सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन: ओवेनेबल ट्रे उत्पादन के लिए इंजीनियरिंग गाइड

ए सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन तैयार भोजन पैकेजिंग के लिए क्रिस्टलीकृत पीईटी ट्रे का उत्पादन करने वाले किसी भी संयंत्र की रीढ़ है। मानक अनाकार पीईटी लाइनों के विपरीत, इस उपकरण को नियंत्रित क्रिस्टलीकरण को इन-लाइन संचालित करना चाहिए ताकि तैयार शीट पारंपरिक और माइक्रोवेव ओवन में 220 डिग्री सेल्सियस तक तापमान तक जीवित रहे। JWELL में, हमने तीस से अधिक देशों में खाद्य पैकेजिंग कन्वर्टर्स के लिए इन लाइनों के निर्माण और उन्नयन में दो दशक से अधिक समय बिताया है। यह मार्गदर्शिका बताती है कि ओवन योग्य ट्रे उत्पादन के लिए एक लाइन को निर्दिष्ट और चालू करते समय क्या मायने रखता है।

सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन क्या है?

एक सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन पीईटी राल लेती है - आम तौर पर 0.80 से 0.84 डीएल/जी के आसपास आंतरिक चिपचिपाहट के साथ एक कुंवारी या पुनर्नवीनीकरण बोतल-ग्रेड चिप - इसे पिघलाती है, एक फ्लैट शीट बनाती है, और फिर उस शीट को गर्मी-उपचार करती है ताकि पॉलिमर श्रृंखलाएं एक क्रिस्टलीय संरचना में पुनर्व्यवस्थित हो जाएं। क्रिस्टलीयता लक्ष्य 30 से 45 प्रतिशत के बीच बैठता है। उसके नीचे, ट्रे ओवन में ख़राब हो जाती है। इसके ऊपर, थर्मोफॉर्मिंग के दौरान शीट भंगुर हो जाती है और टूट जाती है।

लाइन का अगला सिरा मानक पीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन से मौलिक रूप से भिन्न नहीं है। आपके पास अभी भी एक सुखाने वाला हॉपर, एक सिंगल-स्क्रू या ट्विन-स्क्रू एक्सट्रूडर, एक टी-डाई, एक तीन-रोल कैलेंडर और एक वाइन्डर है। सीपीईटी लाइन को कैलेंडर के बाद सब कुछ अलग करता है: एक क्रिस्टलीकरण ओवन, एक टेम्परिंग अनुभाग, और तंग तापमान ज़ोनिंग जो पॉलिमर को उसके ग्लास संक्रमण से परे धकेलता है, उसे फिर से पिघलने या विकृत होने की अनुमति नहीं देता है।

यदि आपने कोई ऑपरेशन किया है थर्मोफॉर्मिंग शीट एक्सट्रूज़न मशीन से पहले, सीखने की अवस्था प्रबंधनीय है। अनुशासन थर्मल प्रोफ़ाइल में रहता है, यांत्रिक सेटअप में नहीं।

क्रिस्टलीकृत पीईटी को एक समर्पित लाइन की आवश्यकता क्यों है?

अनाकार पीईटी शीट - क्लैमशेल कंटेनरों के लिए उपयोग की जाने वाली स्पष्ट प्रकार - लगभग 70 डिग्री सेल्सियस पर नरम हो जाती है। इसे ओवन में रखें और यह ढह जाएगा। क्रिस्टलीकृत पीईटी जंजीरों को जगह-जगह लॉक कर देता है, जिससे व्यावहारिक सेवा तापमान लगभग 200 से 220 डिग्री तक बढ़ जाता है। ग्राहक के लसग्ना में पिघलने वाली ट्रे और साफ़ बाहर आने वाली ट्रे के बीच यही अंतर है।

