BG3333U1 - Production line for biopolymer sacks - Google Patents

Abstract

This utility model relates to a production line for biopolymer sacks, which will find application in the packaging industry, particularly in the production of biopolymer packaging products. The created production line for sacks comprises sequentially and functionally connected feed hopper (1), a set of dosing devices (2), an extruder (3), a moulding head (4), a cooling system (5), a winding device (6), an unwinding device (7), a damper (8), feed shafts (9), mechanism for openings (10), gluing-cutting module (11) and a packing station (12). The production line provides for the production of biopolymer sacks of standardized sizes and thickness, or of high-density polyethylene sheets based on sugar cane, whereby a significant reduction in the amount of carbon dioxide is provided, since during the synthesis and production of the biopolymer the carbon dioxide is consumed, not generated.

Description

Област на техникатаField of technology

Настоящият полезен модел се отнася до поточна линия за производство на биополимерни чували, който ще намери приложение в опаковъчната индустрия и по-специално при производството на биополимерни опаковъчни продукти.This utility model relates to a production line for the production of biopolymer bags, which will find application in the packaging industry and in particular in the production of biopolymer packaging products.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Едно от най-големите предизвикателства пред нашето общество е да се намалят емисиите на парникови газове, за да се гарантира, че няма да има климатични промени, водещи до катастрофални последици. Постигането на целите, заложени в Парижкото споразумение от 2015 г., изисква преход към ниско въглеродна икономика, основана на възобновяема енергия и нови икономически и бизнес модели, но също така и на нови материални решения, които да намалят още повече въглеродния отпечатък на съвременното общество. Следователно е необходима перспектива за жизнения цикъл, така че да се отчитат и управляват възможните компромиси между по-ниското въздействие на изменението на климата и други категории въздействия.One of the biggest challenges facing our society is to reduce greenhouse gas emissions to ensure that there is no climate change leading to catastrophic consequences. Achieving the goals set out in the 2015 Paris Agreement requires a transition to a low-carbon economy based on renewable energy and new economic and business models, but also on new material solutions to further reduce the carbon footprint of modern society. . A life-cycle perspective is therefore needed to take into account and manage possible trade-offs between the lower impacts of climate change and other categories of impacts.

Прилагането на иновативни концепции за опаковане и нови форми на опаковките, може да намали обема на опаковъчния материал и по този начин да се редуцират пластмасовите отпадъци. Масовото използване на пластмасови опаковки и произтичащото от тях замърсяване на околната среда е предпоставка за развитието на различни концепции за опаковъчните материали, с които производителите могат да допринесат както за изпълнението на настоящите пазарни изисквания по отношение на устойчивите решения за опаковане, така и за опазването на околната среда.The application of innovative packaging concepts and new forms of packaging can reduce the volume of packaging material and thus reduce plastic waste. The widespread use of plastic packaging and the resulting environmental pollution is a prerequisite for the development of various concepts for packaging materials, with which manufacturers can contribute both to the implementation of current market requirements for sustainable packaging solutions and to the protection of environment.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде поточна линия за производство на биополимерни чували, която осигурява произвеждането на чували от биобазирани пластмаси на основата на възобновяеми източници, които чували да са напълно рециклируеми, опазвайки околната среда.The task of the utility model is to create a production line for the production of biopolymer bags, which ensures the production of bags from biobased plastics based on renewable sources, which bags are fully recyclable, protecting the environment.

Задачата е решена като е създадена поточна линия за производство на биополимерни чували, която включва последователно и функционално свързани захранващ бункер, набор от дозиращи устройства, екструдер, формовъчна глава, охлаждаща система, навиващо устройство, развиващо устройство, демпфер, подаващи валове, механизъм за отвори, модул за лепене - рязане и опаковъчна станция.The problem was solved by creating a production line for the production of biopolymer bags, which includes series and functionally connected feed hopper, set of dosing devices, extruder, molding head, cooling system, winding device, developing device, damper, feed shafts, opening mechanism , gluing module - cutting and packing station.

