선한 공기 보충으로 공기를 순환시켜 수분을 제거합니다.
- 에너지원:천연가스(가장 일반적이고 비용이 저렴함), 증기 또는 전기(청결하지만 가격이 더 비쌈).
2. 열간-프레스 건조(열성형 제품의 경우).열성형 제품의 경우 건조는 열간 압착 단계와 결합됩니다.- 젖은 트레이는 두 개의 가열된 금형(150-220°C) 사이에 배치되고 고압(0.5{7}}5 MPa)으로 압축됩니다. 금형의 열은 트레이의 물을 기화시키고 압력은 금형의 통풍구를 통해 수증기(및 일부 액체 물)를 짜냅니다. 핫프레스 건조 단계는 트레이를 건조, 압축 및 매끄럽게 하는 동시에 10~60초가 소요되는 단일 단계로 수행됩니다(터널 건조보다 훨씬 빠름).
- 금형 온도:150-220°C(전기 또는 증기 가열).
- 누르는 압력:0.5-5MPa(제품 두께 및 밀도에 따라 다름)
- 누르는 시간:10~60초(벽 두께 및 수분 함량에 따라 다름)
- 압착 후 잔여 수분:8~15%(6~10%에 도달하려면 터널 오븐에서 2차 건조 단계가 필요할 수 있음)
3. 전자레인지 건조(특수).일부 전문 작업에서는 (공기를 가열하여 열을 제품에 전달하는 대신) 마이크로파 에너지가 물 분자를 직접 가열하는 마이크로파 건조 -를 사용합니다. 전자레인지 건조는 대류 건조보다 더 빠르고 에너지-효율적이지만 설치 비용이 더 많이 들고 주의 깊게 제어하지 않으면 고르지 못한 가열(핫스팟)이 발생할 수 있습니다. 주로 벽이 두꺼운 제품이나 대류열로 균일하게 건조되기 어려운 복잡한 형상의 제품에 사용됩니다.
4.2 건조 매개변수 및 품질
주요 건조 매개변수:
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 제품에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 건조 온도 | 120-200°C(터널); 150~220℃(핫 프레스) | 온도가 높을수록=건조 속도가 빨라지지만 뒤틀림, 갈라짐, 변색(황변/갈변) 위험이 있습니다. |
| 건조시간 | 5~30분(터널); 10-60초(핫 프레스) | 건조가 불충분함=수분이 많음(곰팡이 위험, 강도 낮음); 과도한-건조=취성 및 에너지 낭비 |
| 기류 속도 | 1-5m/s(터널) | 더 높은 공기 흐름=더 빠른 건조(더 많은 대류 열 전달), 그러나 트레이 이동/변형이 발생할 수 있음 |
| 온도 프로필 | 점진적(중간이 높음, 입구/출구가 낮음) | 열 충격 방지(갑자기 높은 온도로 인해 내부 수분이 빠져나가기 전에 표면이 건조해짐- 기포 및 균열 발생) |
| 최종 수분 함량 | 6-10% | 목표 범위 - 근력과 유연성의 최적 균형 |
| 수축 | 2-5% (각 차원) | 금형 설계 시 보상해야 합니다. 고르지 못한 수축으로 인해 뒤틀림이 발생합니다. |
일반적인 건조 품질 문제:(1) 불균일한 건조로 인한 뒤틀림-(한 쪽이 다른 쪽보다 빨리 건조되어 수축 차이가 발생함); 균일한 기류와 온도, 그리고 트레이 형태를 잡아주는 건조 금형을 사용하여 방지합니다. (2) 너무 빠른 건조로 인한 균열--(내부 수분이 빠져나가기 전에 표면이 건조되고 경화되어 내부 압력 및 균열 발생) 점진적인 온도 프로파일과 제어된 건조 속도로 방지됩니다. (3) 과도한 온도 또는 장기간의 건조시간에 의한 변색(황변/갈변)-(셀룰로오스의 열분해); 온도와 건조시간을 조절하여 예방합니다. (4) 건조시간이 부족하거나 온도가 낮아서 발생하는 불완전건조(다습함)-; 강도 저하, 보관 중 곰팡이 발생, 치수 불안정 등의 원인이 됩니다. (5) 과도한 건조시간이나 고온으로 인한 과다-건조(저수분)-; 취성, 균열 및 충격 저항 감소가 발생합니다. (6) 너무 빠른 건조로 인한 기포 -(내부 수분이 증발하여 표면 아래에 기포 생성); 건조율을 조절하여 방지합니다.
