Конструирование и дизайн упаковки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение и свойства упаковываемой продукции

1.2 Обоснование выбора материала, конструкции и технологии упаковочного средства.

1.2.1 Выбор упаковочного материала

1.2.2 Характеристика сырья для производства тары

1.2.3 Выбор конструкции и дизайна тары и упаковки

1.2.4 Выбор технологии изготовления упаковки

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Разработка и описание технологической схемы изготовления тары и упаковки

2.2 Расчет технологических параметров изготовления тары и упаковки.

2.3 Материальный расчет производства тары и упаковки

2.4 Выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования

2.4.1 Описание устройства и принципа действия оборудования

2.4.2 Расчет количества оборудования

2.5 Контроль производства изготовления тары и упаковки

2.5.1 Характеристика готовой продукции

2.5.2 Технологический контроль

2.5.3 Причины появления дефектов тары и упаковки и методы их устранения

3 УТИЛИЗАЦИЯ ТАРЫ И УПАКОВКИ

4 АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

5 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

ВЫВОДЫ ПО ПРОЕКТУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Начало 90-х годов XX века можно назвать вехой возрождения упаковочной индустрии России. Развитие этой области науки и техники в России пошло по трем традиционным направлениям:

- импорт готовой тары и упаковки;

- импорт оборудования и упаковочных материалов с созданием отечественных упаковочных производств;

- развитие отечественных производств упаковочных материалов и упаковочного оборудования.

Независимо от экономических процессов, происходящих в России, объем производства упаковки ежегодно возрастает на 10-15 %. Прошедшее десятилетие можно считать первым этапом развития упаковочной индустрии -- этапом насыщения рынка упаковкой. Этот этап неизбежно сопровождается развитием материально-технической базы для производства тары и упаковки, созданием инфраструктуры, сопутствующей всем стадиям жизненного цикла упаковки. В настоящее время только полиграфическим производством упаковки из картона и гофрокартона в России занимаются более 5 тыс. предприятий. Создана сеть дизайн-студий и бюро, осуществляющих конструирование тары и упаковки, проводящих маркетинговые исследования рынка упаковки.

Конструирование и дизайн упаковки -- чрезвычайно важная стадия ее создания. На этой стадии реализуются результаты маркетинговых исследований рынка, устанавливающих, какую именно упаковку ожидает приобрести потребитель, кто по социальному и материальному положению этот потребитель, какой вклад в привлекательность и стоимость товара должна вносить упаковка и т.д. От этой стадии зависит и дальнейшая судьба упаковки. Оптимальная конструкция упаковки должна обеспечивать эффективность ее производства, возможность механизации или автоматизации упаковочного процесса, надежность и удобство при транспортировании, складировании, распределении, продаже и потреблении упакованной продукции, возможность промышленной переработки отходов использованной упаковки. Неучтенные при конструировании особенности каждого из этих этапов жизненного цикла упаковки могут привести к неудаче всего проекта и большим материальным потерям.

Конструирование и дизайн тары и упаковки -- сложная оптимизационная задача. Это специфическое конструирование соединяет в себе различные области знаний: эстетику, эргономику, маркетинг, материаловедение, химию, сопромат, различные области технологии, экономику, психологию и др.

В настоящее время отсутствуют какие-либо общие теоретические основы конструирования и дизайна тары и упаковки, основанные на практическом опыте ведущих фирм, конструирующих и производящих упаковку. Как правило, рекомендации по конструированию различных видов тары и упаковки являются документами внутреннего пользования, недоступными для конкурентов и для обучения в системе высшего и специального образования.

Комплекс выполняемых в рамках дизайна тары и упаковки задач можно условно разделить на два взаимосвязанных направления: инженерно-функциональное формообразование и дизайнерское формообразование.

Инженерно-функциональное формообразование базируется на трех фундаментальных составляющих любого нового изделия -- материале, конструкции и технологии производства. В основу дизайнерского формообразования положены теории композиции и эргономики.

Целью композиции в художественно-конструкторском проектировании является создание оптимальных форм, отвечающих функциональному назначению, конструктивно-технологическим и экономическим требованиям производства, а также учитывающих человеческий фактор и обладающих высокими эстетическими качествами.

Теория композиции, ее категории и свойства, а также средства, приемы и методы композиционной работы позволяют инженеру-конструктору и художнику-конструктору в совместной творческой деятельности решать сложные задачи по созданию органичных и целостных форм промышленного изготовления с соблюдением пропорциональности составных частей, ритмичности, соразмерности человеку и предметному окружению, пластичности и цвета.[1]

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение и свойства упаковываемой продукции

Макаронные изделия подразделяют на группы А, Б, В и на высший, первый и второй сорта. Для макаронных изделий, изготовленных с использованием дополнительного сырья, обозначение группы и сорта макаронных изделий дополняют однозначным с ним названием.

Пример обозначения макаронных изделий группы А из муки высшего сорта с использованием в качестве дополнительного сырья яичного порошка: "Группа А высший сорт яичные".

Макаронные изделия массой нетто не более 25 кг фасуют в выстланные внутри оберточной бумагой по ГОСТ 8273 ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13511, древесины и древесных материалов по ГОСТ 11354 и ГОСТ 10131, а также в бумажные мешки по ГОСТ 2226 или другую равноценную тару согласно ГН 2.3.3.972.

Допускается использовать новые ящики из гофрированного картона без оберточной бумаги. Торцы макарон длиной до 300 мм прокладывают вертикальными прослойками бумаги.

Таблица 1.1- Органолептические показатели макаронных изделий

Наименование показателя	Характеристика
Цвет	Соответствующий сорту муки, без следов непромеса. Цвет изделий с использованием дополнительного сырья изменяется в зависимости от вида этого сырья
Поверхность	Гладкая. Допускается шероховатость
Излом	Стекловидный
Форма	Соответствующая типу изделий
Вкус	Свойственный данному изделию, без постороннего вкуса
Запах	Свойственный данному изделию, без постороннего запаха
Состояние изделий после варки	Изделия не должны слипаться между собой при варке до готовности

Таблица 1.2- Физико-химические показатели макаронных изделий

Наименование показателя	Норма
	Группа А	Группа Б	Группа В
	Высший сорт	Первый сорт	Второй сорт	Высший сорт	Первый сорт	Высший сорт	Первый сорт
Влажность изделий, %, не более:	11	11	11	11	11	11	11
отправляемых в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы,	13	13	13	13	13	13	13
Кислотность изделий, град, не более:
томатных	10	-	-	10	-	10	-
молочных	5	5	-	5	5	5	5
второго сорта	-	-	5	-	-	-	-
соевых	5	-	-	5	-	5	-
с пшеничным зародышем	-	-	5	5	-	5	-
остальных	4	4	-	4	4	4	4
Зола, нерастворимая в 10% HCl, %, не более	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Сохранность формы сваренных изделий, %, не менее	100	100	100	95	95	95	95
Сухое вещество, перешедшее в варочную воду, %	6,0	6,0	6,0	9,0	9,0	9,0	9,0

1.2 Обоснование выбора материала, конструкции и технологии упаковоного средства

1.2.1 Выбор упаковочного материала

Складные коробки и ящики из картона и гофрокартона являются самым популярным и широко применяемым видом тары. Объяснение этому кроется в их низкой стоимости, удобстве автоматического выполнения с ними основных технологических операций: изготовления, сборки, заполнения продукцией, укупоривания, штабелирования и т. д. Способность к складыванию в плоские заготовки позволяет экономить место при их хранении и транспортировке заказчику. При полиграфическом оформлении может быть использован практически любой способ печати и отделки, поэтому складные коробки отличаются прекрасным внешним видом, необычайным разнообразием дизайнерских решений. Они имеют различные конструкции и широкий ряд типоразмеров.

