Greiner Packaging 總部位于上奧地利州的 Kremsmünster,生產塑料包裝已有 60 多年的歷史。在可持續發展的驅動下,公司始終充滿熱情、持續進步。隨著市面上包裝變得越來越輕,需要的原材料越來越少,這給制造工藝帶來了新的挑戰。

(圖片來自:恩格爾)

借助 ENGEL 的 e-speed 注塑機,Greiner Packaging 降低了食品容器的壁厚,同時提高了效率。

最近剛完成了一個項目的 Greiner Packaging 應用工程師 Andreas Ecker 表示:“我們客戶的要求是重量更輕,二氧化碳排放量更低,同時保持容器穩定性,可回收性得到提高。”

奧地利乳制品企業Ennstal Milch公司采用 IML 工藝制成的聚丙烯單一材料薄壁杯盛放希臘酸奶。雖然這已經讓他們走上了高度可持續發展的道路,但這家乳制品制造商希望自己能做得更好。他們向Kremsmünster 的 Greiner尋求幫助,后者現在負責生產這些杯子,使用的材料比以前減少了20%。

“我們成功地將容器厚度減少了 0.1 毫米,現在壁厚為 0.3 毫米,杯底為 0.35 毫米。模內貼標——IML 為輕量化趨勢提供了支持,”Ecker 說。標簽提供了額外的穩定性,即使它本身只有不到 50 微米的厚度。無論是在灌裝、物流方面還是對消費者而言,產品在詳盡的測試中都沒有發現任何缺點。新設計的酸奶杯在已灌裝情況下也可安全堆疊,在舀食時可以舒適地放在手中,沒有明顯差異。此外,它們不僅適用于冷灌裝,還適用于高達 85 攝氏度的熱灌裝。這對 Greiner 來說很重要,因為并非只有 Ennstal Milch 和希臘酸奶受益于新的薄壁組合,許多針對其他產品的不同形狀的新型 IML 輕質杯也在投入生產。

“注塑技術可實現特別大的形狀變化和非常嚴格的制造公差,”Kremsmünster 工廠負責人 Engelbert Pranzl 說。無論是封邊還是底部,圓形還是方形——每家食品生產商都有自己獨特的包裝設計,Greiner 必須靈活地適應。這家專業包裝制造商從 Kremsmünster 向全球市場供貨。重點是歐洲,因為在美國和亞洲有面向當地客戶的其他生產基地。

優化利用液壓優勢

生產過程的調整使降低食品杯壁厚得以實現。Greiner 投資了其長期機械制造合作伙伴 ENGEL 的一臺新型 e speed 380 注塑機。“我們利用混合動力機器的液壓動力優勢,”Andreas Ecker 說。“在注塑時需要極高的動態性能,使用電動注塑單元將達到負載極限。對于酸奶杯,我們的壁厚流道比為 1:240。”

考慮到高機械應力,ENGEL 設計了 e-speed 注塑機,它將電動鎖模單元與混合注塑單元相結合,專門用于高速薄壁應用。曲桿為封裝設計,從而確保了食品工業所需的清潔度。

隨著去年該系列的擴展,所有鎖模力尺寸的性能都得到進一步提高。采用電動配料驅動裝置的液壓內聯注塑單元現在可達到更高的注塑性能。它針對最高每秒 1200 mm 的注塑速度設計。機床床身和模具模板也根據薄壁包裝的要求和多腔模具的使用(無論是否包含 IML)進行定制。這與穩固性相關,但最重要的是機器運動的精度。可重復性對模內貼標尤為重要。

高能效的運作

Ennstal Milch 酸奶杯在 6 腔模具中以全自動方式生產。3800 千牛頓的注塑機配備了荷蘭 IML 專家 Brink 的高速自動化系統。機械手從料庫中拾取 IML 條帶并將其放入模具中。注塑后,它將經過裝飾并準備灌裝的杯子脫模,送至質量控制環節,并將其堆疊在輸出帶上。從那里,堆疊的杯子同樣以自動化方式包裝在紙箱中。攝像頭進行外觀質量檢查。此外還將檢查標簽是否正確貼合等,以便灌裝產品以后不會漏出并在杯子中得到可靠的保護。零缺陷——這是 Greiner 客戶的要求。