5단계: 열간 압착/열성형(열성형 제품에만 해당)
열성형(미세) 성형 펄프 제품의 경우 열간 압착 단계는 표준 전사-성형 제품과 구별되는 점입니다. 성형 및 부분 건조 후(또는 공정에 따라 성형 직후) 트레이는 두 개의 가열된 알루미늄 주형 사이에서 압축됩니다. - 동시에 제품을 건조, 압축 및 평활화합니다.
작동 방식:젖었거나 부분적으로 건조된 트레이를 가열된 하부 금형(트레이의 수컷 또는 암컷 모양) 위에 놓습니다. 상부 가열된 금형(일치하는 모양)이 하강하여 트레이를 고압으로 압축합니다. 금형의 열(150-220°C)은 트레이의 물을 증발시키고, 압력(0.5-5MPa)은 섬유를 압축하고 금형의 통풍구를 통해 수증기를 짜냅니다. 가압시간(10~60초) 후 상부금형이 올라가고 완성된 트레이를 꺼냅니다. 그 결과 양면이 벨벳 같은 표면을 지닌 부드럽고 조밀하며 정밀한 제품이 탄생했습니다.
주요 핫-프레스 매개변수:
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 제품에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 금형 온도 | 섭씨 150~220도 | 온도가 높을수록=건조가 더 빠르고 표면이 매끄러워지지만 변색 및 곰팡이 마모 위험이 있습니다. |
| 누르는 압력 | 0.5-5MPa | 압력이 높을수록=제품의 밀도가 높아지고 강하며 부드러워지지만 에너지와 금형 마모가 높아집니다. 트레이 두께와 섬유 유형에 따라 제한됨 |
| 누르는 시간 | 10~60초 | 시간이 길어지면=더 완전하게 건조되고 표면이 좋아지지만 생산 속도는 낮아집니다. |
| 초기 수분 함량 | 50-75%(습윤) 또는 15-25%(사전 건조) | 습식 압착=더 많은 물을 제거하지만(더 오랜 시간, 더 많은 에너지) 섬유 압축이 더 좋습니다. 사전 건조된=더 빠른 압축이 가능하지만 별도의 건조 단계가 필요할 수 있음 |
| 최종 수분 함량 | 6-12% | May require secondary drying if >10% |
| 누른 후 밀도 | 300-650kg/m3 | 트랜스퍼{0}}성형(150-300kg/m³)보다 훨씬 높음 - 강도가 더 높고 표면이 더 매끄러움 |
엠보싱 및 디보싱:핫{0}}프레스 금형에는 패턴, 로고 또는 질감을 새겨 -트레이 표면에 양각(양각) 또는 들여쓰기(음각) 기능을 생성할 수 있습니다. 엠보싱/디보싱은 열간 프레스 단계에서 수행됩니다. 압축된 섬유는 조각된 주형의 모양을 갖기 때문입니다. 이는 포장에 브랜딩과 촉각적 품질을 추가하는 프리미엄 기능입니다.
일반적인 핫프레스-품질 문제:(1) 프레싱 시간이 부족하거나 온도가 낮아서 건조가 불완전하게 발생하는 -; 높은 습도와 치수 불안정성을 초래합니다. (2) 금형 표면 손상 또는 금형 잔해로 인한 표면 결함(스크래치, 패임)- 결과적으로 표면 외관이 불량해집니다. (3) 불균일한 압력이나 온도로 인한 불균일한 밀도-; 강도와 외관이 다양해집니다. (4) 드래프트 각도가 부족하거나 금형 표면이 거칠거나 이형이 잘못되어 발생하는 찢어짐- 트레이가 손상될 수 있습니다. (5) 과도한 온도 또는 가압시간으로 인한 변색- 황변 또는 갈변이 발생합니다. (6) 불충분한 압력 또는 압착 시간으로 인한 불완전한 엠보싱 -; 희미하거나 불완전한 엠보싱 형상이 생성됩니다.