Предимство на създадената поточна линия е осигурената възможност за производство както на опаковъчни чували от биобазирани пластмаси, така и на листи, биобазирани на основата на захарна тръстика, които са предназначени за ръчно опаковане на свежи или замразени хранителни продукти. Производството на полимерни чували и/или листи от биопластмаса води до намаляване на вредните емисии от въглероден двуокис вследствие на производството, както на суровините, така и на готовите продукти. Произведените чували са на базата на биополимер, произведен от етанол, извлечен от захарна тръстика, и са с много добри механични свойства и отлична гъвкавост. Освен това, чувалите и/или листите са рециклируеми, като рециклираният материал може да бъде използван повторно за производството на пластмасови изделия.An advantage of the established production line is the provided opportunity for production of both packaging bags made of biobased plastics and sheets based on sugar cane, which are intended for manual packaging of fresh or frozen food products. The production of plastic bags and / or sheets of bioplastics leads to a reduction in harmful carbon dioxide emissions due to the production of both raw materials and finished products. The produced bags are based on a biopolymer produced from ethanol extracted from sugar cane, and have very good mechanical properties and excellent flexibility. In addition, the bags and / or sheets are recyclable, and the recycled material can be reused for the production of plastic products.

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Настоящият полезен модел е илюстриран на приложената фигура 1, която представлява принципна схема на поточна линия за производство на биополимерни чували, съгласно полезния модел.The present utility model is illustrated in the attached figure 1, which is a schematic diagram of a production line for the production of biopolymer bags according to the utility model.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Създадената поточна линия за производство на биополимерни чували, показана на фигура 1, включва последователно и функционално свързани захранващ бункер 1, набор от дозиращи устройства 2, екструдер 3, формовъчна глава 4, охлаждаща система 5, навиващо устройство 6, развиващо устройство 7, демпфер 8, подаващи валове 9, механизъм за отвори 10, модул за лепене - рязане 11 и опаковъчна станция 12.The created production line for the production of biopolymer bags, shown in Figure 1, includes a series and functionally connected feed hopper 1, a set of dosing devices 2, an extruder 3, a molding head 4, a cooling system 5, a winding device 6, a developing device 7, a damper 8 , feed shafts 9, opening mechanism 10, gluing - cutting module 11 and packing station 12.

Поточната линия осигурява производство на биополимерни чували или листи от полиетилен сThe production line provides production of biopolymer bags or sheets of polyethylene with

6702 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 12.1/16.12.2019 висока плътност, базиран на основата на захарна тръстика, при което производство е осигурена значителна редукция на количеството въглероден двуокис, тъй като по време на синтеза и производството на биополимера се консумира, а не се генерира въглероден двуокис.6702 Descriptions to utility registration certificates № 12.1 / 16.12.2019 high density based on sugar cane, in the production of which a significant reduction in the amount of carbon dioxide is ensured, as it is consumed during the synthesis and production of the biopolymer, and no carbon dioxide is generated.

Създадената поточна линия работи по следния начин.The created production line works as follows.

Биополимерът, под формата на гранулат, от захранващия бункер 1 постъпва в набор от дозиращи устройства 2, откъдето на тегловен принцип се подават точните количества компоненти към всеки екструдер 3 от поточната линия. В екструдера 3, чрез шнека биополимерът се стопява и преминава от твърдо във вискозно течно състояние.The biopolymer, in the form of granules, from the feed hopper 1 enters a set of dosing devices 2, from where the exact quantities of components are fed by weight to each extruder 3 from the production line. In the extruder 3, the biopolymer melts and passes from solid to viscous liquid state through the auger.

Получената стопилка от биополимер постъпва във формовъчната глава 4 през страничната й глава, завъртайки се на 90°. Преминавайки през винтовия разпределител на главата 4, стопилката от биополимер попада непосредствено във формиращия канал и се излива през пръстеновиден отвор във вид на кръгла цилиндрична биополимерна заготовка. След това заготовката се раздува до необходимия диаметър с въздух, подаван в централния отвор на формовъчната глава 4. По този начин се формира ръкавното фолио от биополимер. Охлаждането наръкавното фолио се осъществява в охлаждащата система 5 чрез равномерно обдухване с въздушен поток от обдухващия пръстен на охлаждащата система 5. Следва преминаване на ръкавното фолио от биополимер през приемен модул, където се обтяга от изтеглящи ролки, и в сгънат вид, чрез система от валове, постъпва в навиващото устройство 6, където готовото фолио се навива на руло.The resulting biopolymer melt enters the molding head 4 through its side head, rotating at 90 °. Passing through the screw distributor of the head 4, the biopolymer melt falls directly into the forming channel and is poured through an annular hole in the form of a round cylindrical biopolymer blank. The blank is then inflated to the required diameter with air supplied to the central opening of the molding head 4. In this way, the biopolymer sleeve film is formed. The cooling of the sleeve foil is carried out in the cooling system 5 by uniform blowing with air flow from the blowing ring of the cooling system 5. , enters the winding device 6, where the finished foil is rolled into a roll.

Когато е необходимо фолиото да се изработи под формата на листи, а не като чували, с помощта на странични ножове, които се монтират на навиващото устройство 6, ръкавното биополимерно фолио се разцепва на еднолистово фолио. Поради еластичността на биоматериала, раздуването на ръкавното фолио се придружава от едновременно намаляване на дебелината на стените на цилиндричната биополимерна заготовка. Остатъчното налягане в ръкава се поддържа от една страна чрез формовъчната глава 4, а от друга - от изтеглящите ролки на приемния модул. За да се осигури постоянна дебелина и широчина на биополимерното фолио, налягането в ръкава трябва да се поддържа постоянно.When it is necessary to make the foil in the form of sheets and not as sacks, by means of side knives which are mounted on the winding device 6, the sleeve biopolymer foil is split into a single-sheet foil. Due to the elasticity of the biomaterial, the swelling of the sleeve foil is accompanied by a simultaneous reduction in the wall thickness of the cylindrical biopolymer blank. The residual pressure in the sleeve is maintained on the one hand by the molding head 4 and on the other hand by the pull rollers of the receiving module. To ensure a constant thickness and width of the biopolymer film, the pressure in the sleeve must be maintained constant.

Преминавайки през развиващото устройство 7, навитото ръкавно фолио се зарежда на валовете на демпфера 8, който представлява рамка с валове за премахване или предотвратяване на вредни механични трептения. След демпфера 8 ръкавното фолио минава през подаващи гумени валове 9. Преди модула за лепене 11 са разположени различни допълнителни механизми и приспособления, като механизъм за перфорация на отвори 10 за вентилация, перфоратори за отвори за тръбички, принтер и други. Възможно е и оцветяване на ръкавното биополимерно фолио в определен желан цвят, без това да оказва влияние или да намалява цялостно ползите от създаденото изделие. Непосредствено след последния от подаващите валове 9 е разположен модула за лепене, който представлява лепящи греди покрити с тефлонова лента и режещ инструмент. Гредите са нагрети до необходимата температура около 180°С-200°С. При контакта на горната и долната греда се образува спояване на слоевете на ръкава и така се образува дъното на чувала. В момента на контакт става и отрязването му, което може да е пълно рязане или откъсваща перфорация. Готовият биополимерен чувал се сгъва в стекове, които преминават към опаковъчната станция 12 за опаковане и подреждане в кашони.Passing through the developing device 7, the rolled sleeve film is loaded on the shafts of the damper 8, which is a frame with shafts to remove or prevent harmful mechanical vibrations. After the damper 8, the sleeve foil passes through feed rubber shafts 9. Various additional mechanisms and devices are arranged in front of the gluing module 11, such as a mechanism for perforating holes for ventilation, perforators for holes for tubes, a printer and others. It is also possible to color the sleeve biopolymer foil in a certain desired color, without affecting or reducing the overall benefits of the created product. Immediately after the last of the feed shafts 9 is located the gluing module, which is an adhesive beam covered with Teflon tape and a cutting tool. The beams are heated to the required temperature of about 180 ° C-200 ° C. At the contact of the upper and lower beam, soldering of the layers of the sleeve is formed and thus the bottom of the bag is formed. At the moment of contact, it is cut, which can be a complete cut or a tearing perforation. The finished biopolymer bag is folded into stacks, which pass to the packing station 12 for packing and stacking in cartons.

Създадената поточна линия осигурява възможност за изработка на опаковъчни биополимерни чували със стандартизирани размери и дебелини.The created production line provides an opportunity for production of packaging biopolymer bags with standardized sizes and thicknesses.

Claims (1)

ПретенцииClaims 1. Поточна линия за производство на биополимерни чували, характеризираща се с това, че включва последователно и функционално свързани захранващ бункер (1), набор от дозиращи устройства (2), екструдер (3), формовъчна глава (4), охлаждаща система (5), навиващо устройство (6), развиващо устройство (7), демпфер (8), подаващи валове (9), механизъм за отвори (10), модул за лепене - рязане (11) и опаковъчна станция (12).A production line for the production of biopolymer bags, characterized in that it comprises a feed hopper (1), a set of dosing devices (2), an extruder (3), a molding head (4), a cooling system (5) connected in series and functionally. ), winding device (6), developing device (7), damper (8), feed shafts (9), opening mechanism (10), gluing - cutting module (11) and packing station (12).