Оборудование для производства бахил

Оборудование для производства бахил

Оборудование для бахил – это технологическая линия, включающая станок для производства защитных медицинских изделий, упаковочную машину, устройство для стерилизации одноразовой продукции (опционально под запрос заказчика). Производство бахил регламентировано стандартом ГОСТ 50962-96.

Бахилы – это защитные чехлы из непромокаемого материала с фиксирующей резинкой. Бахилы могут быть стерильными и нестерильными. При производстве стерильных медицинских изделий в технологическую линию вводится дополнительный узел для стерилизации. Их изготавливают из спанбонда. После стерилизации допускается использование данного типа продукции в условиях операционного зала при проведении инвазивных хирургических операций.

Все станки для бахил работают только с рулонным полотном из полиэтилена или спанбонда. Принципиальное отличие между ними в технологиях крепления резинки и сваривания швов. Первоначальная ширина пленки равна ½ высоты готового изделия. При складывании пополам образуется заготовка изделия с оформленным дном и горловиной, стянутой резинкой. Раскрой производится только по боковым сторонам изделий. При раскрое одновременно осуществляется спайка боковых швов. Выполнить все перечисленные операции можно на бахильном станке.

Оборудование для производства бахил

Входящие в линию по производству бахил из нетканого полотна модули должны обеспечивать запланированную производительность, работать с минимальными межцикловыми перерывами, без поломок при условии своевременного технического обслуживания. В состав линии могут входить следующие станки и приспособления:

• станок для производства бахил;
• оборудование для стерилизации;
• устройство для упаковки продукции в капсулы.

Устройство для стерилизации и упаковщик капсул могут быть введены в линию производства бахил при наличии такого запроса от заказчика. Главным модулем линии является станок.

Классификация станков для производства бахил

Станки для производства бахил отличаются уровнем автоматизации, могут работать в режиме автомата или полуавтомата. Также они отличаются способом сварки швов, крепления резинки, типом перерабатываемого материала.

Уровень автоматизации

При полной автоматизации станка участие оператора в основных производственных операциях не требуется. Он выполняет только функцию контроля, регулировки (в зависимости от полученных системой контрольных параметров), обслуживания и замены рулонов с материалом. При условии правильной настройки оборудование будет самостоятельно контролировать натяжение полотна и резинки, корректировать параметры техпроцесса за счет наличия частотно-регулируемого привода управления вращением электродвигателя.

Полуавтоматическое оборудование требует вмешательства оператора на различных этапах технологического процесса. Стоимость полуавтоматов ниже, но они уступают автоматам по производительности.

Технология сварки шва

По технологии сварки шва оборудование делится на станки с узлом ультразвуковой сварки и станки с узлом термической сварки. Эти станки схожи по многим параметрам. Однако производительность станка с термической сваркой выше. В среднем значении она составляет 80-200 изделий в минуту.

Ультразвуковой аппарат для производства может работать в автоматическом или полуавтоматическим режиме. Сварка производится ультразвуковой волной, генерируемой в головке. Можно отрегулировать положение головки. Для охлаждения узла и предотвращения перегрева используются вентиляторы.

Узел термической сварки представляет собой нихромовую нить (термонож). Одновременно с раскроем термонож спаивает боковые части выкройки.

Технология фиксации резинки

По способу крепления резинки станки делятся на механические и автоматические. В механических станках (полуавтоматы) операции расправления полотна, загиба складки и припаивания резинки производятся вручную. Креплеие резинки выполнятся с двух сторон на развернуом полотне.

При автоматической фиксации резинка подается также с двух сторон, после чего заворачивается складка, и слои пленки спаиваются. Отдельно стоит отметить технологию припаивания резинки без складывания полотна по его краю. Такие станки стоят дороже, но качество изделий выше.

Тип материала

По типу перерабатываемого материала можно выделить станки, работающие только со спанбондом, только с полиэтиленом или универсальные модели. Если планируется производство только стандартных полиэтиленовых бахил в массовом масштабе, стоит обратить внимание на специализированный моностанок. При задаче производить оба вида изделий (бахилы из спанбонда и полиэтилена) можно подобрать универсальное оборудование. Однако стоит учитывать необходимость смены оснастки (для выпуска бахил разного размера) и более высокую цену.