6단계: 다듬기 및 마무리
건조 후(열성형 제품의 경우 고온 압착) 트레이에는 일반적으로 정확한 치수와 깨끗한 가장자리를 얻기 위해 제거해야 하는 가장자리 주변에 과도한 재료("플래시" 또는 "버")가 있습니다. 트리밍은 트레이에 구멍, 슬롯 또는 기타 기능을 만드는 데에도 사용됩니다.
트리밍 방법:
1. 강철 규칙 다이 커팅.가장 일반적인 트리밍 방법. 강철 룰 다이(트레이 모서리 모양으로 구부러진 날카로운 강철 날, 나무 또는 플라스틱 판에 장착됨)를 트레이에 대고 눌러 성형된 펄프를 절단하여 깨끗하고 정밀한 모서리를 만듭니다. 다이는 다이{3}}커팅 프레스(평판 프레스 또는 로터리 프레스)에 장착되고 트레이는 수동 또는 자동으로 공급됩니다.
- 장점:저비용, 다용도(복잡한 모양과 구멍 절단 가능), 다이 교체가 용이하고 중소 규모에 적합합니다.
- 제한사항:다이 마모(강철 룰 블레이드는 50,000~200,000회 절단 후 날카롭게 하거나 교체해야 함)는 다른 방법보다 약간 덜 정확하여 절단 중에 먼지(미세 섬유 입자)가 발생할 수 있습니다.
- 일반적인 공차:±0.3-0.5mm.
2. 회전식 다이 커팅.대량 생산을 위해서는{0}}회전식 다이 커터(절단 블레이드가 있는 원통형 다이)가 사용됩니다. 트레이는 회전하는 다이 실린더와 압력 롤러 사이에 공급됩니다. - 다이는 트레이가 통과할 때 가장자리를 절단합니다. 로터리 다이 커팅은 평판 다이 커팅보다 빠르며 대량-표준 제품에 적합합니다.
- 장점:빠른 속도(대량 생산에 적합), 일관된 품질, 낮은 인건비.
- 제한사항:초기 비용이 더 높으며(회전식 다이는 강철 룰 다이보다 비쌉니다), 다용도가 낮고(다이 변경이 더 복잡함) 상대적으로 단순한 형상에 적합합니다.
3. CNC 라우팅/레이저 절단.소량의-프로토타입이나 매우 복잡한 형상의 경우 CNC 라우팅(컴퓨터로 제어되는 절단 도구) 또는 레이저 절단(집속된 레이저 빔)을 사용할 수 있습니다. 이러한 방법은 매우 정확하고 복잡한 모양을 절단할 수 있지만 원형 제작이나 매우 적은 양의 생산에 적합한 다이 절단 -보다 속도가 느리고 비용이 더 많이 듭니다.-
- 장점:매우 정확하고 복잡한 3D 형상을 절단할 수 있으며 툴링 비용이 들지 않습니다(레이저 절단의 경우).
- 제한사항:속도가 느리고(대량 작업에는 적합하지 않음), 단위당 비용이 많이 들기 때문에 레이저 절단 시 절단 가장자리에 변색(버닝)이 발생할 수 있습니다.
4. -금형 트리밍 중.일부 열성형 제품의 경우 열간 프레스 단계에서 트리밍을 수행할 수 있습니다. - 열간 프레스 금형에는 프레싱 시 트레이를 트리밍하는 절단 모서리가 포함되어 있습니다. 이를 통해 별도의 트리밍 단계가 필요하지 않아 효율성과 정밀도가 향상됩니다. 인-금형 트리밍에는 더 복잡하고 값비싼 금형이 필요하지만-대량 제품의 경우 비용 효율적입니다-.
일반적인 트리밍 품질 문제:(1) 무딘 다이 블레이드, 부정확한 다이 압력 또는 지나치게 부서지기 쉬운 제품으로 인해 발생하는 거칠거나 울퉁불퉁한 가장자리-; 외관이 좋지 않고 섬유질이 빠질 가능성이 있습니다. (2) 무딘 다이 블레이드, 불충분한 압력 또는 오정렬된 다이로 인해 발생하는 불완전한 절단-; 절단되지 않은 섬유로 연결된 트레이가 생성됩니다. (3) 다이 정렬 불량, 제품 위치 오류 또는 다이 마모로 인한 치수 부정확성-; 치수 사양을 충족하지 않는 트레이가 생성됩니다. (4) 지나치게 부서지기 쉬운 제품(과도하게 건조됨), 과도한 다이 압력 또는 잘못된 다이 설계로 인해 발생하는 균열 또는 찢어짐- 트레이가 손상될 수 있습니다. (5) 건조하고 부서지기 쉬운 제품을 절단하여 발생하는 먼지 발생-; 제품을 오염시킬 수 있는 섬유 먼지가 발생합니다(특히 식품이나 클린룸 응용 분야에서 문제가 됨). 집진 시스템으로 제어하고 절단 전 제품을 약간 적셔줍니다.