आप केवल नियमित पीईटी शीट को अधिक गर्म ओवन में चलाकर उस क्रिस्टलीयता को प्राप्त नहीं कर सकते। पीईटी की क्रिस्टलीकरण दर कमरे के तापमान पर धीमी होती है और 140 और 190 डिग्री के बीच एक संकीर्ण खिड़की में चरम पर होती है। उस खिड़की से बहुत तेजी से आगे बढ़ें और क्रिस्टलीयता कम रहेगी। बहुत देर तक रहने से चादर रोलर से चिपक जाती है या धुंध बन जाती है। एक उद्देश्य-निर्मित लाइन उस विंडो में निवास समय को कुछ सेकंड के भीतर नियंत्रित करती है।

पुनर्चक्रित सामग्री एक और झुंझलाहट जोड़ती है। आरपीईटी वर्जिन रेज़िन की तुलना में तेजी से क्रिस्टलीकृत होता है क्योंकि अवशिष्ट ऑलिगोमर्स न्यूक्लिएशन साइट के रूप में कार्य करते हैं। जब आप 50/50 मिश्रण पर स्विच करते हैं तो 100 प्रतिशत वर्जिन चिप के लिए ट्यून की गई लाइन अति-क्रिस्टलीकृत हो जाएगी। JWELL लाइनों में समायोज्य ओवन ज़ोन सेटपॉइंट और बेल्ट स्पीड अनुपात शामिल हैं ताकि ऑपरेटर हार्डवेयर बदले बिना व्यंजनों को स्थानांतरित कर सकें।

सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन के मुख्य घटक

लाइन को उसके कार्यात्मक ब्लॉकों में तोड़ना:

राल सुखाने की प्रणाली. पीईटी हीड्रोस्कोपिक है. 50 पीपीएम से ऊपर की नमी एक्सट्रूज़न के दौरान हाइड्रोलाइटिक गिरावट का कारण बनती है, जो IV को गिरा देती है और यांत्रिक शक्ति को खत्म कर देती है। JWELL एक डीह्यूमिडिफाइंग हॉपर ड्रायर को एक बंद-लूप एयर सर्किट के साथ जोड़ता है, जो राल को चार से छह घंटे के लिए 150 से 170 डिग्री पर रखता है। ओसांक शून्य से 40 डिग्री नीचे पढ़ना चाहिए।

बाहर निकालना. अधिकांश सीपीईटी लाइनें 30:1 या 33:1 के एल/डी अनुपात के साथ सिंगल-स्क्रू एक्सट्रूडर का उपयोग करती हैं। एक कम-कतरनी मीटरिंग अनुभाग पिघल को अधिक गरम करने से बचाता है, जबकि एक मिश्रण क्षेत्र रंग मास्टरबैच या न्यूक्लियेटिंग एजेंट को समरूप बनाता है। ट्विन-स्क्रू वेरिएंट भारी रिग्राइंड या इन-लाइन कंपाउंडिंग को संभालते हैं लेकिन लागत अधिक होती है और थर्मल संतुलन बनाना कठिन होता है।

टी-डाई और तीन-रोल कैलेंडर। डाई लिप गैप शीट गेज को सेट करता है। 600-माइक्रोन ओवन योग्य ट्रे के लिए, आप आमतौर पर थर्मोफॉर्मिंग के दौरान खिंचाव को ध्यान में रखते हुए 650 से 700 माइक्रोन तक बाहर निकालते हैं। कैलेंडर रोल 40 से 60 डिग्री पर चलते हैं - जानबूझकर ठंडा - ताकि शीट अनाकार और पारदर्शी हो जाए। क्रिस्टलीकरण बाद में आता है.

क्रिस्टलीकरण ओवन. यह रेखा का हृदय है. शीट एक मल्टी-ज़ोन इन्फ्रारेड या गर्म-वायु ओवन से होकर गुजरती है, 140 से 190 डिग्री क्रिस्टलीकरण विंडो के माध्यम से चढ़ती है। बेल्ट गति और ज़ोन तापमान दो वेरिएबल हैं जिन्हें ऑपरेटर सबसे अधिक बदलते हैं। JWELL ओवन स्वतंत्र रूप से नियंत्रित शीर्ष और निचले हीटर बैंकों का उपयोग करते हैं ताकि शीट बिना कर्लिंग के समान रूप से क्रिस्टलीकृत हो जाए।