Сохранение стабильности формы коробок и ящиков из картона и гофрокартона зависит от множества факторов. Картой отличается анизотропией свойств по длине и ширине листа. В машинном направлении (по длине листа) в процессе изготовления картона происходит преимущественная ориентация макромолекул целлюлозы, приводящая к увеличению прочности и жесткости. Различие между прочностными свойствами в машинном и поперечном направлениях возрастает по мере увеличения толщины картона. Это явление следует учитывать при проектировании коробок. Наиболее прочное и жесткое машинное направление картона -- перпендикулярно высоте коробки. Это обеспечивает большую жесткость коробки по высоте, что способствует сохранению стабильности формы. Существенное влияние на прочность и жесткость, а следовательно, и на стабильность формы коробок оказывает влажность окружающей среды. Картон хорошо впитывает влагу, при этом значительно снижаются его прочностные свойства, особенно в машинном направлении. Эту особенность следует учитывать при выборе отделочных операций, которые должны не только значительно улучшать внешний вид упаковки, но и уменьшать влагопоглощение картона.

Пачки или складные коробки

Различные геометрические формы главных и вспомогательных элементов определяют многообразие конструкций складных коробок.Затворные клапаны дна и крышки могут иметь различную конструкцию, соединяться встык, внахлестку, замками-затворами, приклеиванием. По размерам клапаны могут быть разновеликими, одинаковыми или с одним удлиненным наружным клапаном. Дно и крышка могут формироваться из трех или четырех клапанов.

Верхняя и нижняя панели затворных клапанов могут начинаться либо от разноименных сторон, либо от какой-то одной стороны. Первый вариант экономически более выгодный, поскольку при позиционировании индивидуальных разверток на листе выбранного формата картона позволяет получить максимальный коэффициент использования материала. Но этот фактор не всегда имеет решающее значение. С точки зрения дизайна предпочтительнее вариант, когда обе панели начинаются от лицевой стороны.

Выбор конструкции дна и крышки зависит от многих факторов: вида упаковываемого продукта, его веса, особенностей технологии упаковывания и других этапов жизненного цикла, включая особенности потребления продукции.

Коробки

Картонные коробки различают по конструктивным признакам, по материалу, по способу закрывания.

К конструктивным признакам относят геометрический вид, соотношение сторон, форму изготовления и особый вид исполнения.

Основной геометрический вид сечения коробок -- прямоугольное или квадратное. Различают три основных типа коробок.

1. С телескопической крышкой. К этому типу относятся: коробки с внутренней рамкой, вклеенной в нижнюю часть коробки; коробки без внутренней рамки, но собранные помощью сшивания или склеивания; коробки, сформированные с помощью клапанов в форме замков-застежек и двумя плинтусами.

2. С крышками на шарнире. В этот тип входят: коробки с внутренней рамкой, вклеенной в низок, и коробки без внутренней рамки; коробки с одним или двумя плинтусами; складные коробки из одной заготовки; поясные коробки.

Среди коробок этого типа все более широкое применение находят складные коробки из одной заготовки. Они могут собираться с помощью затворов различных конструкций. Такие коробки легки в автоматизированном изготовлении, удобны в применении.

Ящики

Ящики по виду материала разделяют на два тина: ящики из сплошного склеенного картона и из гофрированного картона.

В зависимости от конструкции ящики подразделяют наследующие основные конструкционные группы: складные четырехклапанные, складные с замковыми соединениями, складные с торцевыми клапанами, нескладные, оберточного типа со сплошным дном и открывающейся крышкой, пенального типа, сборные.[1]

Гофрированный картон (гофрокартон) представляет собой инженерную конструкцию, характеристики которой зависят от свойств входящих в нее материалов и от геометрического профиля составляющих элементов.

Гофрокартон является типичным представителем многослойных конструкций. Он состоит из чередующихся плоских слоев картона (в иностранной литературе их называют лайнерами) и волнистых гофрированных слоев картона (их называют флютингом). Эти слои соединены между собой клеем.

В зависимости от числа плоских и волнистых слоев гофрокартон подразделяют на виды :

а) двухслойный гофрокартон, состоящий из плоского и волнистого (гофрированного) слоев, условное обозначение 1-Д;

б) трехслойный гофрокартон, состоящий из двух плоских и одного волнистого слоев (Н-Т);

в) пятислойный гофрокартон, состоящий из трех плоских и двух волнистых слоев (Ш-П);

г) семислойный гофрокартон, состоящий из четырех плоских и трех волнистых слоев (IV-C).

В Германии гофрокартон принято обозначать количеством волнистых слоев. Трехслойный гофрокартон (Н-Т) обозначают как einwellige Wellpappe -- одноволновый гофрокартон, пятислойный (III-П) -- как zweiwellige Wellpappe -- двухволновый гофрокартон, семислойный (I V-C) -- как dreiwellige Wellpappe -- трехволновый гофрокартон.

Гофрированный картон относится к анизотропным конструкциям и обладает неодинаковыми свойствами в различных направлениях. При приложении сил в направлении, перпендикулярном гофрам, гофрокартон работает как амортизирующий материал за счет малой жесткости в этом направлении волнистого слоя. При приложении сил вдоль направления гофров гофрокартон проявляет высокую плоскостную и торцевую жесткость благодаря большой жесткости в этом направлении волнистого слоя. Плоские слои гофрированного картона фиксируют положение волнистых слоев, поэтому воспринимают сжимающие, растягивающие и продавливающие нагрузки.

Картон для плоских слоев

В принципе для плоских слоев гофрокартона можно использовать любой картон, пригодный к склеиванию с волнистыми гофрированными слоями. Однако для плоских слоев разработаны специальные сорта картона, обеспечивающие высокую прочность, стойкость к ударам и к другим видам воздействий. Эти сорта называют крафт-картоном (или крафт-лайнером), что в переводе с немецкого означает прочный, или силовой, картон.

Крафт-картон обычно состоит из двух слоев, соединенных друг с другом бесклеевым способом на картоноделательной машине. Верхний слой имеет повышенную прочность, гладкость и пористость. Прочность обеспечивает стойкость гофрокартона к истиранию и к образованию трещин в процессе биговки и фальцовки. Гладкость и пористость обеспечивают хороший внешний вид и высокие печатные свойства. Нижний слой придает крафт-картону требуемые жесткость и прочность, а также определяет его способность к склеиванию с гофрированным слоем.

Наиболее привлекательным внешним видом и высокими печатными свойствами отличается крафт-картон с верхним слоем из сульфатной целлюлозы. Нижний слой состоит из переработанной вторичной массы. Некоторые марки плоских слоев изготавливают целиком из сульфатной целлюлозы. Этот тип картонов называют белым картоном.

В последнее время шире начинают использовать для производства плоских слоев переработанную вторичную массу. Показатели прочности и жесткости таких материалов ниже, чем у крафт-картона. Но возможность использования отходов целлюлозно-бумажной и полиграфической промышленности делают такие материалы весьма перспективными для применения в качестве внутренних плоских слоев гофрокартона.

Для придания гофрокартону и таре из него специальных свойств выпускают следующие типы плоских слоев для внешней отделки:

- разноцветные однотонные, а также с переливами типа мрамора или облачности;

- ламинированные или с различными другими покрытиями, повышающими влагостойкость, стойкость к истиранию, проколам.[2,c.56]

продукция упаковка тара изготовление

1.2.2 Характеристика сырья для производства тары

Гофрокартон представляет собой конструкцию с сечением сложной геометрической формы. Он имеет ярко выраженную анизотропию свойств по длине, ширине и толщине. Поэтому определение его физико-механических свойств, а следовательно, и проведение прочностных расчетов изготовленных из него конструкций тары связаны с вполне объяснимыми спецификой и трудностями.