7단계: 코팅 및 인쇄(선택 사항)
차단성(물, 그리스, 산소), 브랜딩, 고급 외관이 요구되는 제품의 경우 트리밍 후 코팅 및 인쇄 작업을 수행합니다. 이는 선택적 단계입니다. - 많은 표준 성형 펄프 제품(계란 상자, 농산물 트레이, 산업용 포장)이 코팅이나 인쇄 없이 사용됩니다.
7.1 코팅
코팅에는 트레이 표면에 재료(폴리머, 왁스 또는 기타 물질)의 얇은 층을 적용하여 트레이 표면의 특성 - 내수성, 그리스 저항성, 산소 차단성, 표면 매끄러움 또는 외관을 수정하는 작업이 포함됩니다.
코팅 방법:
- 스프레이 코팅:코팅은 스프레이 건이나 자동 스프레이 시스템을 사용하여 트레이 표면에 분사됩니다. 복잡한 3D 형상에 적합합니다(공동 내부 및 외부 코팅 가능). 전사 효율이 낮습니다(일부 코팅은 과다 스프레이로 낭비됩니다).
- 딥 코팅:트레이를 코팅 욕조에 담근 다음 배수합니다. 완전한 범위를 제공합니다(가장자리와 도달하기 어려운-부분-부분을 포함한 모든 표면). 코팅이 두꺼워지고 건조 시간이 길어질 수 있습니다.
- 롤러 코팅:코팅은 롤러를 사용하여 적용됩니다. 높은 전달 효율과 일관된 두께, 그러나 평평하거나 완만하게 구부러진 표면(복잡한 3D 모양 아님)으로 제한됩니다.
- 압출 코팅/적층:얇은 폴리머 필름(예: PLA, PET)이 트레이 표면 위로 압출되거나 적층됩니다. 탁월한 차단 특성을 제공하지만 비용이 더 많이 들고 재활용성/퇴비화 가능성에 영향을 미칠 수 있습니다. 주로 장벽이 높은-식품 응용 분야에 사용됩니다.
- 커튼 코팅:코팅은 트레이 위로 흐르는 액체의 연속적인 "커튼"으로 적용됩니다. 균일한 커버리지와 높은 전사 효율을 제공하지만 상대적으로 평평한 제품에 국한됩니다.
코팅 유형:수성-계 아크릴(가장 일반적, 식품에 안전함,-재활용 가능/퇴비화 가능), 스티렌-아크릴(더 나은 그리스 저항성), 폴리우레탄(부드러운-촉감/벨벳 마감), PLA(우수한 물/그리스 저항성, 산업적으로 퇴비화 가능), 왁스 에멀젼(내수성, 무광택 마감), PVOH(산소 장벽). (자세한 코팅 사양은 방습-에 관한 동반 기사를 참조하세요.)
코팅 건조/경화:코팅 후 트레이를 건조(수성-기반 코팅의 경우)하거나 경화(UV-경화형 코팅의 경우)하여 캐리어(물 또는 용제)를 제거하고 연속 필름을 형성해야 합니다. 건조는 일반적으로 터널 오븐(80-120°C, 1~5분) 또는 적외선 히터를 사용하여 수행됩니다. UV 경화 코팅은 UV 광선으로 경화됩니다(즉시 경화, 열 필요 없음).
7.2 인쇄
인쇄는 브랜딩, 제품 정보, 장식 목적 또는 규제 라벨링을 위해 트레이 표면 -에 그래픽, 텍스트, 로고 또는 패턴을 적용합니다.
인쇄 방법:
- 플렉소(플렉소) 인쇄:성형펄프의 가장 일반적인 인쇄방법. 유연한 고무 또는 광중합체 판과 속건성-수성-잉크를 사용합니다. 트랜스퍼 성형 제품과 열성형 제품 모두에서 단순 내지 중간{4}}복잡도의 그래픽에 적합합니다. 곡면에 인쇄할 수 있습니다(적절한 장비 사용).