तड़का और वाइन्डर. ओवन के बाद शीट गर्म, काली और अर्ध-कठोर हो जाती है। एक टेम्परिंग रोल इसे तापमान को संभालने के लिए वापस लाता है, और वाइन्डर इसे थर्मोफॉर्मिंग प्लांट के लिए कोर पर रोल करता है।

न्यूक्लियेटिंग एजेंट और क्रिस्टलीकरण कैनेटीक्स

अकेला छोड़ दिया जाए तो पीईटी धीरे-धीरे क्रिस्टलीकृत होता है। एक न्यूक्लियेटिंग एजेंट पॉलिमर श्रृंखलाओं को व्यवस्थित होने के लिए एक सतह देकर प्रक्रिया को गति देता है। सामान्य विकल्पों में सोडियम बेंजोएट, टैल्क और मालिकाना आयनोमर-आधारित मास्टरबैच शामिल हैं जिनकी खुराक 0.2 से 1.0 प्रतिशत है।

व्यापार-बंद स्पष्टता बनाम गति है। अधिक न्यूक्लियेटिंग एजेंट का मतलब है तेजी से क्रिस्टलीकरण और उच्च ओवन थ्रूपुट, लेकिन यह धुंध भी बढ़ाता है। काली ट्रे के लिए - तैयार भोजन पैकेजिंग में प्रमुख रंग - धुंध अप्रासंगिक है। प्रीमियम रिटेल के लिए एम्बर या सफेद ट्रे के लिए, आपको न्यूक्लियेटिंग एजेंट लोड में कटौती करने और लाइन को धीमा करने की आवश्यकता हो सकती है।

परिवेशीय आर्द्रता, राल लॉट भिन्नता, और आरपीईटी मिश्रण अनुपात सभी वर्ष भर क्रिस्टलीकरण वक्र को बदलते हैं। एक सक्षम लाइन ऑपरेटरों को उत्पादन को रोके बिना क्षतिपूर्ति करने के लिए पर्याप्त चौड़ी ओवन विंडो देती है।

गर्मी प्रतिरोध और दोहरी ओवन योग्य प्रदर्शन प्राप्त करना

डुअल ओवनेबल का मतलब है कि तैयार ट्रे माइक्रोवेव और पारंपरिक थर्मल ओवन दोनों में काम करती है। माइक्रोवेव प्रतिरोध भाप और सतह की गर्मी के तहत आयामी स्थिरता के बारे में है। पारंपरिक ओवन प्रतिरोध कठिन है - 200 डिग्री पर मजबूर हवा और तेज गर्मी।

क्रिस्टलीयता अकेले दोहरे ओवन योग्य प्रदर्शन की गारंटी नहीं देती है। दीवार की मोटाई, ट्रे ज्यामिति, और क्रिस्टलीयता ग्रेडिएंट्स सभी एक भूमिका निभाते हैं। केवल सतह पर क्रिस्टलीकृत शीट कोर के नरम होने पर टुकड़े-टुकड़े हो जाएगी या मुड़ जाएगी।

JWELL प्रक्रिया मार्गदर्शन - सैकड़ों लाइन परीक्षणों के माध्यम से विकसित - मोटाई के माध्यम से समान क्रिस्टलीयता को लक्षित करता है। ओवन को शीट को दोनों तरफ से समान दरों पर गर्म करना चाहिए, जिसमें थर्मल प्रसार के कोर तक पहुंचने के लिए पर्याप्त समय हो। 700-माइक्रोन शीट पर, चरम क्षेत्र में प्रसार में लगभग 8 से 12 सेकंड लगते हैं।

थ्रूपुट, शीट चौड़ाई और डाउनस्ट्रीम एकीकरण

अधिकांश खरीदार वही पहला प्रश्न पूछते हैं: प्रति घंटे कितने किलोग्राम? उत्तर शीट की चौड़ाई, मोटाई और क्रिस्टलीयता लक्ष्य पर निर्भर करता है।

1200 मिमी डाई वाली एक मध्य-श्रेणी की JWELL लाइन आमतौर पर 600 से 800 माइक्रोन ब्लैक CPET पर 500 से 700 किग्रा/घंटा चलती है। चौड़ी लाइनें - 1500 से 1800 मिमी - 900 से 1200 किग्रा/घंटा तक चलती हैं लेकिन इसके लिए बड़े पदचिह्न, अधिक सुखाने की क्षमता और एक व्यापक ओवन की आवश्यकता होती है।

शीट की चौड़ाई थर्मोफॉर्मर द्वारा तय होती है, एक्सट्रूडर द्वारा नहीं। यदि आपका डाउनस्ट्रीम थर्मोफॉर्मर 730 मिमी चौड़ी शीट चलाता है, तो 1500 मिमी लाइन खरीदने और किनारों को ट्रिम करने का कोई मतलब नहीं है। सीपीईटी पर ट्रिम स्क्रैप को इन-लाइन रीसाइक्लिंग करना कठिन होता है क्योंकि रीग्राइंड क्रिस्टलीयता वर्जिन चिप से भिन्न होती है।

ए खाद्य पैकेजिंग शीट एक्सट्रूज़न मशीन को भी इनलाइन थर्मोफॉर्मिंग के साथ सफाई से एकीकृत करना चाहिए। कुछ कन्वर्टर्स एक सतत लाइन पर एक्सट्रूड और थर्मोफॉर्म करते हैं; अन्य लोग रोल को एक अलग संयंत्र में भेजते हैं। निरंतर दृष्टिकोण ऊर्जा बचाता है लेकिन कड़े अनुशासन की मांग करता है - एक गेज स्ट्रीक 30 सेकंड बाद रिजेक्ट ट्रे बन जाती है।

सामान्य दोष और उन्हें कैसे रोकें

कर्लिंग। शीट ओवन बेल्ट से हट जाती है या एक ट्यूब में लुढ़क जाती है। कारण: ऊपर से नीचे तक असमान तापन। ठीक करें: हीटर बैंक सेटपॉइंट को संतुलित करें और अवरुद्ध नोजल या विफल आईआर तत्व की जांच करें।

धुंध या सफेद फूल. कारण: अति-क्रिस्टलीकरण या अत्यधिक न्यूक्लियेटिंग एजेंट। ठीक करें: ओवन में रहने का समय कम करें या खुराक को 0.1 से 0.2 प्रतिशत तक कम करें।

गेज भिन्नता. कारण: डाई लिप मिसलिग्न्मेंट या असंगत रीग्राइंड फ़ीड। ठीक करें: डाई को पुनः समतल करें और रिग्राइंड अनुपात को स्थिर करें।

बुलबुले या चाँदी की धारियाँ। कारण: राल में नमी या हवा का जमाव। ठीक करें: ओस बिंदु, सुखाने का समय और वेंट प्रदर्शन की जाँच करें। माइनस 45 से माइनस 30 डिग्री तक ओस बिंदु का बहाव एक घंटे के भीतर बुलबुले के रूप में सतह पर आएगा।

ट्रे निर्माताओं के लिए निवेश योजना और आरओआई

एक पूर्ण सीपीईटी शीट एक्सट्रूज़न मशीन लाइन - सुखाने, एक्सट्रूज़न, डाई, कैलेंडर, क्रिस्टलीकरण ओवन, टेम्परिंग, वाइंडिंग - आम तौर पर चौड़ाई, थ्रूपुट और स्वचालन स्तर के आधार पर 1.2 मिलियन और 2.8 मिलियन अमेरिकी डॉलर के बीच चलती है। इंस्टालेशन और कमीशनिंग के लिए 15 से 20 प्रतिशत जोड़ें।

पेबैक तीन नंबरों पर निर्भर करता है: रेज़िन लागत, लाइन अपटाइम, और तैयार ट्रे के प्रति किलोग्राम बिक्री मूल्य। ओवन योग्य प्रदर्शन के कारण काली सीपीईटी ट्रे अनाकार पीईटी क्लैमशेल की तुलना में अधिक कीमत पर बिकती हैं। तीन शिफ्टों में 85 प्रतिशत अपटाइम पर एक 700 किग्रा/घंटा लाइन चलाने वाले कन्वर्टर प्रति वर्ष लगभग 4,900 टन शीट का उत्पादन करते हैं। तैयार ट्रे पर 15 से 25 प्रतिशत के सामान्य सकल मार्जिन के मुकाबले, अधिकांश लाइनें 18 से 36 महीनों में भुगतान तक पहुंच जाती हैं।

जहां खरीददारों को पैसे की हानि होती है वह मशीन की कीमत पर नहीं है। यह ओवन तत्व विफलताओं, गेज भिन्नता जो ट्रिमिंग को मजबूर करती है, और रेसिपी परिवर्तन के दौरान राल अपशिष्ट से अनियोजित डाउनटाइम पर है। JWELL इसे खंडित ओवन नियंत्रण, स्वचालित गेज स्कैनिंग और एक रेसिपी लाइब्रेरी के माध्यम से संबोधित करता है जो ऑपरेटरों को 20 मिनट के भीतर काले, एम्बर और आरपीईटी-मिश्रण उत्पादों के बीच स्विच करने देता है।

जब क्रिस्टलीयता बहती है, तो आपको एक इंजीनियर की आवश्यकता होती है जो डीएससी थर्मोग्राम पढ़ सकता है, न कि केवल एक मैकेनिक की। JWELL दूरस्थ प्रक्रिया समर्थन और ऑन-साइट कमीशनिंग इंजीनियरों के साथ हर लाइन का समर्थन करता है जो खाद्य पैकेजिंग शीट उत्पादन को समझते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं CPET और अनाकार PET को एक ही पंक्ति पर चला सकता हूँ?

हाँ, चेतावनियों के साथ. आप अनाकार शीट के लिए क्रिस्टलीकरण ओवन को बायपास करते हैं और कैलेंडर तापमान को ऊपर की ओर समायोजित करते हैं। लाइन को शुरू से ही ओवन बाईपास कन्वेयर के साथ डिजाइन किया जाना चाहिए। बाद में किसी को दोबारा लगाना महंगा पड़ता है।

राल की आंतरिक श्यानता क्या होनी चाहिए?

वर्जिन चिप के लिए 0.80 से 0.84 डीएल/जी का लक्ष्य रखें। 0.78 से नीचे ट्रे ड्रॉप-प्रभाव शक्ति खो देती हैं। सुखाने और बाहर निकालना IV को 0.02 से 0.04 तक कम कर देगा, इसलिए सीमा के शीर्ष के पास से शुरू करें।

मैं कितना rPET उपयोग कर सकता हूँ?

अधिकांश JWELL ग्राहक A/B/A संरचना की मुख्य परत में 30 से 50 प्रतिशत rPET चलाते हैं। 70 प्रतिशत से ऊपर आप तेजी से क्रिस्टलीकरण और भंगुरता देख सकते हैं। पूर्ण शिफ्ट करने से पहले प्रत्येक आरपीईटी स्रोत का परीक्षण करें।

सामान्य ओवन की लंबाई क्या है?

500 किग्रा/घंटा पर 600 माइक्रोन शीट के लिए, 6 से 9 मीटर क्रिस्टलीकरण ओवन की अपेक्षा करें। उच्च थ्रूपुट या मोटी शीट के लिए 10 से 14 मीटर की आवश्यकता होती है।

क्या मुझे सफ़ाई कक्ष की आवश्यकता है?

पूर्ण सफ़ाई कक्ष नहीं, बल्कि डाई और कैलेंडर के आसपास एक नियंत्रित-संदूषण क्षेत्र मानक अभ्यास है। सीपीईटी ट्रे भोजन से संपर्क करती हैं, और काली चादर विदेशी कणों को छिपा देती है। JWELL एक विकल्प के रूप में सकारात्मक दबाव वाले डाई एनक्लोजर प्रदान करता है।

कमीशनिंग में कितना समय लगता है?

पहली हीट-अप से पहली बिक्री योग्य शीट तक, आम तौर पर चार से आठ सप्ताह। क्रिस्टलीकरण नुस्खा विकास सबसे लंबा चरण है - प्रत्येक प्रमुख उत्पाद ग्रेड के लिए कम से कम दो सप्ताह का समय दें।