Для оценки физико-механических свойств гофрированного картона для производства тары служат показатели: масса квадратного метра, толщина, плотность, сопротивление излому, разрыву, продавливанию, плоскостному сжатию, кольцевая и торцевая жесткость, влажность, качество склеивания и рилевания.

Масса 1мг зависит от массы 1 м2 входящих в состав гофрокартона плоских и гофрированных слоев картона, типа гофров и количества клея. Определяют ее отношением веса к площади образца. Толщина гофрокартона фактически является суммой толщин составляющих его слоев и клеевых прослоек. Определяют толщину по ГОСТ 12432-67 путем замера в разных точках образцов при помощи микрометра или толщинометра. Выражают в миллиметрах.

Плотность (объемную массу) гофрокартона определяют отношением массы 1 м2 к толщине материала. Она в несколько раз меньше плотности входящих в него материалов за счет воздушной прослойки между гофрами.

Сопротивление излому характеризует способность гофрокартона сопротивляться разрушению в местах линий изгиба (рилевания). Определяют числом двойных перегибов до разрушения по ГОСТ 1420-78.

Сопротивление разрыву определяют при растяжении на разрывных машинах по ГОСТ 13525.1-68. Сопротивление разрыву выражают величиной разрывного груза. В зависимости от продолжительности приложения нагрузки сопротивление разрыву может быть различным. При медленном приложении нагрузки показатель сопротивления разрыву будет меньше, чем при быстром.

Сопротивление продавливанию определяют по ГОСТ 13525.8-68. Это важный показатель при выборе гофрокартона в процессе конструирования тары. Под закрепленный по контуру образец материала через резиновую диафрагму подают избыточное давление до момента разрыва материала. Показатель продавливания определяют по значению избыточного давления на манометре.

Сопротивление плоскостному сжатию -- усилие, которое может выдержать гофрокартон в условиях равномерно распределенной по плоскости нагрузки до разрушения гофров (потери устойчивости гофров).

Прочность склеивания слоев гофрированного картона -- показатель качества его склеивания. Метод испытаний основан на установлении усилия отрыва плоского слоя от волнистого слоя. Величина прочности склеивания зависит от свойств клея, влажности и пористости склеиваемых материалов, прочности их поверхности. Непрочное склеивание гофрокартона снижает его торцевую жесткость и сопротивление сжатию изготовленной из него тары.

Качество рилевания гофрированного картона зависит от технологических факторов: влажности и температуры гофрокартона, вида и профиля рилевочных муфт, степени их прижима и др. Для установления влияния этих факторов определяют прочность картона по линии рилевания. Для этого на образцы картона наносят рилевку, после чего их испытывают на разрыв. Результаты сравнивают с показателями нерилеванного картона и устанавливают относительную потерю прочности от нанесенной рилевки. Рилевку осуществляют специальным лабораторным прибором.[3,c.176]

Таблица 1.3- Свойства картона для плоских слоев гофрированного картона

Наименование показателя	Значение для марки К-2	Метод испытания
1. Масса картона площадью 1 м2, г	175±12	200±12	225±12	250±12	300±20	350±25	По ГОСТ 13199
2. Толщина, мм	0,35 ±0,03	0,38 ±0,03	0,41 ±0,04	0,43 ±0,04	0,50 ±0,04	0,55 ±0,04	По ГОСТ 27015
3. Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа (кгс/см2), не менее	490 (5,0)	510 (5,2)	530 (5,4)	560 (5,7)	660 (6,7)	740 (7,5)	По ГОСТ 13525.8
4. Поверхностная впитываемость воды по Коббу верхней стороны (Кобб 60), г/м2, не более	30	30	30	30	30	30	По ГОСТ 12605
5. Разрушающее усилие при сжатии кольца в поперечном направлении, Н (кгс), не менее	170 (17)	190 (19)	210 (21)	230 (23)	280 (29)	320 (33)	По ГОСТ 10711
6. Влажность, %	8 + 1-2	8 + 1-2	8 + 1-2	8 + 1-2	8 + 1-2	8 + 1-2	По ГОСТ 13525.19

Таблица 1.4- Свойства бумаги для гофрирования

Наименование показателя	Норма для марки	Метод испытания
	Б-1
	Высшая категория качества	Первая категория качества
1. Масса бумаги площадью 1 м2, г	100± 5	112± 6	125± 6	140± 8	100± 5	112± 6	125± 6	140± 8	По ГОСТ 13199 - 67
2. Сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, Н (кгс), не менее:
при ширине полоски 15 мм	195 (20, 0)	235 (24, 0)	280 (28, 0)	320 (32, 0)	185 (19, 0)	215 (22, 0)	250 (25, 0)	300 (30, 0)	По ГОСТ 20682 - 75 и п. 4.5 настоящего стандарта
при ширине полоски 12,7 мм	165 (17, 0)	185 (19, 0)	230 (23, 5)	270 (27, 0)	155 (16, 0)	175 (18, 0)	225 (23, 0)	250 (25, 0)
3. Сопротивление продавливанию (абсолютное), кПа (кгс/см2), не менее	195 (2, 0)	245 (2, 5)	320 (3, 3)	370 (3, 8)	195 (2, 0)	245 (2, 5)	320 (3, 3)	340 (3, 5)	По ГОСТ 13525.8 - 86
4. Сопротивление торцовому сжатию гофрированного образца бумаги Н (кгс), не менее	115 (12, 0)	155 (15, 0)	185 (19, 0)	215 (22, 0)	100 (10, 0)	135 (14, 0)	165 (17, 0)	195 (20, 0)	По ГОСТ 20682 - 75 и п. 4.4 настоящего стандарта
5. Впитываемость бумаги площадью 1 м2 при одностороннем смачивании в среднем по двум сторонам за 30 с, г	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	По ГОСТ 12605 - 52
6. Влажность, %	7 +2-1	7 +2-1	По ГОСТ 13525.19 - 71
Наименование показателя	Норма для марки	Метод испытания
	Б-2	Б-3
	Первая категория качества	Первая категория качества
1. Масса бумаги площадью 1 м2, г	80± 5	112± 6	125± 6	140± 8	160± 11	100± 5	112± 6	125± 6	140± 8	160± 11	По ГОСТ 13199 - 67
2. Сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, Н (кгс), не менее:
при ширине полоски 15 мм	105 (11, 0)	165 (17, 0)	205 (21, 0)	325 (23, 0)	260 (26, 0)	70 (7, 0)	100 (10, 0)	135 (14, 0)	165 (17, 0)	195 (20, 0)	По ГОСТ 20682 - 75 и п. 4.5 настоящего стандарта
при ширине полоски 12,7 мм	80 (8, 0)	135 (14, 0)	175 (18, 0)	185 (19, 0)	215 (22, 0)	60 (6, 0)	85 (8, 5)	115 (12, 0)	135 (14, 0)	165 (17, 0)
3. Сопротивление продавливанию (абсолютное), кПа (кгс/см2), не менее	125 (1, 3)	195 (2, 0)	275 (2, 8)	310 (3, 2)	340 (3, 5)	115 (1, 2)	145 (1, 5)	175 (1, 8)	195 (2, 0)	225 (2, 3)	По ГОСТ 13525.8 - 86
4. Сопротивление торцовому сжатию гофрированного образца бумаги Н (кгс), не менее		105 (11, 0)	135 (14, 0)	165 (17, 0)	195 (20, 0)	60 (6, 0)	90 (9, 0)	105 (11, 0)	135 (14, 0)	155 (16, 0)	По ГОСТ 20682 - 75 и п. 4.4 настоящего стандарта
5. Впитываемость бумаги площадью 1 м2 при одностороннем смачивании в среднем по двум сторонам за 30 с, г	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	15- 70	По ГОСТ 12605 - 82
6. Влажность	7 +2-1	7 +2-1

Клей для изготовления гофрированного картона

Эмульсия крахмального клея готовится с использованием емкостей: бака для приготовления дисперсии, реактора, и бака клея. Приготовление крахмального клея включает следующие процессы:

1. Приготовление суспензии крахмала.