Конструкция станка для производства бахил

Станок состоит из четырех основных частей и нескольких дополнительных приспособлений:

• Узел размотки и натяжения материала.
• Раскройные и запаивающие устройства.
• Дополнительные узлы.

Узел размотки

Для изготовления бахил необходимо два или три материала: нетканое полотно, стягивающий материал (резинка) и спанбонд для фиксации резинки (не на всех станках). Размоточный узел обеспечивает равномерную размотку полотна и резинки. Натяжители регулируют степень натяжения полотна.

Разматывающий узел смонтирован на стойке. При размотке полотно натягивается валами станка параллельно линиям вварки резинки. Резинка вваривается с двух сторон при помощи вращающегося ролика (колеса). Его ширина определяет ширину шва по горловине бахил. Дополненное резинкой полотно слаживается пополам и раскраивается.

При производстве бахил с дублирующим (двойным) дном необходимо установить дополнительный узел бахильного оборудования.

Он монтируется на основную раму и подключается к системе энергообеспечения станка. Имеет узел для запаивания резинки, узел размотки второго полотна пленки, ответный вал. Оба узла размотки (основной и дополнительный) работают согласованно в последовательном режиме. Далее полотно с дублирующим слоем пленки подается на раскройку.

Существуют станки, в которые операция натягивания резинки и подгиба полотна производится вручную. Такой способ позволяет получить более качественные изделия, но увеличивает производственные затраты. При ручном закреплении резинки ее отрыв в процессе надевания происходи лишь в 1-3% случаев в противовес машинному способу, при котором резинка рвется в 10-12% случаев.

Раскройные и запаивающие устройства

Запаивающие устройства для бахильных станков выпускаются двух видов: ультразвуковые и термические.

Главным элементом УЗ-механизма является головка, из которой выходит ультразвуковой луч, и генератор ультразвуковой волны. Направленный луч осуществляет сваривание деталей из пленки. Регулировка положения головки за счет изменения зазора между ней и направляющим роликом осуществляется регулятором зазора сварочной головки. В начальном положении зазор равен 0,15 мм. В дальнейшем он регулируется в зависимости от параметров технологического цикла. Для правильной работы головки и генератора, а также с целью предотвращения их выхода из строя предусмотрены отдельные вентиляторы.

Для термической сварки используют подвижный термонож для пленки, выполненный на основе нихромовой проволоки. Он закреплен на вращающемся вокруг своей оси держателе. В процесс вращения и одновременного параллельного движения пленки на нее наносятся резы с одновременной запайкой боковых швов.

Дополнительные узлы

К дополнительным приспособлениям, входящим в конструкцию машины, входит магнитный контроллер, загибочный механизм, термоконтроллер.

Магнитный контроллер регулирует степен натяжения полотна, что важно для изготовления качественной продукции. При недостаточном натяжении может наблюдаться перерасход материала. При чрезмерном натяжении появляется риск утоньшения пленки, что приведет к ее разрыву и браку на этапе производства либо в процессе носки.

Для формирования складки перед закреплением резинки используется гибочный механизм. В автоматизированном оборудовании положение резинки, ширина складки контролируются и автоматически регулируются. Сложенное полотно подается по роликовым направляющим к следующему узлу.

Система валов обеспечивает перемещение полотна без осевого смещения. Отводной вал перемещает готовую продукцию в накопительную емкость. Оттуда бахилы отправляются оператором на упаковку.

Материал для производства бахил

Для изготовления бахил используют полиэтилен или спанбонд, а также резинку. Бахилы их полиэтилена и спанбонда отличаются не только прочностными характеристиками, но и функциональным назначением.

Полиэтилен

Нетканое полиэтиленовое полотно получают методом экструзии из полиэтилена низкого давления (ПНД), полиэтилена высокого давления (ПВД) и хлорированного полиэтилена. Первые два типа материала используются для формовки гладких бахил, третий – для текстурированных бахил.