- 오프셋 리소그래피:금속판과 고무 담요를 사용하여 잉크를 전사합니다. 섬세한 디테일을 갖춘 고품질-그래픽이지만 주로 평평한 표면(복잡한 3D 모양 아님)에 적합합니다. 평평한 영역이 있는 열성형 제품의 고품질 그래픽에 사용됩니다.
- 디지털(잉크젯) 인쇄:잉크젯 기술을 사용하여 디지털 파일에서 직접 인쇄합니다. 플레이트가 필요하지 않습니다(빠른 설정, 단기 실행 및 가변 데이터에 적합). 단기 실행, 프로토타입 및 맞춤형/가변 인쇄에 적합합니다. 성형된 펄프의 인쇄 품질은 표면에 따라 달라집니다(코팅된 경우=더 좋고, 코팅되지 않은 경우=더 많은 페더링).
- 스크린 인쇄:메쉬 스크린을 사용하여 스텐실을 통해 잉크를 전사합니다. 두꺼운 잉크 적용 범위, 대담한 그래픽 및 특수 효과(금속, 야광---어두운 효과)에 적합합니다. 거친 표면(트랜스퍼-성형) 및 곡면에 인쇄할 수 있습니다. 높은 볼륨에서는 Flexo보다 느립니다.
- 패드 인쇄:실리콘 패드를 사용하여 에칭된 판에서 제품으로 잉크를 전사합니다. 복잡한 3D 표면, 곡선 영역, 작고 도달하기 어려운-영역-에 인쇄할 수 있습니다. 복잡한 트레이 모양의 로고, 작은 텍스트 및 제품 표시에 적합합니다.
- 핫 스탬핑(포일 스탬핑):열과 압력을 사용하여 금속성 또는 유색 호일을 표면에 전사합니다. 프리미엄 금속 또는 홀로그램 효과. 주로 열성형 제품에 적합합니다(표면이 매끄러워서 포일을 깨끗하게 전사할 수 있음). 로고, 액센트 및 프리미엄 브랜딩에 사용됩니다.
잉크 유형:수성-기반 잉크(가장 일반적이며 식품에 안전하고 환경 친화적임), UV-경화 잉크(즉시 경화, 높은 내구성, 생생한 색상), 콩-기반 잉크(재생 가능, 환경 친화적), 식품{4}}접촉-안전 잉크(식품 포장용 -는 FDA, EFSA 또는 GB 규정을 준수해야 함).
8단계: 품질 관리 및 포장
제조 공정의 마지막 단계는 완성된 트레이가 지정된 품질 표준을 충족하고 배송을 위해 적절하게 포장되도록 보장하는 품질 관리(QC) 및 포장입니다.
8.1 품질관리
-QC 진행 중(제조 중):
- 펄프 농도 및 온도:일관된 성형 조건을 보장하기 위해 지속적으로(15~30분마다) 모니터링됩니다.
- 정제 정도(SR/CSF 정도):일관된 섬유 처리를 보장하기 위해 2~4시간마다 테스트되었습니다.
- 젖은 트레이 무게 및 수분:일관된 성형(벽 두께) 및 건조를 보장하기 위해 1~2시간마다 샘플링합니다.
- 건조 온도 및 속도:일관된 건조를 보장하기 위해 지속적으로 모니터링(자동 센서)됩니다.
- 육안 검사:작업자는 각 단계에서 트레이에 눈에 띄는 결함(찢김, 구멍, 뒤틀림, 변색, 표면 결함)이 있는지 검사합니다.
완제품 QC:
- 육안 검사:눈에 보이는 결함 - 찢어짐, 구멍, 뒤틀림, 변색, 표면 결함, 불완전한 다듬기, 인쇄 결함에 대해 100% 검사(또는 ISO 2859에 따른 AQL 샘플링). 결함이 있는 트레이는 거부되고 재활용됩니다(공정에 다시 펄프 처리됨).
- 치수 검사:1-2시간마다(또는 배치당) 샘플링됩니다. - 트레이 치수(길이, 너비, 높이, 캐비티 크기)는 캘리퍼 또는 CMM을 사용하여 측정하고 사양(일반적으로 트랜스퍼 성형의 경우 ±0.5mm, 열성형의 경우 ±0.3mm)과 비교됩니다.
