Ультразвуковая сварка бумаги

Уль­тра­звук доволь­но дав­но исполь­зу­ет­ся для иссле­до­ва­ния мате­ри­а­лов. По погло­ще­нию уль­тра­зву­ко­вых волн мате­ри­а­лом или по ско­ро­сти и её изме­не­нию в мате­ри­а­ле судят о его одно­род­но­сти, сте­пе­ни свя­зан­но­сти, дефор­ма­ци­он­ных и проч­ност­ных свойствах.

С неко­то­рых пор стал исполь­зо­вать­ся уль­тра­звук для соеди­не­ния мате­ри­а­лов. Для свар­ки метал­лов, поли­ме­ров, нетка­ных мате­ри­а­лов. Кажет­ся наме­тил­ся выход на про­мыш­лен­ное исполь­зо­ва­ние УЗ-свар­ки бума­ги без покры­тий, кото­рая до сих пор не выхо­ди­ла за рам­ки лабо­ра­тор­ных иссле­до­ва­ний и каких-то локаль­ных производств.

Обла­да­тель патен­та ком­па­ния “Syntegon Technology GmbH” недав­но пере­да­ла экс­клю­зив­ные пра­ва на этот про­цесс ком­па­нии “Herrmann Ultraschall”. Цель состо­ит в том, что­бы дове­сти раз­ра­бо­тан­ную тех­но­ло­гию до про­мыш­лен­но­го уров­ня и внед­рить его в упа­ко­воч­ной отрасли.

На пути движения к широкому промышленному использованию

Извест­ны уль­тра­зву­ко­вые ана­ли­за­то­ры каче­ства бума­ги, кото­рые поз­во­ля­ют нераз­ру­ша­ю­щим бума­гу спо­со­бом опре­ра­тив­но полу­чить инфор­ма­цию о дефор­ма­ци­он­ных, проч­ност­ных и струк­тур­ных свой­ствах бумаги.

На рисун­ке лабо­ра­тор­ный уль­тра­зву­ко­вой ана­ли­за­тор фир­мы “Lorenz&Wettre”.

Что­бы надеж­но соеди­нить неме­ло­ван­ную бума­гу, все­гда тре­бо­ва­лись допол­ни­тель­ные ресур­сы в виде потен­ци­аль­но вред­ных для окру­жа­ю­щей сре­ды кле­ев или скоб. Исполь­зуя уль­тра­звук, бума­гу мож­но будет скле­и­вать гораз­до более эко­ло­гич­но. То, что до сих пор было успеш­но под­твер­жде­но в лабо­ра­тор­ных усло­ви­ях, теперь впер­вые будет реа­ли­зо­ва­но в про­мыш­лен­ном мас­шта­бе. С этой целью Herrmann Ultraschall вме­сте с кли­ен­та­ми про­те­сти­ру­ет и опти­ми­зи­ру­ет инно­ва­ци­он­ный про­цесс в сво­их совре­мен­но обо­ру­до­ван­ных уль­тра­зву­ко­вых лабораториях.

«До сих пор нам тре­бо­ва­лась хотя бы неболь­шая доля пла­сти­ка в мате­ри­а­ле, что­бы сва­ри­вать бума­гу уль­тра­зву­ком – теперь мы можем обой­тись без это­го пол­но­стью. Это откры­ва­ет совер­шен­но новые воз­мож­но­сти для эко­ло­ги­че­ски чисто­го дизай­на упа­ков­ки. Это важ­ная веха на пути к функ­ци­о­ни­ру­ю­щей эко­но­ми­ке замкну­то­го цик­ла», — объ­яс­ня­ет Томас Херр­манн, гене­раль­ный дирек­тор Herrmann Ultraschall. «Мы рады, что вме­сте с Syntegon нам уда­лось создать рамоч­ные усло­вия для внед­ре­ния этой инно­ва­ции в серий­ное производство».

Что известно о новом процессе

Уль­тра­зву­ко­вая свар­ка бума­ги рабо­та­ет с одним важ­ным усло­ви­ем: перед свар­кой мате­ри­ал необ­хо­ди­мо увлаж­нить. Сва­роч­ный инстру­мент, соно­т­род, пере­да­ет уль­тра­зву­ко­вые коле­ба­ния бума­ге, в резуль­та­те чего волок­на раз­де­ля­ют­ся и повтор­но соеди­ня­ют­ся в точ­ке кон­так­та меж­ду сло­я­ми бума­ги. Бла­го­да­ря теп­лу тре­ния, обра­зу­ю­ще­му­ся меж­ду мате­ри­а­ла­ми, нане­сен­ная вла­га испа­ря­ет­ся во вре­мя про­цес­са, не повре­ждая бума­гу. Это созда­ет высо­ко­проч­ное и визу­аль­но без­упреч­ное соеди­не­ние за очень корот­кое вре­мя. Как видим, инфор­ма­ции не мно­го, но доста­точ­но, что­бы рабо­тать над технологией.

Области применения

Обла­сти при­ме­не­ния уль­тра­зву­ко­вой свар­ки бума­ги раз­но­об­раз­ны: от пер­вич­ной упа­ков­ки, такой как фрук­тов­ни­цы из тон­ко­го кар­то­на, до вто­рич­ной упа­ков­ки в виде бумаж­ных паке­тов. Поми­мо эко­но­мии на соеди­ни­тель­ных мате­ри­а­лах, боль­шим пре­иму­ще­ством для ком­па­ний явля­ет­ся низ­кое энер­го­по­треб­ле­ние, быст­рое вре­мя про­цес­са и чрез­вы­чай­но низ­кий износ сва­роч­ных инстру­мен­тов. Кро­ме того, неме­ло­ван­ную бума­гу гораз­до лег­че пере­ра­ба­ты­вать, что еще боль­ше улуч­ша­ет баланс устой­чи­во­сти упаковки.

По мате­ри­а­лам сайтов: 

• www.fiber-in-process;

• www.herrmannultraschall.com

Мате­ри­а­лы о изме­ре­нии пара­мет­ров каче­ства бума­ги на нашем сай­те здесь.