В бак для приготовления суспензии подается холодная вода, включается в работу мешалка бака и загружается предварительно взвешенный на весах крахмал. Суспензия перемешивается в течение 20-40 минут.

2. Приготовление стабилизатора.

В бак теплой воды подается свежая вода. Вода в баке нагревается до необходимой температуры. В реактор из бака теплой воды подается горячая вода. Затем включается в работу мешалка бака и загружается предварительно взвешенный на весах крахмал. Суспензия перемешивается в течение 5-10 минут. Затем постепенно добавляется раствор NaOH и перемешивается 15-25 мин. Далее, для охлаждения клейстера, в реактор заливается холодная вода и перемешивается в течение 7-20 минут.

3. Приготовление клея.

Суспензия из бака дисперсии выливается в реактор при непрерывном перемешивании стабилизатора. Регулируется вязкость готового клея добавкой в него необходимого количества раствора буры. Готовый клей насосом подается в бак клея.[3, 36 c.]

Техническая характеристика

Расход клея на 1000 м2 картона, м3 0,065

Вспомогательные материалы:

Вода теплая

- температура, °С 60-75

- расход, м3/смену 1,5-5,5

Вода свежая

- температура, °С 10-20

- расход, м3/смену 2-5

Таблица 1.5- Характеристики клея

Клей <<Devakol VK>>	1. Внешний вид - однородный порошок белого цвета или кремового цвета
	2. Массовая доля воды не более 14%
	3. Показатель активности водородных ионов в пределах 12-13 рН
	4. Условная вязкость водного геля с массовой долей клея 15% по ВЗ-4 - 20-30 сек.

1.2.3 Выбор конструкции и дизайна тары и упаковки

Картонные коробки четырехклапанные из гофрокартона достаточно востребованы во всех сферах жизни человека. Четырехклапанные картонные коробки широко используются в качестве упаковки детских игрушек, подарков, различных вещей быта и товаров производства. Их использование обусловлено простотой конструкции, легким весом и высокими характеристиками. Современные картонные коробки превосходно конкурируют с деревянной тарой, обладая повышенной влагостойкостью, прочностью и долговечностью. Любая упаковка из гофрокартона по цене и по качеству успешно конкурирует с любой тарой из других материалов, так как стремление к использованию экономной и экологически чистой тары продиктовано временем - картонная коробка сейчас - это и имидж компании, и экономия средств, и экологическая безопасность. [4,c.112]

Художественное оформление упаковки указывает какой вид продукции упакован в коробку. Цветовая гамма оформления не несет в себе сложных дизайнерских решений, т.к. относится к транспортной таре. Фоновым цветом является цвет коробки. Центральное место на упаковке отводится под размещение рисунка. Достигнуто четкое текстовое, графическое, цветовое соответствие характера продукции, точное указание на то, чем она является .

1.2.4 Выбор технологии изготовления упаковки

Процесс производства гофрокартона включает последовательно выполняемые технологические процессы размотки из рулонов бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев, их нагрева, гофрирования, склеивания гофрированных и плоских слоев, сушки и охлаждения, раскроя гофрокартона на форматы, стапелирования форматов.

Процесс производства гофрокартона начинается с того, что картон для плоских слоев (лайнер) и бумага для гофрирования (флютинг) доставляются в помещение, где установлен гофроагрегат. Рулоны картона и бумаги для гофрирования устанавливаются на раскаты. Для улучшения склейки картон для плоского слоя подогревается. Непосредственно процесс гофрирования включает в себя подогрев, увлажнение бумаги для гофрирования, после чего она проходит через гофровалы, приобретая волнистую форму. После гофрирования клеенаносящий валик наносит клеящий раствор на вершины гофров, затем бумага плотно прижимается к картону -- происходит склейка двухслойного гофрокартона.

На большинстве гофролиний, двухслойный гофрокартон подается далее по линии, где к нему подклеивается еще один слой картона (получая, таким образом, 3х-слойный гофрокартон), или еще один или два слоя двухслойного гофрокартона, получая, таким образом, пяти- или семислойный гофрокартон.[4,c.151]

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Разработка и описание технологической схемы изготовления тары и упаковки (ПГК ДП 238000000 С6)

Сухой клей 27 со склада (поз.1) автопогрузчиком (поз.2.) подаётся на весы (поз.22), где отвешивается необходимое его количество. Затем он поступает в смеситель (поз. 23). В смесителе получаем готовый клей, который подается в гофроагрегат(поз.6) и клеильную секцию(поз.9). Отходы клея подаются в емкость для отходов клея (поз.26).

Рулоны бумаги и картона, клей «Devakol» хранятся на складе (поз.1), откуда электропогрузчиками (поз.2), они (бумага и картон) с помощью кран-балки (поз.3) устанавливаются на раскаты рулонов бумаги (поз.4) и картона (поз.5). Бумага 30 с раската перед подачей в гофропресс предварительно увлажняется и попадает в зазор между гофрирующими валами (поз.6). Гофровалы осуществляют горячее прессование бумаги для образования гофр. Гофровалы нагреваются паром.

Картон 31 для плоского слоя подается между нижним гофровалом и гладким прижимным валом. Здесь же происходит совмещение гофрированной бумаги с плоским слоем картона 31, который прижимным валом приклеивается к вершинам гофра. Высокотемпературный прогрев сопровождается прижимом гофрированного и плоского слоев друг к другу по местам склеивания, в результате чего образуется двухслойный гофрированный картон, который по наклонному транспортеру(поз.8) подается на накопительный мост (поз. 7). На накопительном мосту происходит выравнивание гофрокартона, который затем транспортируется к клеильной секции (поз.9)

Трехслойный картон получается методом подклеивания к двухслойному гофрированному картону третьего (плоского) слоя и сушки трехслойного гофрированного полотна.

Конденсат 1.8, образующийся в процессе изготовления гофрокартона, через конденсатоотводчик отводится в специальные емкости и возвращается в цикл.

Далее трехслойный картон подается на сушильно-охлаждающий стол (поз.10)

Сушильно-охлаждающий стол (поз.10) предназначен для приклеивания гофрированного слоя с нанесенным клеем к плоскому слою и его высушивания для достижения прочного склеивания.

Нагрев сушильного стола проводится с помощью пара 2.0. Полученное полотно трехслойного гофрокартона подается в узел продольной резки (поз.11), где режется на листы заданной ширины и затем в узел поперечной резки (поз. 12), где режется на листы заданной длины. После чего листы укладываются на листоукладчик (поз.13). Далее листы с помощью электрокаров (поз. 2) поступают на флексографскую машину(поз.14), где на них наносится рисунок. После этого листы попадают на рилевочно резательный станок (поз.15), предназначенную для изготовления заготовок ящиков, далее на слоттер (поз.16), предназначенный для изготовления кроя ящиков, далее развертки коробок попадают на фальцевально-склеивающую машину( поз.17), где склеиваются по клапану.

Затем уже готовая продукция через отдел контроля (поз.19) и стол обвязки (поз. 20) попадает на склад готовой продукции (поз. 21).

Бумажные отходы со всех стадий производства поступают в пакетировочный пресс (поз.22), где происходит образование кип. Затем спрессованные кипы отправляются на склад макулатуры (поз.27), откуда в дальнейшем отходы отправляются на предприятия для их утилизации.

2.2 Расчет технологических параметров изготовления тары и упаковки

Расчет технологических параметров сводится к решению теплового баланса и времени нагрева стола до требуемой температуры.