- 수분 함량: Sampled every 2-4 hours - measured with a moisture meter or oven-dry method. Target: 6-10%. Trays with moisture >12%는 재-건조되었습니다. 수분이 있는 트레이<5% may be conditioned (humidified) to reduce brittleness.
- 무게:1-2시간마다 샘플링됩니다. 일관된 재료 사용량과 벽 두께를 보장하기 위해 트레이 무게를 측정합니다. 무게는 성형 일관성을 나타내는 좋은 지표입니다.
- 강도 테스트:배치당 또는 교대당 - 압축 강도, 파열 강도 또는 인장 강도(제품 및 응용 분야에 따라 다름)별로 수행됩니다. 표준화된 방법(ASTM, TAPPI, ISO)에 따라 테스트하고 사양과 비교했습니다.
- 기능 테스트:특정 응용 분야의 경우 - 낙하 테스트, 진동 테스트, 적층 테스트(ISTA 또는 ASTM D4169 기준), 식품 접촉 이동 테스트(FDA, EFSA 또는 GB 기준), ESD 테스트(ESD{2}}안전 제품용).
- 코팅/인쇄 품질:코팅/인쇄된 제품의 경우 - 코팅 두께, 접착력(테이프 테스트), 내수성/내유성(Cobb 테스트, 키트 테스트), 인쇄 품질(육안 검사, 분광 광도계를 사용한 색상 측정), 잉크 접착력(러브 테스트).
AQL(허용 가능한 품질 제한):대부분의 성형 펄프 제조업체는 완제품 검사를 위해 AQL 샘플링(ISO 2859-1 / ANSI/ASQ Z1.4 기준)을 사용합니다. 일반적인 AQL 수준: 주요 결함(찢김, 구멍, 치수 결함)의 경우 2.5, 사소한 결함(표면 흠집, 약간의 변색)의 경우 4.0입니다. 특정 AQL은 제품의 적용 및 품질 요구 사항을 기반으로 제조업체와 고객 간에 합의됩니다.
8.2 포장 및 배송
QC를 통과한 후 완성된 트레이는 배송을 위해 포장됩니다. 포장 방법은 제품 유형, 용량 및 목적지에 따라 다릅니다.
포장 방법:
- 골판지 상자에 쌓기:가장 일반적인 방법. 트레이는 골판지 상자(트레이 크기에 따라 일반적으로 상자당 50~200개 트레이)에 쌓여 있습니다(중첩되거나 서로 맞물려). 상자는 테이프로 밀봉되어 있으며 제품 정보, 수량, 배치 번호 및 목적지가 표시되어 있습니다.
- 수축 포장:대용량-또는 습기에 민감한{1}}제품의 경우 트레이를 팔레트 위에 쌓고{2}}수축 포장(플라스틱 필름 사용)하여 배송 중 습기와 손상으로부터 보호합니다. 수축 포장은 또한 팔레트 하중을 안정시킵니다.
- 수분-차단 포장:습도가 높은 곳으로 배송되거나{0}}장기간 보관되는 제품의 경우 보관 및 배송 시 수분 흡수를 방지하기 위해 습기-차단 포장(비닐봉지, 건조제, 습기{2}}차단 필름)을 사용합니다.
- 팔레타이징:상자는 팔레트(일반적으로 상자 크기에 따라 팔레트당 40~60개 상자)에 쌓이고 스트레치 랩이나 끈으로 고정됩니다. 팔레트 치수는 일반적으로 표준 운송 컨테이너 및 트럭에 맞는 표준입니다(예: 1200x1000mm 유로 팔레트, 1219x1016mm 미국 팔레트).
배송 고려사항:
- 수분 조절:성형 펄프는 흡습성이 있어 - 공기 중 수분을 흡수합니다. 해상 운송(높은 습도, 온도 변동) 중에 트레이는 습기를 흡수하여 강도를 잃고 잠재적으로 곰팡이가 자랄 수 있습니다. 해상 운송에는 수분-차단 포장과 건조제가 권장됩니다. 배송 시 목표 수분 함량은 6~8%입니다(배송 중 수분 흡수를 허용하기 위해 6~10% 목표보다 약간 건조함).
