基于异形包装件的多腔式薄膜热成型技术研究

发布时间：2019-11-12 11:47

【摘要】：热成型技术虽然发展时间不长,但其加工速度快,机械化程度高,模具价廉并易更换,适应性强,生产效率较高,在包装领域中的应用也非常广泛,而且热成型能加工出比其他成型方法更薄的产品,随着技术的不断发展以及市场对软包装的需求,热成型技术必将应用到其他更多领域。通过对热成型工艺的研究,使得薄膜材料能够应用于异形包装件的热成型生产,扩大热成型应用范围,降低成本,提高生产效率,响应市场需求,这也是目前热成型行业的迫切需求。主要研究内容包括:(1)研究背景、目的及意义。主要阐述了薄膜热成型的原理,调研了国内外相关领域对热成型材料、工艺、设备等的研究现状与研究进展,为后面的研究和设计提供依据。分析了热成型行业内现有的技术和存在的问题,明确课题研究的目的和意义。(2)异形热成型包装件工艺分析。根据特定的研究对象,分析其结构特征,根据产品结构以及热成型要求,选择合适的材料,并设计了相应的薄膜热成型包装形式。根据热成型原理,拟定适合异形多腔热成型的工艺流程并提出成型方案。分析了热成型制品中常见的质量问题,并提出异形包装件、薄膜以及多腔对热成型质量的影响。(3)薄膜热成型关键结构设计。根据热成型一般工艺要求、薄膜的性能以及包装要求,提出了薄膜热成型的技术要求,对热成型的主要系统以及关键结构进行了设计。选择合理的加热、冷却方式,建立了加热、冷却系统中的非稳态导热模型,并提出了适合多层复合薄膜的传热函数,利用matlab软件得到加热、冷却时间,利用Fluent求解温度的分布。根据异形包装件的形状特征,完成对成型模板以及预拉伸器的结构设计。(4)ANSYS Polyflow模拟仿真。利用有限元分析软件Polyflow,分析了真空热成型的成型过程以及薄膜厚度的分布情况,同时通过实验证明软件模拟分析的可靠性。接着模拟分析预拉伸热成型(h≠0)过程中预拉伸器形状以及预拉伸深度对壁厚分布的影响,得到预拉伸器的最佳形状以及最佳预拉伸深度。(5)异形多腔式薄膜热成型装置设计。完成了热成型装置中加热与预拉伸热成型两部分的设计,包括动力装置和成型装置。基于设定的工艺方案及参数,设计了开合模机构;基于生产效率以及能力要求,完成了多腔分布设计。并根据多腔分布以及仿真优化结果,对成型装置中相应结构进行重新设计。在此基础上,完成了热成型整体装置设计。
【图文】：

包装应用,热成型

有以下几种形式。包装。目前，热成型塑料托盘应用已十分广泛，包括各类生鲜食品的包装。例如某些速食、饮品的包装。包装。塑料泡罩是非常典型的热成型产品，热塑性片材经热成型成容单膜、铝箔、纸塑复合薄膜等。盒。如一次性包装盒；各种生鲜速冻食品保鲜盒；医药盒、医疗器械各种日用品包装盒等。衬垫。热成型缓冲衬垫比较薄、质量轻、价格低，又可以设计成与制而更好的固定产品并起到缓冲作用。包装。如豆干、卤蛋等小型休闲食品的包装。应用。薄膜用于 IMD 技术也十分广泛，但其产品拉伸高度大致在将更低，不能适应一般产品包装。空热成型包装在食品包装领域应用较为广泛。热成型工艺主要应用于上。如图 1-2，为一种热成型真空包装。这种包装形式目前在食品领如豆干、辣条、卤蛋、鸡翅、香肠等。

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第一章绪论机。它通常是先加热热成型材料，然后通过热成型装置完成成型，在充填物料后再在容腔上面盖膜，最后进行热封的机器。在热成型包装机上实现成型容腔形状、充填物料、封合、分切、修整等工序。如图 1-3 所示的是一种卧式覆盖式成型—充填—抽真空—封口包装机的结构和工作过程示意图，底膜辊 9 供送薄膜材料，经过加热成型工位 1 形成特定容腔，经过冷却后脱模，在充填工位 2 处进行充填；盖膜辊 4 放出的薄膜将覆盖完成充填后的半成品，，然后至真空热封室 3 进行抽真空并热封；再到冲切装置 6、 7，边角料将由废料收卷 8 卷收；最后包装成品输出[7]。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB484

【参考文献】