SMC:可持续包装的技术挑战

趋势很明显，而且没有回头路。消费者对环境和可持续性的关注，就塑料污染和循环经济原则意识的兴起而言，迫使包装行业走向更加道德的包装。这意味着使用更容易回收的材料，如单层塑料或纸张，并减少材料的使用量。向可持续包装的发展给包装机械带来了技术挑战。此外，通过提高效率来确保更高的可持续性。如何?继续读下去。Jorge Salgado, SMC西班牙食品和包装行业经理。

到2030年，欧盟所有塑料包装都必须是可回收或可重复使用的。它将涉及各种包装，用于初级到二次包装，其中经常使用纸基材料:塑料瓶吹塑，刚性托盘热冲压，薄膜密封或各种柔性材料袋。

少料还是新料，问题都是一样的。过程必须更精确，更好地控制，并易于设置。

多层塑料作为解决塑料污染的主要途径备受关注

传统的多层复合薄膜由于需要分离不同的膜层，回收过程复杂且成本高。聚合物基多层包装材料通常是为了结合不同聚合物各自的性能而采用的，它们给包装带来的好处是数不胜数的。然而，由于它们的可回收性差，大多数多层材料通常被焚烧或填埋，从而抵消了循环经济的努力。此外，许多国家没有必要的回收系统和流程来回收复杂的层压板。相比之下，单材料薄膜是完全可回收的，因为所有层都是由同一种塑料制成的。

在制造工艺方面，从多层到单材料的转变涉及到一些变化。如今，作业公司必须手动调整流程，并在全批次投产前进行一些测试。必须指出的是，操作人员需要真正的专业知识，因为没有建模工具可以根据材料特性设置参数(时间、温度、压力等)。过程建模甚至可能是不可能的，因为材料会从一个批次到另一个批次发生变化。毕竟，目标是回收和再利用塑料，但当我们混合不同的来源时，成分会发生变化，有时直接在工厂车间，因为塑料被回收的越多，它就越会破坏其碳链和材料特性。这些设置是复杂和耗时的，它们可能会根据材料从一批到另一批改变，即使是非常相似的产品!

单材料需要考虑的另一个具体问题是所需的密封技术，特别是在高速范围内。操作人员需要调整密封时间、温度或压力等参数。对于薄膜，热封必须精确对齐，以防止损坏热敏外层，同时确保内层的密封完整性。

那么基于纸张的解决方案呢?

另一个优越的可持续替代方案是基于纸张的解决方案。这种选择的更高的生态友好性主要在于生命终结的角度。一旦进入环境，纸质包装可以在几个月内分解，但塑料可能需要几十年甚至几个世纪才能降解。其中大部分都进入了海洋。根据欧洲环境署的数据，欧洲海滩上收集的垃圾中有82%是塑料，而只有2%是纸或纸板。此外，整个欧洲的纸张回收率已经达到了80%左右。
在工艺方面，密封当然也是一个挑战，因为它涉及到精确的粘合技术。然而，最大的问题可能是纸板颗粒，它可能产生故障和性能损失。

更少的塑料

可持续包装的第三个趋势涉及包装的重新设计，以减少材料的数量。这里的制造公差较小，精度高，可重复性是必不可少的。

总之，这种转向可持续包装将涉及到更好的精度和更好的控制过程，以预测问题。它还需要加快生产变化的速度。此外，达到合乎道德的包装目标，最终可能产生30%或40%的额外成本。这是我们应对这一挑战的建议。

想想OEE吧!

整体设备效率(OEE)是准备和缓解未来十年挑战的一种非常实用的方法。只制造好零件(质量)，尽可能快(性能)，没有停机时间(可用性)。

可持续包装肯定会让电子电气设备(OEE)走上正轨。这将增加所有这些生产损失，因为凝结时间更长，产品质量更难保持。这个问题会影响机器制造商，也会影响终端用户，他们经常升级或改造机器，而不是投资新的生产线。

例如，如果可持续的包装替代品是纸质的，这就包含了污染和相关的失败风险，损害了产品质量。例如，它要求安装带有润滑油保持器的气缸，以保持活塞杆表面的油脂膜，并防止灰尘或其他污染物的进入。这些气缸使操作循环次数增加了4次。我们建议使用集成在线空气过滤器和锁定机构或透明碗的真空系统。此外，充分选择真空垫材料可以减少线路停机。最后一个选择，以确保质量在纸尘环境是切换到旋风真空技术，其中正压力是提供给真空末端执行器的弹射侧弹出粉末。

然而，还有其他与产品质量相关的非可持续包装问题，如果解决了这些问题，可以增加OEE，并有助于减轻生态替代品给制造过程带来的额外成本和麻烦。

解决整体产品质量问题——一些例子

公司拒绝

保鲜膜、泡沫包装或标签粘住并吸引灰尘和污垢，造成药品和食品包装的误用或污染。工业电离器是静电消除、中和和控制的主要工具。它们有酒吧、喷嘴和风扇类型，以更好地适应各种生产空间，这些生产空间积累了制造过程中的静电问题。

生产拒绝

对于塑料瓶吹封，温度控制是关键参数之一，使保持质量和减轻设置时间。SMC将提供全方位的解决方案来处理生产后的塑料冷却或密封问题。它们可以被数字化控制。

通过数字控制提高性能

寻址性能的主要解决方案是数字传感器和连接设备。我们依靠广泛的产品组合将所有组件数字化，以减轻生产变更，减少设置时间并节省配置。传感器和开关有助于实施有效的预测性维护，并实时检查整个系统的性能。

每个细节都能减少停机时间，保持运行参数，从而提高精度和质量

• 高品质密封。
• 流量或压力开关，可实时监控，避免计划外维护，保证执行器的性能。
• 执行机构采用金属密封，磨损少，无需维护，性能稳定。
• 油管可以通过CAD工具进行改进，以最大限度地减少电缆长度以及相关的压力和精度损失。此外，彩色管将简化安装和维护，同时减少潜在的错误。
• 在打标前，旋转装置可用于完美定位和吹放大器准备表面，提供巨大的投资回报。
• 标准磁性开关，可适用于我们的任何执行器。
• 速度控制器，维护或设置可以以更快的方式完成:忘记螺丝来调整流量，并使用其用户友好的车轮清晰显示值。
• 阀门，SMC还提供阀门系统，允许在不中断阀岛操作的情况下改变一个阀门(热插拔)。
• 最重要的是，实践培训将使操作员能够快速解决简单的问题。

塑料污染是一个需要社会所有成员共同解决的问题。作为消费者和制造商，我们都有可持续意识。然而，在未来5到10年，这将涉及许多制造挑战。这些挑战体现在机器改造、更高的成本和生产不确定性上，如前所述，这些问题可以通过解决OEE来缓解。在SMC，我们依靠当地训练有素的包装团队，随时准备支持我们的客户向可持续包装过渡。

欲知详情，请浏览:https://www.smc.eu/en-eu/news-and-events/all-smc-news