- 스태킹 강도:성형 펄프 트레이 팔레트는 2-4 높이로 쌓을 수 있습니다(트레이 강도 및 상자 디자인에 따라 다름). 하단 상자는 위에 있는 상자의 무게를 지탱해야 합니다. 골판지 상자와 트레이 적재가 예상 적재 높이에 맞게 설계되었는지 확인하세요.
- 컨테이너 로딩:수출 배송의 경우 트레이는 배송 컨테이너(20피트 또는 40피트)에 적재됩니다. 용기는 건조하고 통풍이 잘되어야 하며-습기를 조절하기 위해 건조제를 사용해야 합니다. 발송물의 총 중량은 컨테이너의 중량 제한(일반적으로 40피트 컨테이너의 경우 28톤)을 초과할 수 없습니다.
생산 속도 및 비용 고려 사항
일반적인 생산율
| 제품 유형 | 기계 유형 | 주기/시간 | 충치/주기 | 트레이/시간(대략) |
|---|---|---|---|---|
| 계란판(표준) | 로타리 | 1,000-3,000 | 1-2 (계란 30개들이) | 1,000-6,000 |
| 농산물 트레이(표준) | 회전 또는 왕복 | 500-2,000 | 1-4 | 500-8,000 |
| 산업용 트레이(맞춤형) | 왕복 | 100-600 | 1-2 | 100-1,200 |
| 음식 서비스(접시/그릇) | 로타리 | 1,000-3,000 | 2-6 | 2,000-18,000 |
| 열성형(전자제품/화장품) | 열성형 프레스 | 80-400 | 1-4 | 80-1,600 |
| 두꺼운-벽(중공업) | 왕복식(특수) | 50-200 | 1 | 50-200 |
비용 구조
성형 펄프 트레이의 비용은 여러 요인의 영향을 받습니다.
- 원료(섬유):총비용의 30~50%. 재활용 종이가 가장 저렴합니다. 사탕수수와 표백제는 더 비쌉니다. 버진 크라프트가 가장 비쌉니다.
- 에너지(건조 및 압착):총 비용의 15-25%. 건조는 가장 에너지 집약적인 단계입니다. 천연가스는 전기보다 저렴합니다.
- 노동:총비용의 10~20%. 자동화 라인(회전식, 열성형)은 수동 라인보다 단위당 인건비가 저렴합니다.
- 툴링(금형, 다이):생산량에 따라 상각됩니다. 대량-제품의 경우 단위당 도구 비용은 무시할 수 있습니다. 소량-제품의 경우 툴링이 비용의 상당 부분을 차지할 수 있습니다.
- 코팅 및 인쇄:코팅/인쇄 유형 및 복잡성에 따라 기본 제품 비용에 10-50%를 추가합니다.
- QC 및 포장:총비용의 5~10%.
- 간접비 및 이익:총비용의 10~20%.
일반적인 비용 범위(FOB 공장, 참고용):
| 제품 유형 | 비용 범위(단위당 USD) | 메모 |
|---|---|---|
| 계란판(계란 30개, 표준) | $0.05-$0.15 | 대용량, 재활용 종이, 코팅 없음 |
| 농산물 트레이(표준) | $0.08-$0.25 | 대용량 재활용 종이 |
| 음식 서비스(접시/그릇, 사탕수수) | $0.03-$0.10 | 매우 많은 양, 사탕수수 |
| 산업용 트레이(맞춤형, 중형) | $0.30-$1.50 | 중간 용량, 맞춤형 금형, 재활용 종이 |
| 열성형(전자부품 인서트, 소형) | $0.50-$2.00 | 중간 용량, 표백/사탕수수, 매끄러운 표면 |
| 열성형(화장품, 프리미엄, 코팅) | $1.00-$5.00 | 저-중용량, 코팅, 인쇄, 엠보싱 |
| 두꺼운-벽(중공업, 대형) | $1.00-$5.00 | 낮은 볼륨, 두꺼운 벽, 맞춤형 금형 |
참고: 이는 참고용으로만 제공되는 대략적인 FOB 공장 비용 범위입니다. - 실제 비용은 제품 크기, 복잡성, 부피, 재료, 코팅, 인쇄 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 특정 제품에 대해서는 항상 제조업체로부터 견적을 받으십시오.