Таблица 2.1- Исходные данные для теплового расчета

Параметры	Условные обозначения	Единицы измерения	Значения
Температура окружающей среды	Токр.ср	К	293
Начальная температура стола	Тнач.ст	К	333
Длина стола	Lстола	м	5
Ширина стола	Нстола	м	1,25
Высота боковой поверхности стола	Нстола	м	0,2
Толщина стенки стола	дстола	м	0,015
Скорость движения гофрокартона	U	м/ч	2400
Теплота парообразования воды	q	кДж/кг	2264
Теплоемкость стали	Сст	кДж/кг	0,5
Плотность стали	рст	кг/м3	7850

Расчет времени нагрева стола

Время нагрева стола до требуемой температуры определяется по формуле :

, ч (2.1)

где Q г.п._- теплота конденсации греющего пара, кДж;

F - площадь стола, м2;

ДTср - средняя по времени разность температур между конечной температурой стола и температурой окружающей среды, К;

Kст - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К).

Площадь стола определяется по формуле:

F= (Lстола*Встола)*2+( Lстола*Нстола)*2+(Встола*Нстола)*2, (2.2)

где Lстола - длина стола, м;

Встола- ширина стола, м;

Нстола- высота стола, м.

F = (5*1,25)*2+(5*0,2)*2+(1,25*0,2)*2 = 15 м2.

Разность температур определяется таким образом: (2.3)

ДTср=( (Тпара-Токр.ср.)+( Тпара-Тстола))/2,

где Тпара- температура пара, К;

Токр.ср - температура окружающей среды, К;

Тстола - температура стола, К.

Т ср =((463-293)+(463-453)/2=90 К.

Коэффициент теплопередачи находится по формуле :

кДж/(м2*К) (2.4)

где б1 - коэффициент теплоотдачи от греющего пара к поверхности стола.

Он определяется по такой формуле:

б1= 9,74+0,07(Тстола- Токр.ср), (2.5)

б1 = 9,74+0,07(453-293)=20,94 кДж/(м2*К) ;

б2 - коэффициент теплоотдачи от поверхности стола окружающему воздуху;

дстола- толщина стенки стола, м;

лстола- коэффициент теплопроводности стола, кДж/(кг*К).

Теплота конденсации греющего пара:

Q г.п = Gстола * Сстали * (Тстола - Токр.ср.), (2.6)

где Gстола - масса стола, кг;

Сстали - теплоемкость стали, кДж/(кг*К).

Q г.п. = 1766,25 *0,5*(453-293) = 141300 кДж.

Масса стола:

Gстола = Vстола * pст, (2.7)

где Vстола - объем стола, м3;

pст = плотность стали, кг/м3;

Gстола= 0,225 *7850=1766,25 кг.

Объем стола определяется:

Vстола= F * дстола, (2.8)

где дстола- толщина стенки стола, м;

F- площадь стола, м2.

Vстола = 15*0,015=0,225 м3.

Полученные значения подставляются в формулу (2.1):

ф = 141300 = 45мин.

15*23,21*90

Тепловой расчет при стационарном режиме

Тепловой поток при стационарном режиме включает в себя тепловой поток на нагрев материала W1, тепловой поток на выпаривание влаги из материала W2 и суммарные потери тепла с поверхности сушильного оборудования, т.е. W3:

W = W1+ W2 + W3, (2.9)

Определяем тепловую нагрузку на оборудование при сушке гофрированного картона определенной марки.

Тепловой поток, затрачиваемый на нагревание высушиваемого материала, можно рассчитать по формуле:

W1 = Gг/к* Сг/к (t2изд - t1изд), (2.10)

где Gг/к - массовая производительность гофроагрегата, кг/ч;

Сг/к - теплоемкость гофрокартона, кДж / (кг*С);

t1изд - температура гофрокартона при входе в сушильный стол, 0С;

t2изд - температура гофрокартона при выходе из сушильный стол, 0С.

W1 = 2115*0,041* (450-333) = 10146 кДж.

Gг/к=w * B * mг/к, (2.11)

где w - скорость гофроагрегата;

В - ширина полотна в рулоне;

mг/к - масса 1 м2 гофрокартона.

Gг/к = 2400*1,25*0,705=2115кг/ч.

Теплоемкость гофрокартона Сг/к вычисляется по формуле:

Сг/к = Сбум * бум + Скар кар +Сгот.кл гот.кл. + Св-ха*в-ха, (2.12)

Сг/к = 0,357*0,227+0,357*0,7+0,91*0,086+0,24*0,01= 0,41

Для нахождения объемной доли каждого компонента в листе гофрированного картона требуется найти объем этих компонентов в 1 м2.

Из характеристик сырья для дальнейших расчетов берем значения толщины картона и бумаги для гофрирования выбранных марок.

Объем 1 м2 гофрированного картона Vг/к, м3, вычисляется по формуле:

Vг/к =(+2*кар)*Lкарт*Вкар, (2.13)

где - высота гофра для гофрокартона определенной марки, м;

кар - толщина картона, м.

Lкарт - длина листа картона в 1м2, м.

Vг/к = (0,004+2*0,0046)*1*1=0,0132 м3.

Объем картона в 1м2 гофрированного картона Vкар, м3:

Vкар 2*кар Lкарт*Вкар, (2.14)

Vкар = 2*0,0046*1*1=0,0092 м3.

Объем бумаги в 1м2 гофрированного картона Vбум, м3:

Vбум = бум* Lбум*В, (2.15)

Vбум = 0,0002*1,497*1=0,002994 м3.

В 1м2 гофрированного картона Lбум =Кгоф * Lг/к = 1,497 м,

Lг/к - длина листа гофрокартона;

Кг/к - коэффициент гофрирования марки.

Объем клея в 1м2 гофрированного картона Vклея, м3 вычисляется по формуле:

Vклея=2*n*b*клея*Вг/к, (2.16)

где n - количество гофров в 1 м2 гофрокартона;

b - ширина клеевого слоя, м;

клея - толщина клеевого слоя;

В - ширина 1м2 гофрокартона;

Vклея = 2*143*0,002*0,002*1=0,001144 м3.

Для нахождения объема воздуха в 1м2 гофрированного картона Vв-ха, м3 следует воспользоваться формулой :

V=Vг/к-Vкар-Vбум-Vклея; (2.17)

V = 0,000138 м3.

Объемное содержание компонента в 1м2 гофрокартона х вычисляется следующим образом:

х =Vх/Vг.к, (2.18)

где Vх - объемное содержание компонента;

Vг.к - объем в 1м2 гофрокартона.

бум = Vбум/Vг.к= 0,227 (2.19)

кар= Vкар/Vг.к= 0,7 (2.20)

гот.кл = Vгот.кл/Vг.к= 0,086 (2.21)

в-ха= Vв-ха/Vг.к = 0,01

Плотность сырого гофрокартона pс.г/к кг/м3, вычисляется по следующей формуле:

pс.г/к =mс.г/к/Vг/к, (2.22)

где mс.г/к - масса сырого гофрокартона и она равна сумме массы сухого гофрокартона и массы воды, содержащейся в клее;

Рс г/к = 0,777/0,0132=59

Масса воды в клее находится при условии, что массовое соотношение клей:вода - 1:4:

Mводы = 4* mс.кл.= 0,072кг (2.23)

Расход сухого клея на 1 м2 трехслойного гофрокартона составляет 0,018 кг.