HDPE (ПЭНД) – полиэтилен низкого давления высокой плотности. Из него изготавливают достаточно прочные бахилы, которые отличаются от иных шуршанием при использовании. Они достаточно плотные, менее склонны к растяжению, чем бахилы из полиэтилена низкой плотности. Материал характеризуется хорошей износостойкостью при различных условиях эксплуатации с разной степенью нагрузки.

LDPE (ПЭВД) – полиэтилен высокого давления низкой плотности. Материал достаточно хорошо тянется благодаря эластичным свойствам.

CPE (ХПЭ) – хлорполиэтилен. В данном соединении некоторые атомы водорода замещены атомами хлора. Среднее содержание хлора в процентном соотношении составляет 34-44%. Это шероховатый на ощупь материал, который отличается самой доступной ценой. Чаще всего бахилы китайского производства изготавливают именно из такого полотна.

При производстве бахил важным моментом является выбор надежного поставщика сырья. Добиться достойного качества продукции можно при условии использования пленки из первичных гранул полиэтилена с минимальным включением мела. При добавлении в состав вторичных гранул свойства ухудшаются. Любые включения в составе пленки, даже если они имеют минимальную фракцию, могут отразиться на качестве готовой продукции и проявиться в виде неровностей, вкраплений. Они хорошо заметны, если немного растянуть полотно. При превышении процентного содержания мела пленка также меняет свойства, становится более плотной (плотность выше 1,0 г/см 3 ), может проявлять хрупкость при спаивании в месте шва или не спаиваться вовсе.

Плотность полиэтилена составляет 0,4-5 г/см 3 . Оптимальная толщина пленки для производства бахил составляет 8-10 мкм. При использовании пленки меньшей толщины отчетливо прослеживается снижение качества готового изделия, сквозное пропаивание в области швов. При повышении толщины пленки растут расходы и стоимость защитных изделий, но они получаются более плотные, износостойкие.

Спанбонд

Нетканое полотно спанбонд изготавливают из волокон и нитей нетканым методом соединения (химическая пропитка, термоскрепление на каландре, термоскрепление горячим воздухом, водоструйное скрепление, иглопрокалывание). В качестве исходного сырья для производства волокон чаще всего используется полиамид, полипропилен и полиэстер.

Плотность материала 30-80 г/м3. Качество и прочность изделий определяются толщиной пленки. Спанбонд более устойчив к истиранию, чем полиэтилен, характеризуется высокой прочностью на разрыв во влажном и сухом состоянии. Важными особенностями спанбонда являются устойчивость к скольжению, что повышает безопасность при использовании защитных изделий. Однако по водонепроницаемости бахилы из спанбонда уступают бахилам из полиэтилена.

Резинка

Резинка необходима для сужения горловины и возможность надеть бахилы на обувь любого размера. Резиновая вставка изготавливается из латекса. Обычно применяют вставку трех видов:

• латексный шнурок без оплетки;
• латексный шнурок с оплеткой из ПВХ толщиной от 1 мм;
• цельная резинка для ручного способа крепления на бахилах.

Характеристики каждого типа резинки отличаются. Например, оплетенная нить латексная характеризуется параметром растяжения 330-350%. Толщина сердечника внутри оплетки равна 0,61 мм.

Технология производства бахил

Технологический процесс включает несколько последовательных операций:

• Закрепление рулона пленки на станке.
• Закрепление фиксирующей резинки.
• Раскрой полотна для формования изделий.
• Соединение деталей выкройки при помощи ультразвука или сварки.
• Стерилизация (опционально).
• Упаковка.

Фиксация рулона с пленкой и с резинкой

На первом этапе производства рулон с исходным материалом закрепляется на узле размотки. Полотно пропускается оператором через приемные ролики и фиксируется с заданным уровнем натяжения. Важно на этапе фиксации и размотки пленки соблюдать достаточный уровень натяжения полотна по всей длине и следить за его равномерным движением по роликам без подгибов и складок.

Для окончательного формования бахил необходима резинка. Крепление резинки в мотке также осуществляется на первоначальном этапе с двух сторон полотна. Поскольку на производство одной бахилы тратится несколько секунд, размотка шнура на станке запускается одновременно с размоткой полотна. Резинка должна быть растянута при фиксации на заготовке в процессе ее закрепления.