결론
성형 펄프 트레이 제조는{0}}펄프화, 성형, 이송, 건조, 열간 압착(열성형의 경우), 트리밍, 코팅/인쇄 및 QC/포장을 통해 원섬유(재생 종이, 사탕수수 등)를 완성된 3D 포장 제품으로 변환하는 다단계 프로세스입니다. 각 단계에는 특수 장비, 신중하게 제어되는 매개변수 및 잠재적인 품질 문제가 포함되며 - 최종 제품의 품질과 일관성은 모든 단계의 정확한 제어에 따라 달라집니다.
주요 내용은 다음과 같습니다.
1. 펄프 준비기초입니다. - 원섬유 선택, 펄프화, 스크리닝/세정, 정제 및 화학 첨가제는 모두 최종 제품의 강도, 표면 및 성능에 영향을 미칩니다. 정제도(20~45도 SR)는 강도, 부드러움, 배수의 균형을 맞추는 중요한 매개변수입니다.
2. 형성- 메쉬 몰드와 섬유를 트레이 형태로 진공 증착하는 핵심 단계입니다. 세 가지 주요 기계 유형: 왕복동(다목적, 중간 속도), 회전식(고속, 표준 제품) 및 열성형(고급, 매끄러운 표면). 성형 매개변수(일관성, 진공, 시간, 메쉬 크기)는 벽 두께와 균일성을 제어합니다.
3. 건조에너지 집약적이며 품질이 가장 높은 단계입니다.{1}}중요한 단계입니다. - 젖은 트레이(수분 70~80%)는 터널 오븐(120~200°C, 5~30분) 또는 핫 프레싱(150~220°C, 10~60초)에서 6~10%까지 건조됩니다. 세심한 온도 조절로 뒤틀림, 갈라짐, 변색을 방지할 수 있습니다.
4. 핫프레싱/열성형이는 프리미엄 열성형 제품을 표준 트랜스퍼-성형 - 가열 금형(150~220°C) 및 고압(0.5~5 MPa)과 동시에 건조하고 콤팩트하며 매끄럽게 만들어 엠보싱 기능을 갖춘 조밀하고(300~650kg/m3) 부드럽고 정밀한 제품을 만드는 차별화 요소입니다.
5. 트리밍, 코팅 및 인쇄마무리 단계입니다. - 트리밍(강철 다이, 로터리 다이, CNC)으로 정확한 가장자리를 만듭니다. 코팅(아크릴, PLA, PU)은 차단 특성과 고급 외관을 제공합니다. 인쇄(플렉소, 오프셋, 디지털, 스크린, 패드, 핫 스탬핑)는 브랜딩과 그래픽을 제공합니다.
6. 품질 관리일관된 품질을 보장합니다. - 공정 모니터링(펄프 일관성, 정제 정도, 건조 온도) 및 완제품 테스트(시각적, 치수, 수분, 중량, 강도, 기능)가 필수적입니다. AQL 샘플링(일반적으로 주요 결함의 경우 2.5)이 표준입니다.
7. 생산 속도 및 비용제품 유형에 따라 크게 다릅니다. - 회전식 기계는 시간당 1,000-18,000개의 표준 트레이를 생산하는 반면, 열성형 프레스는 시간당 80-1,600개의 프리미엄 트레이를 생산합니다. 비용은 재료, 크기, 복잡성, 부피 및 마감에 따라 단위당 0.03달러(대량 식품 서비스)부터 단위당 5.00달러(고급 열성형 또는 두꺼운 산업)까지 다양합니다.
Hesheng에서는 왕복 성형 기계, 터널 건조 오븐, 열간{5}}프레스 열 성형 기계, 다이-절단 장비, 코팅 및 인쇄 라인, 포괄적인 QC 실험실을 포함하여 이송-성형 및 열성형 생산 능력-을 갖춘 최첨단 -최신 성형 펄프 제조 시설을 운영하고 있습니다. 우리는 일관된 품질, 경쟁력 있는 비용 및 완전한 기술 지원을 통해 프로토타입부터 대량 생산-까지 성형 펄프 트레이를 생산할 수 있는 전문성과 역량을 보유하고 있습니다. 우리 팀은 재료 선택 및 금형 설계부터 프로토타입 제작, 테스트, 생산 및 배송에 이르기까지 - 프로세스의 모든 단계를 안내하여 성형 펄프 트레이가 성능, 품질 및 비용 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.
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