Определим время сушки

tсуш = Lстола/w, (2.24)

где Lстола - длина стола, м;

w - скорость гофроагрегата, м/ч;

tсуш = 5/2400=0,002 ч

Температура, до которой прогревается гофрокартон на сушильном столе, определяется по формуле:

Тпр = Тст - 10lg(Tст-Tнач)*7*tсуш/2.3*S*pг.к.*Cг.к., (2.25)

Где Т ст - температура стола, К;

Тнач - температура гофрокартона, поступающего на сушильный стол, К;

Tсуш - время прогрева, ч;

S - толщина гофрокартона, м;

pг.к - плотность гофрокартона, кг/м3;

Cг.к. - теплоемкость гофрокартона , кДж/(кг*к);

Т пр.= 453-10 lg((453-333)*7*0,002)/(2,3*4*59*0,0132)= 342 К

Тепловой поток, затрачиваемый на выпаривание влаги из 1м2 гофрокартона W2 , кДж//м2, вычисляется по формуле:

W2 = r*mвып.влаги, (2.26)

Где r - теплота парообразования воды, кДж/кг;

mвып.влаги - масса воды, выпариваемой из 1м2 гофрокартона, кг/м2;

W2 = 2264*0,048=1085.

mвып.влаги = S*ркл*кл*n*d/s, (2.27)

S - площадь поверхности, на которую наноситься клей, м2;

ркл - плотность клея, кг/м3;

кл - толщина клеевого слоя, м;

d - количество влаги, выпариваемое на сушильном столе;

s - принятая площадь, с которой выпаривается влага, м2.

Mвып. влаги = 0,002*1420*0,002*143*0,59/1=0,048 кг/м2.

S = а*в, (2.28)

где а - ширина полотна, м;

в - ширина клеевого слоя, м;

S = 1*0,002=0,002 м2.

Тепловой поток на выпаривание влаги из материала W2, кДж для гофроагрегата определенной производительности за 1 час рассчитывается по формуле:

W2 = (W2 * 1000*а*w) / 3600, (2.29)

Где а - ширина полотна, м;

W - скорость гофроагрегата, м/ч;

W2 = (1085*1000*1*2400)/3600 = 723305.

Суммарные потери тепла с поверхности сушильного стола W3, кДж, вычисляется по формуле:

W3 = * Fпотерь* (Тстола - Токр.ср), (2.30)

где Fпотерь - площадь нагретой нерабочей поверхности стола, м2;

- коэффициент теплоотдачи, кДж/(м2*К).

= 1 - л = 20,94-12,2=8,74 кДж/( м2*К), (2.31)

где 1 - коэффициент теплоотдачи лучеиспускания, кДж/( м2*К).

Fпотерь = Lстола*Встола+2* Lстола Нстола бок, (2.32)

Fпотерь = 5*1,25+2*5*0,2=8,25. Таким образом, находим W3:

W3 = 8,74*8,25*(453-293)=11536 кДж

л = 5,67 * пр F(Тстола / 100)4 - (Токр.ср / 100)4) / ( Тстол - Токр.ср); (2.33)

л =5,67*0,12*8,25*(453/100)4 - (293/100)4)/(453-293)=12,2

пр = изд*стола, (2.34)

где изд и стола - степень черноты изделия и стола.

пр = 0,8-0,68=0,12.

Найдем сумму всех тепловых потоков W, кДж:

W= W1+ W2+ W3=10146+723305+11536=744987 кДж

Коэффициент технологических тепловыделений найдем по формуле:

= Wп.и/ W, (2.35)

Wп.и= W- W3=744987-11536=733451.

=733451/744987=0,98.

Расход греющего пара Д, кг/ч определим следующим образом:

Д = Wп.и/(*(Iп-Iк), (2.36)

где Iп - энтальпия греющего пара;

Iк - энтальпия воды;

Д = 733451/0,98*(2792-415,2)=315 кг/ч

2.3 Материальный расчет производства тары и упаковки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1- Схема материальных потоков для производства трехслойного гофрокартона

m1 - сухой клей «Devacol»; m2 - вода; m3 - потери клея при приготовлении; m4 - готовый клей; m5 - рулон картона; m6 - потери картона при заправке; m7 - картон после раската; m8 - клей поступающий в гофропресс; m9 - потери клея при промывке; m10 - двухслойный гофрокартон; m11 - потеря влаги; m12 - бумага после раската; m13 - рулон бумаги; m14 - потери бумаги при заправке; m15 - рулон картона; m16 - потери картона при заправке; m17 - картон после раската; m18 - клей, поступающий в клеепромазочную машину; m19 - потери клея при промывке; m20 - потеря влаги; m21 - трехслойный гофрокартон; m22 - потеря влаги при окончательной сушке гофрокартона; m23 - гофрокартон, поступивший на продольную резку; m24 - отходы при продольной резке; m25 - гофрокартон, поступивший на поперечную резку; m26 - отходы при поперечной резке; m27 - готовая продукция.

Таблица 2.2- Данные для материального расчета трехслойного гофрокартона марки Т24

Параметры	Условные обозначения	Единицы измерения	Значение для гофрокартона марки Т24
Масса 1 м2 листа готового гофрокартона	mгот.г/к	кг	0,6
Масса картона в 1 м2 готового гофрокартона	mкарт.	кг	0,4
Коэффициент гофрирования	К		1,497
Масса 1 м2 бумаги марки Б-2	mбум.1	кг	0,112
Масса 1 м2 листа картона марки К-2	mкарт.1	кг	0,2

Масса бумаги в 1 м2 готового гофрокартона (mбум) составляет :

mбум = mбум 1 * К, (2.37)

где К - коэффициент гофрирования;

mбум 1 - масса 1 м2бумаги, кг.

mбум = 0.112*1.497=0.168 кг

Масса сухого клея в 1 м2 готового гофрокартона mсух. клея составляет:

mсух.клея = mгот.г/к- mкарт.- mбум, (2.38)

где mгот.г/к - масса 1 м2 готового гофрокартона, кг;

Расчет проводим на 1000 кг готового гофрокартона, соответственно

m23=1000 кг

Найдем массу картона в 1000 кг готового гофрокартона:

mгот.г/к , кг - 2*mкарт.1, кг

1000, кг - х , кг

х = m7.

0,6 - 0,4

1000 - х

m7 = х =666,66

Найдем массу бумаги в 1000 кг готового гофрокартона:

mгот.г/к, кг - mбум, кг

1000 кг - y, кг

у = m12.

0,6 - 0,168

1000 - у

m12 = у = 280

Содержание сухого клея в 1000 кг готового гофрокартона mсух.клея1 составит:

mсух.клея 1 = m23 - m7 - m12 (2.39) mсух.клея 1 = 1000 - 666,66 - 280= 53,34 кг

Масса готового клея в 1000 кг готового гофрокартона mгот.клей 1, при условии содержания сухого остатка -20% составит:

mсух.клея 1, кг - 20%

µ, кг - 100 %

µ =mгот.клей 1 = 266,7 кг

Масса воды в 1000 кг готового гофрокартона mводы 1, при соотношении клей - вода 1:4 составит:

mводы = 4 * mсух.клея 1 (2.40)

mводы = 213,36 кг

Потери влаги клеем на участке сушки составляют 50% от исходной массы воды, тогда m22:

m22 = mводы 1 /2 =106,68 кг (2.41)

Потери воды клеем на участках гофропресса (m11) и в клеепромазочной

машине (m20) составляют 20 % от mводы 1:

m11=m20= mводы 1*20/100 = 42,672 кг

Масса клея, поступающая в сушильную секцию, складывается из массы готового клея на участке после сушильной секции и потерь влаги клеем на участке сушильной секции mклея до сушки:

mклея до сушки = mсух.клея 1+ m22 (2.42)

mклея до сушки = 53,34 + 106,68 = 160,02 кг

Потери клея на участке клеепромазочной машины составляют 4%, тогда m19:

m19 = mклея до сушки*4/100= 6,4 кг (2.43)