注塑機、自動化和質量控制旨在實現靈活性,以較短的轉換時間更換容器和標簽模具。在整個產品和模具范圍內追求非常高的能效是不變的要求。

為了在快速運行中以高節能性工作,e-speed 380 配備了能量回收系統。該系統吸收運動中的模具模板的制動能量并將存儲的能量傳回電機以再次加速模板。“機器的能效對我們來說是一個重要的決策標準,”Engelbert Pranzl 強調道。“因此我們不斷提高生產設備的性能,也致力于每年降低能耗。”Greiner Packaging 聘請了自己的能效經理,在駐地嚴格監控所有能效項目特別是生產過程。工廠內較舊的液壓注塑機逐漸由混合動力或全電動注塑機取代。

共同推動發展

大約 20 年前,ENGEL 向 Greiner 交付了一臺全電動注塑機。ENGEL 電驅動技術的發展與 Greiner 密切相關。兩家公司在許多項目上都是開發合作伙伴。“我們從用戶的角度提供了大量的知識和經驗,”Pranzl 說。“我們對 ENGEL 的贊賞之處在于,我們作為用戶的意見得到了傾聽,并且來自用戶的建議確實融入了機器的進一步開發中。例如在 e-speed 注塑機模具模板的支架上,我們再次找到了我們的想法。”

另一個例子是 ENGEL 在 Fakuma 2017 展出的 ENGEL Viper 線性機械手 Speed 版。這原本是針對 Greiner Packaging 的一項特殊開發。在 Greiner 的許多不包含模內貼標的應用中,viper 機械手將產品從注塑模具中取出。“在 Speed 版本中,viper 機械手保證了非常短的干預時間。因此我們可以進一步縮短整體周期時間,”Pranzl 說。

“這種充滿贊賞但又非常苛刻的要求形成了我們的合作,”ENGEL 奧地利中部地區銷售負責人 Klaus Mittmannsgruber 強調說。合作伙伴將彼此之間的近距離視為一種優勢——Kremsmünster 距離 Schwertberg 的 ENGEL 總部僅 45 分鐘車程——并且二者都希望疫情好轉后能夠再次進行更為頻繁的面對面會議。盡管線上展會和 ENGEL 的線上研討會對 Greiner 團隊來說是令人興奮的經歷。“創新以高效的形式呈現了出來。我們能夠提出有針對性的問題,并在一個較小的群體中探討具體的要求,”Pranzl 說。“在無法進行面對面會議時,ENGEL 開發的虛擬形式是一個非常好的替代方案。”

對新材料開放

對于提高可持續性和循環經濟的發展,包裝制造商、機器制造商和食品行業齊心協力。Greiner Packaging 和 ENGEL 都是“面向未來的包裝”的創始成員。該計劃聚合了包裝價值鏈上企業的專業知識、經驗和努力,旨在實現以節約資源的方式使用包裝。

Greiner Packaging 的首要議程是在未來節省更多的材料、減少二氧化碳排放量,使所有包裝可重復使用、可回收或可堆肥,并更多地利用回收材料。rPET 是第一種獲得歐洲食品安全局積極評價并被批準用于生產食品包裝的回收材料。Engelbert Pranzl 確信 rPP 也將緊隨其后。此外,致力于 PET 耐熱性的工作也正在進行中,以便 rPET 也能很快適用于乳制品的包裝。如今,Greiner Packaging 已開始加工生物塑料,其比例也將持續上升。“我們希望到 2030 年成為一家氣候中立型企業,”Pranzl 說。機械制造合作伙伴 ENGEL 有能力在此過程中為其客戶提供支持。