Установка или замена материала в разматывающие устройства станка должны осуществляться только при полной остановке двигателя. Полиэтиленовое полотно заправляется в вытягивающие устройства и направляющий вход, которые располагаются в передней части сварочного узла. Резинка заправляется в направляющее устройство. При производстве бахил со спанбондом дополнительно следует установить на разматывающее устройство рулон с нетканым полотном (лентой) заданной ширины.

Крепление резинки

Необходимо закрепить на изделии резинки для фиксации на ноге. Она может иметь форму жгута с круглым сечением или форму плоской ленты.

Жгут с круглым сечением используется на станках, изготавливающих бахилы со спанбондом. При таком способе производства материал (край со стороны горловины) подгибается и оборачивается вокруг резинки. Подвернутый край припаивается к изделию, фиксируя резинку внутри. Для закрепления резинки по краям бахил используются фрагменты спанбонда. Крайний шов таких бахил очень тонкий, в месте крепления спанбонда и резинки изделия легко рвутся при резком движении.

При растяжении резинки осуществляется ее нагрев до температуры 180-220 0 С. С целью предотвращения перегрева на станке установлены терморегуляторы. При перегреве резинки срабатывает система автоматического отключения работы нагревателей.

Существует более современная технология, предусматривающая крепление резинки по всей длине. В этом варианте исполнения защитных изделий используется плоская резинка, которая тоже растягивается и в растянутом состоянии припаивается краем к краю (к горловине) изделия. Такие бахилы не рвутся случайно, только при направленном механическом воздействии, хорошо тянется, резинка держится очень прочно.

Раскрой полотна

После начала движения по роликам и фиксации резинки полотно при помощи треугольника складывается пополам в продольном направлении. Далее движущийся нагретый нож, вращающийся на раскроечном ролике, выкраивает заготовки из двойного полотна.

При раскрое нижняя часть пленки приходится на складку, горловина формируется за счет резинки. При помощи раскроечного элемента вырезаются только боковины изделий, которые одновременно спаиваются между собой под действием горячего ножа или ультразвукового луча.

Запайка боковых швов

Запайка выполняется ультразвуком или запаечным трмоэлементом. Запайка термического типа позволяет получить более прочное соединение. В таких станках узел ультразвуковой сварки заменен на узел термической запайки, который проще и дешевле в обслуживании, но при этом показывает такую же высокую производительность и стабильное качество готовых изделий.

При стандартном производстве бахил со спанбондом и ультразвуковой запайкой средняя производительность станка составляет 100 изделий в минуту. При первом запуске с целью настройки или при переналадке оборудования скорость работы станка рекомендуется установить ниже среднего значения.

Для производства бесспанбондовых бахил боковой шов выполняется более широким (около 7мм) и прочным. Технология резки и запайки аналогична.

Упаковка

Готовые изделия скапливаются в емкости для готовой продукции, откуда отправляются на упаковку. При упаковке бахил может использоваться индивидуальная капсула-желудь для реализации продукции через бахиломаты или пакет (коробка). Для предварительного удаления воздуха перед упаковкой применяют пресс.

Форма фасовки в пакеты и коробки зависит от запроса потребителя. Упаковка осуществляется в ручном режиме. Для медицинских учреждений поставка осуществляется в коробках по 5000, 10000 или 20000 бахил. Индивидуальная упаковка в полиэтилен предполагает фасовку в меньших объемах – по 50, 100, 200 штук в рукавную пленку с последующей запайкой или в специальные пакеты.

Для упаковки в капсулы требуется специальное оборудование. Стоит учитывать, что стоимость капсулы сравнима со стоимостью пары бахил. Затраты на производство бахил при введении в состав линии данного оборудования увеличиваются до 140%. Возможно изготовление капсул из гранулированного ПВХ непосредственно на месте производства бахил или их закупка в готовом виде.

Источник https://proplast.ru/articles/oborudovanie-dlya-proizvodstva-bahil/