Масса клея, поступившая в клеепромазочную машину (m18), складывается из массы клея, поступившего в сушильную секцию, потерь воды клеем на участке клеепромазочной машины и потерь клея при промывке:

m18 = mклея до сушки+ m19+ m20 (2.44)

m18 = = 160,02 + 6,4 + 42,672 = 209,092

Потери клея на участке гофропресса (m9) составляют 4% и равны потерям клея в клеепромазочной машине (m19):

m9= m19= mклея до сушки*4/100 = 6,4 кг

Масса клея, поступившая в гофропресс (m8), складывается из массы клея, поступившего в клеепромазочную машину, потерь воды клеем и потерь клея при промывке:

m8 = m18 + m19+ m11 (2.45)

m8 = 209,092+ 6,4 + 42,672 =258,164 кг

Потери при приготовлении клея составляют 5%, тогда m3:

m3 = m8*5/100 = 12,9 кг (2.46)

Тогда масса готового клея (с учетом всех потерь) (m4) составит:

m4 = m8 +m3 = 271 кг (2.47)

Масса сухого клея (с учетом всех потерь), необходимая для приготовления 1000 кг гофрированного картона при условии массового соотношения клей-вода 1:4:

m1 = m4/4 = 67,77 кг (2.48)

Масса воды (с учетом всех потерь), необходимая для изготовления 1000 кг гофрированного картона, составит:

m2 = m4 - m1 = 203,23 кг (2.49)

Масса гофрокартона перед подачей на сушильный стол составит:

m21 = m23+m22 = 1000 + 106,68 = 1106,68 (2.50)

Масса картона перед подачей на клеепромазочную машину составит:

m17 = x/2 кг.

mгот.г/к , кг - 2*mкарт.1, кг

1000, кг - х , кг

m17 = x/2 = 666,66/2 = 333,33

Потери картона при заправке составляют 1,6% тогда m16:

m16 = m17*1,6 /100 = 5,33 кг (2.51)

Расход картона на нижний слой 1000 кг гофрированного картона m15 равен сумме потерь картона при заправке и массе рулона поступившего в клеепромазочную машину:

m15 = m17 +m16 = 338,66 кг (2.52)

Масса бумаги перед подачей на гофропресс m12 равна:

mгот.г/к, кг - mбум, кг

1000 кг - y, кг

у = m12 = 280

Потери бумаги при заправке m14 составляют 2,8%:

m14 = m12*2,8/100 = 7,84 кг (2.53)

Расход бумаги для производства 1000 кг гофрокартона m13 равен массе рулона перед подачей на гофропресс и потерям бумаги при заправке:

m13 = m12+m14 = 287,84 кг (2.54)

Потери картона на верхний слой гофрокартона равны потерям картона на нижний слой гофрокартона, тогда:

m6 = m16 = 5,33 кг

Расход картона на верхний слой 1000 кг гофрокартона равен:

m5 = m15 = 338,66 кг

Потери при продольной резке составляют 5%:

m24 = m23*5/100 = 50 (2.55)

Масса гофрокартона, поступившая на поперечную резку m25 складывается из массы гофрокартона перед подачей на продольную резку за учетом потерь при резке:

m25 = m23 - m24 = 950 (2.56)

Потери при поперечной резке составляют 2%, m26:

m26 = m25*2/100 = 19 (2.57)

Масса готовой продукции m27 равна:

m27 = m25-m26 = 931 (2.58)

Таблица 2.3- Материальный баланс производства 2158300 кг гофрокартона марки Т22

Приход	Расход
m1 (сухой клей) = 157108,5	m6 (потери картона при заправке ) = 12356,3
m2 (вода) = 471140	m14 (потери бумаги при заправке) = 18175,2
m5 (картон)= 785102	m16(потери картона при заправке) = 12356,3
m15 (картон) = 785102	m3 (потери клея при приготовлении) = 29905,6
m13 (бумага) = 667288	m9 (потери клея при промывке) = 14836,9
	m11(потери влаги) = 98924,8
	m19(потери клея при промывке) = 14836,9
	m20 (потери влаги) = 98924,8
	m22 (потери влаги) = 247312
	m24 (отходы при продольной резке) = 115913
	m26 (отходы при поперечной резке) = 44047
	m27 (готовая продукция) = 2158300
Итого: 2865740,5	Итого: 2865740,5

Таблица 2.4- Данные для материального расчета трехслойного гофрокартона марки Т11

Параметры	Условные обозначения	Единицы измерения	Значение для гофрокартона марки
Масса 1 м2 листа готового гофрокартона	mгот.г/к	кг	0,47
Масса картона в 1 м2 готового гофрокартона	mкарт.	кг	0,35
Коэффициент гофрирования	К		1,25
Масса 1 м2 бумаги марки Б-2	mбум.1	кг	0,08
Масса 1 м2 листа картона марки К-2	mкарт.1	кг	0,175

Масса бумаги в 1 м2 готового гофрокартона (mбум) составляет :

mбум = mбум 1 * К, (2.37)

где К - коэффициент гофрирования;

mбум 1 - масса 1 м2бумаги, кг.

mбум = 0.08*1.25= 0.1 кг

Масса сухого клея в 1 м2 готового гофрокартона mсух. клея составляет:

mсух.клея = mгот.г/к- mкарт.- mбум, (2.38)

где mгот.г/к - масса 1 м2 готового гофрокартона, кг;

Расчет проводим на 1000 кг готового гофрокартона, соответственно

m23=1000 кг

Найдем массу картона в 1000 кг готового гофрокартона:

mгот.г/к , кг - 2*mкарт.1, кг

1000, кг - х , кг

х = m7.

0,47 - 0,35

1000 - х

m7 = х =744,68

Найдем массу бумаги в 1000 кг готового гофрокартона:

mгот.г/к, кг - mбум, кг

1000 кг - y, кг

у = m12.

0,47 - 0,1

1000 - у

m12 = у = 212,766

Содержание сухого клея в 1000 кг готового гофрокартона mсух.клея1 составит:

mсух.клея 1 = m23 - m7 - m12 (2.39) mсух.клея 1 = 1000-744,68-212,766= 42,554 кг

Масса готового клея в 1000 кг готового гофрокартона mгот.клей 1, при условии содержания сухого остатка -20% составит:

mсух.клея 1, кг - 20%

µ, кг - 100 %

µ =mгот.клей 1 = 212,77 кг

Масса воды в 1000 кг готового гофрокартона mводы 1, при соотношении клей - вода 1:4 составит:

mводы = 4 * mсух.клея 1 (2.40)

mводы = 170,216 кг

Потери влаги клеем на участке сушки составляют 50% от исходной массы воды, тогда m22:

m22 = mводы 1 /2 = 85,108 кг (2.41)

Потери воды клеем на участках гофропресса (m11) и в клеепромазочной машине (m20) составляют 20 % от mводы 1:

m11=m20= mводы 1*20/100 = 34,043 кг

Масса клея, поступающая в сушильную секцию, складывается из массы готового клея на участке после сушильной секции и потерь влаги клеем на участке сушильной секции mклея до сушки:

mклея до сушки = mсух.клея 1+ m22 (2.42)

mклея до сушки = 127,662 кг

Потери клея на участке клеепромазочной машины составляют 4%, тогда m19:

m19 = mклея до сушки*4/100= 5,1 кг (2.43)

Масса клея, поступившая в клеепромазочную машину (m18), складывается из массы клея, поступившего в сушильную секцию, потерь воды клеем на участке клеепромазочной машины и потерь клея при промывке:

m18 = mклея до сушки+ m19+ m20 (2.44)

m18 = = 127,662 + 5,1 + 34,043 = 166,8

Потери клея на участке гофропресса (m9) составляют 4% и равны потерям клея в клеепромазочной машине (m19):

m9= m19= mклея до сушки*4/100 = 5,1 кг

Масса клея, поступившая в гофропресс (m8), складывается из массы клея, поступившего в клеепромазочную машину, потерь воды клеем и потерь клея при промывке:

m8 = m18 + m19+ m11 (2.45)

m8 = 166,8 + 5,1 + 34,043 = 205,943 кг

Потери при приготовлении клея составляют 5%, тогда m3:

m3 = m8*5/100 = 10,297 кг (2.46)

Тогда масса готового клея (с учетом всех потерь) (m4) составит:

m4 = m8 +m3 = 216,24 кг (2.47)

Масса сухого клея (с учетом всех потерь), необходимая для приготовления 1000 кг гофрированного картона при условии массового соотношения клей-вода 1:4:

m1 = m4/4 = 54,06 кг (2.48)

Масса воды (с учетом всех потерь), необходимая для изготовления 1000 кг гофрированного картона, составит:

m2 = m4 - m1 = 162,179 кг (2.49)

Масса гофрокартона перед подачей на сушильный стол составит:

m21 = m23+m22 = 1000 + 85,108 = 1085,108 (2.50)

Масса картона перед подачей на клеепромазочную машину составит:

m17 = x/2 кг.

mгот.г/к , кг - 2*mкарт.1, кг

1000, кг - х , кг

m17 = x/2 = 744,68/2 = 372,34

Потери картона при заправке составляют 1,6% тогда m16:

m16 = m17*1,6 /100 = 5,957 кг (2.51)

Расход картона на нижний слой 1000 кг гофрированного картона m15 равен сумме потерь картона при заправке и массе рулона поступившего в клеепромазочную машину:

m15 = m17 +m16 =378,297 кг (2.52)

Масса бумаги перед подачей на гофропресс m12 равна:

mгот.г/к, кг - mбум, кг

1000 кг - y, кг

у = m12 = 212,766 кг

Потери бумаги при заправке m14 составляют 2,8%:

m14 = m12*2,8/100 = 5,957 кг (2.53)

Расход бумаги для производства 1000 кг гофрокартона m13 равен массе рулона перед подачей на гофропресс и потерям бумаги при заправке:

m13 = m12+m14 = 218,723 кг (2.54)

Потери картона на верхний слой гофрокартона равны потерям картона на нижний слой гофрокартона, тогда:

m6 = m16 = 5,957 кг

Расход картона на верхний слой 1000 кг гофрокартона равен:

m5 = m15 = 378,297 кг

Потери при продольной резке составляют 5%:

m24 = m23*5/100 = 50 кг (2.55)

Масса гофрокартона, поступившая на поперечную резку m25 складывается из массы гофрокартона перед подачей на продольную резку за учетом потерь при резке:

m25 = m23 - m24 = 1000 - 50 = 950 кг (2.56)

Потери при поперечной резке составляют 2%, m26:

m26 = m25*2/100 = 19 (2.57)

Масса готовой продукции m27 равна:

m27 = m25 - m26 = 931 кг (2.58)

Таблица 2.5- Материальный баланс производства 2225000 кг гофрокартона марки Т11

Приход	Расход
m1 (сухой клей) = 129198,2	m6 (потери картона при заправке ) = 14236,7
m2 (вода) = 387592	m14 (потери бумаги при заправке) = 14236,7
m5 (картон)=904093,3	m16(потери картона при заправке) = 14236,7
m15 (картон) = 904093,3	m3 (потери клея при приготовлении) = 24608,8
m13 (бумага) = 522726,8	m9 (потери клея при промывке) = 12188,5
	m11(потери влаги) =81359,5
	m19(потери клея при промывке) = 12188,5
	m20 (потери влаги) = 81359,5
	m22 (потери влаги) = 203400
	m24 (отходы при продольной резке) = 119495,2
	m26 (отходы при поперечной резке) = 45408
	m27 (готовая продукция) = 2225000
Итого: 2847703,6	Итого: 2847703,6

Таблица 2.6- Материальный расчет производства ящиков и вкладышей

№	Масса заготовки, кг	Масса развертки, кг	Площадь заготовки,м2	Площадь развертки, м2	Производи-тельность, кг/год	Производи-тельность, млн. шт/год	КИМ, %
1	0.8644	0.79178	1,44073	1,31963	864400	1	92
2	0.6453	0.58	1,07557	0,96731	645300	1	90
Вкладыш ящика 1	0.3744	0,3216	0,624	0,536	374400	1	86
Вкладыш ящика 2	0,2742	0,225	0,457	0,375	274200	1	82
Итого:	Гофрокартон профиля С

Подобные документы

• Технология изготовления картонной тары

  Качество производимой тары. Основные дефекты, возникающие при изготовлении тары и упаковки, рекомендации по их устранению. Технологическое оборудование и оснастка для изготовления тары из картона. Маркировка, фасовка и упаковка сахара в картонную тару.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.12.2014
  

• Упаковка кондитерских изделий

  Классификация мучных кондитерских изделий, особенности их упаковки. Преимущества и недостатки разных видов кондитерских упаковок. Дизайн тары, упаковки и этикетки. Использование картонной пищевой упаковки. Основные материалы для бумажной и картонной тары.
  
  курсовая работа [52,1 K], добавлен 13.10.2016
  

• Проект упаковки для пищевой промышленности

  Основные этапы проектирования упаковки. Классификация тары и упаковки. Обзор рынка аналогов, анализ прототипов упаковки для новогодних подарков. Влияние позиционирования товара в магазине на конструкцию упаковки. Основные этапы разработки технологии.
  
  дипломная работа [4,4 M], добавлен 22.11.2010
  

• Дизайн и разработка упаковки молока

  Обзор возможных материалов для упаковки молока. Характеристика и подбор оборудования для производства упаковки и розлива молока, для дополнительного оформления упаковки. Принципиальная схема картонной упаковки, её дизайн и расчет расходного материала.
  
  курсовая работа [4,6 M], добавлен 19.11.2013
  

• Металлическая тара и упаковка. Факторы, формирующие качество металлической тары

  Преимущества металлической упаковки: механическая прочность, ударостойкость, устойчивость к воздействию внутреннего давления. Металлы и сплавы, используемые в производстве тары: листовая сталь, белая жесть, алюминий. Классификация ассортимента упаковки.
  
  презентация [17,2 M], добавлен 14.12.2014
  

• Тара, тарные и упаковочные материалы

  Классификация тары по выполняемым функциям, учитывающая механические свойства тары, по виду материала, из которого изготовлена тара. Функции упаковки и факторы, влияющие на ее выбор. Свойства продукта, которые необходимо учитывать при выборе тары.
  
  презентация [5,6 M], добавлен 29.07.2013
  

• Проектирование упаковки для клюквы в сахаре

  Основные этапы разработки дизайна упаковки для клюквы в сахаре. Выбор потребительской аудитории, разработка конструкции. Особенности расчета внутренних размеров, габаритных размеров и прочности транспортной тары. Характеристика печатного оборудования.
  
  презентация [4,7 M], добавлен 12.12.2013
  

• Разработка новой конструкции и дизайна упаковки свадебных бокалов

  Материалы для картонной тары. Выбор упаковочного материала и конструкции. Характеристики готовой тары, ее унификация. Производство картонной коробки. Новизна конструкции, нанесение печати на картонную тару. Графическое решение художественного оформления.
  
  курсовая работа [3,6 M], добавлен 27.07.2012
  

• Разработка конструкции упаковки и технологии ее производства для упаковывания чая

  Обзор упаковок для чая на российском рынке. Выбор комбинированного упаковочного материала. Художественное конструирование упаковки для чая "Чашечка чая". Расчет основных размеров развертки для вертикальной упаковки. Характеристики картона Strompack.
  
  курсовая работа [3,9 M], добавлен 07.08.2013
  

• Разработка конструкции и технологии производства упаковки из картона для пельменей

  Разработка и выбор материала для упаковки. Обзор программных продуктов САПР. Взаимосвязь автоматизированного проектирования и производства упаковки из картона. Технологии производства упаковки для пельменей. Расчет себестоимости полиграфической продукции.
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 22.11.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам