馮勇 黑龍江省造紙工業(yè)研究所 黑龍江 牡丹江（157013）

葡萄套袋機(jī)結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用

馮勇 黑龍江省造紙工業(yè)研究所 黑龍江 牡丹江（157013）

介紹了葡萄套袋及主體生產(chǎn)設(shè)備，結(jié)合應(yīng)用實(shí)際分析了葡萄套袋機(jī)主體部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)備使用要點(diǎn)。

葡萄套袋;套袋成型機(jī);應(yīng)用

1 概述

葡萄作物栽培歷史悠久，葡萄果實(shí)除可直接食用外，還可以作為釀酒原料，所以在眾多的果品生產(chǎn)中，葡萄栽培一直處于重要位置。近年來(lái)，水果套袋栽培技術(shù)發(fā)展迅速，除蘋(píng)果、梨類已具有多年的套袋歷史外，特殊品種的葡萄、櫻桃、香蕉等常見(jiàn)水果也普遍使用套袋栽培。在葡萄生產(chǎn)過(guò)程中，紙質(zhì)葡萄套袋發(fā)揮了重要作用，套袋栽培方式在很多葡萄產(chǎn)區(qū)得到了很好應(yīng)用，業(yè)內(nèi)人士已普遍認(rèn)為，套袋栽培已是提高葡萄果實(shí)整體品質(zhì)的有效措施，紙質(zhì)葡萄套袋已成為葡萄生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料。

1.1 葡萄套袋栽培

葡萄套袋栽培即在葡萄花期過(guò)后，剛剛結(jié)出果穗時(shí)，將落花后的葡萄果穗放入套袋內(nèi)，使果穗在套袋內(nèi)渡過(guò)整個(gè)生育期，并保證套袋內(nèi)部容積大于成熟后果穗體積，保證果穗能夠正常生長(zhǎng)。人工套袋時(shí)首先要撐開(kāi)套袋上口，然后托起袋底，張開(kāi)兩底角的通氣放水口，使套袋整體膨起，套上果實(shí)后，在套袋口上端約2厘米處折疊袋口，并用綁絲在套袋口纏繞一周使其扎緊，讓套袋掛在果柄上，使果穗懸掛在套袋中心位置，以免套袋內(nèi)壁摩擦果穗表面。目前已有專業(yè)人士在著手解決人工套袋問(wèn)題，自動(dòng)完成給袋、撐口、收口、封口等一系列動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)行套袋作業(yè)，提高果農(nóng)勞動(dòng)效率及套袋質(zhì)量，減少套袋時(shí)勞動(dòng)力支出，降低果農(nóng)生產(chǎn)人工成本，這將更加有利于葡萄水果套袋技術(shù)的推廣與應(yīng)用，從而增加葡萄套袋產(chǎn)品的銷量。

1.2 套袋栽培特點(diǎn)

果農(nóng)使用結(jié)果表明，與傳統(tǒng)裸露栽培葡萄相比，采用葡萄套袋栽培技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)。首先，可明顯提高果品質(zhì)量，如套袋后防蟲(chóng)、防病效果較好，可減少農(nóng)藥用量，即使噴灑農(nóng)藥，果穗也不會(huì)直接接觸農(nóng)藥，無(wú)農(nóng)藥殘留,易于實(shí)現(xiàn)綠色食品葡萄的生產(chǎn)要求；套袋為果穗生育期提供了保護(hù)性的生長(zhǎng)空間，從而避免日光灼傷、鳥(niǎo)類及昆蟲(chóng)噬食、蠅類叮咬、生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)果粒所造成的擦傷等問(wèn)題，果皮外觀光滑細(xì)膩，果面潔凈安全衛(wèi)生，方便食用，這對(duì)于難以清洗的葡萄水果尤其重要，提高了葡萄果品的食品安全系數(shù)。

套袋果實(shí)摘袋后上色均勻，色澤鮮亮。所以，套袋栽培更適于提子、藤稔等特殊葡萄品種的種植需求，通過(guò)采用紙質(zhì)葡萄套袋，解決其紅提色度均勻問(wèn)題。除此之外，套袋葡萄還可適當(dāng)延長(zhǎng)貯藏期，并相對(duì)減少運(yùn)輸過(guò)程對(duì)果穗的損傷。

采用套袋栽培技術(shù)種植葡萄，可以從源頭上有效減少病蟲(chóng)、農(nóng)藥、細(xì)菌等對(duì)果穗的危害，明顯提高了葡萄果實(shí)的商品價(jià)值，利于生產(chǎn)高檔葡萄提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足逐步提高的果品消費(fèi)需求。并可提升葡萄的銷售價(jià)格，增加果農(nóng)收入，不但提高了葡萄的種植效益，而且提高了果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 葡萄套袋及設(shè)備

2.1 葡萄套袋

經(jīng)多年來(lái)的使用和發(fā)展，水果套袋已形成了很多系列，不同水果所用套袋均有差異，主要體現(xiàn)在套袋原紙的強(qiáng)度指標(biāo)、光學(xué)性能、顏色；套袋的形式、規(guī)格等方面。如:普通型和表面疏水型套袋；單層、雙層、三層果袋;內(nèi)外分離套袋;紅、黑、白、黃等顏色套袋，已多達(dá)數(shù)十個(gè)品種。

葡萄套袋多為單層袋，顏色分為白色、黃色及淺藍(lán)色等，葡萄套袋外觀形式有普通袋、立體袋；一體袋、開(kāi)窗袋等。套袋規(guī)格取決于所栽培葡萄的品種，提子、藤稔等大果穗葡萄套袋較大，小果穗葡萄則套袋較小。葡萄套袋常見(jiàn)規(guī)格為350mm×290mm、320mm×230mm、300mm×200mm。優(yōu)質(zhì)葡萄套袋應(yīng)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，大小適宜，既滿足果穗生長(zhǎng)發(fā)育要求，又不浪費(fèi)材料；套袋操作方便，扎口嚴(yán)密牢固。關(guān)鍵是要采用專用優(yōu)質(zhì)葡萄袋原紙生產(chǎn)制作，確保套袋質(zhì)量，使套袋具有較高強(qiáng)度而且柔軟有韌性，具有良好的抵御風(fēng)雨及日曬的能力，適中的透氣性等，能夠?qū)ζ咸压肷L(zhǎng)起到保護(hù)作用，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色葡萄提供技術(shù)保障。

2.2 套袋生產(chǎn)設(shè)備

葡萄套袋含有袋口、捆扎絲、袋體、袋底、通氣放水孔等部位。這一切都通過(guò)套袋機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)葡萄套袋生產(chǎn)設(shè)備屬單層果袋機(jī)類，套袋長(zhǎng)度規(guī)格可調(diào)。據(jù)稱，新一代葡萄套袋生產(chǎn)設(shè)備還可具有涂蠟，印刷商標(biāo)等功能。可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，進(jìn)一步提高套袋生產(chǎn)效率，有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，滿足不同用戶的采購(gòu)需求。

葡萄套袋制作工藝過(guò)程如圖1所示。

圖1 制袋工藝過(guò)程示意圖

以單層葡萄套袋機(jī)為例，該設(shè)備采用了同步送紙、機(jī)內(nèi)成型與輔助送袋技術(shù)，使其在紙幅定位、套袋成型等方面都可滿足使用要求。設(shè)備采用全軸承結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)運(yùn)行更穩(wěn)定，軸件耐磨損、持久耐用，使整機(jī)使用壽命更長(zhǎng)；旋轉(zhuǎn)切刀斷紙技術(shù)，實(shí)現(xiàn)斷紙工序低噪音而且更快捷；采用輥式涂膠技術(shù)，可使袋底及側(cè)縫膠道更加均勻連續(xù)，涂膠機(jī)構(gòu)和鑲絲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以保證套袋粘合整齊、牢固，不開(kāi)膠，袋口綁絲不出現(xiàn)漏絲、掉絲現(xiàn)象；對(duì)紙張材料的適應(yīng)能力強(qiáng)，適于多種套袋原紙的生產(chǎn)。套袋長(zhǎng)短方向規(guī)格可調(diào)，使套袋加工制作規(guī)格更加靈活。設(shè)備便于操作，只需2人即可連續(xù)完成上料輥、折疊、粘合、裁剪、制袋、廢料回收、自動(dòng)計(jì)數(shù)過(guò)程。

設(shè)備主要特征：制袋速度：300個(gè)/min；配套動(dòng)力：3 kW

外形尺寸：4.1×1×1.5m；重量：1300kg

3 套袋機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)分析

3.1 設(shè)備工作原理

葡萄制袋機(jī)主要由原紙放輥、壓痕、涂膠、鑲絲、成型、切斷部分組成。在套袋制作過(guò)程中，首先要把分切好的原紙材料，通過(guò)縱向牽引輥牽引前行，經(jīng)過(guò)成型器壓痕折疊成扁筒狀，并粘結(jié)成筒，同時(shí)在袋口部位鑲嵌綁絲，最后封底成袋。也可取消袋內(nèi)鑲絲工序，制成無(wú)綁絲套袋，簡(jiǎn)化制袋過(guò)程，提高成袋效率，在供袋時(shí)另行配置綁絲即可。

3.2 套袋機(jī)主要結(jié)構(gòu)分析

單層葡萄套袋機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示

圖2 葡萄套袋機(jī)結(jié)構(gòu)走向圖

圖3 葡萄套袋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

葡萄制袋機(jī)主要由退紙、涂膠、成型、切斷等部位組成。

在套袋機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，退紙機(jī)構(gòu)的作用是能夠保證連續(xù)的退紙，通過(guò)牽引輥的作用把原紙材料從退紙軸拉出，使下道工序能夠順利接紙，并保證一定的速度和張力。退紙結(jié)構(gòu)有單軸固定式、雙軸回轉(zhuǎn)式及傳遞式幾種結(jié)構(gòu)，目前低速、間歇式生產(chǎn)套袋機(jī)多采用單軸固定式退紙結(jié)構(gòu)，單軸固定式退紙結(jié)構(gòu)裝有兩個(gè)支架，能夠連續(xù)供紙于下道工序，同時(shí)滿足裝卸紙輥需求。并裝有退紙軸、錐形頭、軸瓦等部件。并具有橫向和縱向調(diào)節(jié)功能，張力控制可通過(guò)連接在給紙軸上的機(jī)械式制動(dòng)器來(lái)控制。有一些套袋機(jī)通過(guò)傳感器和磁粉制動(dòng)器來(lái)自動(dòng)控制張力，張力控制更加穩(wěn)定，使紙幅在恒張力狀態(tài)下運(yùn)行，有條件的情況下應(yīng)盡可能采用后種張力控制方式。

壓印機(jī)構(gòu)即根據(jù)不同套袋規(guī)格調(diào)整壓印寬度，完成預(yù)成型動(dòng)作，確保折疊位置準(zhǔn)確無(wú)誤。

橫、縱向涂膠機(jī)構(gòu)一般為輥式涂膠，涂膠裝置主要由膠輥及膠槽組成。按套袋粘接位置，在橫向及縱向搭接部位均勻涂抹膠粘劑，實(shí)現(xiàn)套袋底部和側(cè)面的對(duì)位粘接。要注意紙面上膠道狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整涂膠機(jī)構(gòu)，使涂膠量均勻連續(xù)，保證套袋準(zhǔn)確粘接。

折疊機(jī)構(gòu)：按壓印位置進(jìn)行折疊，將紙幅形成筒狀。

鑲絲：通過(guò)預(yù)先裝入的鋼絲卷進(jìn)行袋口自動(dòng)鑲絲。

成型器：折疊后進(jìn)入成型器，定位成型。

牽引壓合：成型后進(jìn)行牽引壓合粘接。

切斷機(jī)構(gòu)是套袋機(jī)的關(guān)鍵部位之一，可根據(jù)規(guī)格要求調(diào)整套袋長(zhǎng)度，將成筒狀套袋按著設(shè)定尺寸進(jìn)行切斷。套袋機(jī)一般采用雙回轉(zhuǎn)刀輥式切斷方式，利用機(jī)械的循環(huán)連鎖裝置與紙速同步進(jìn)行，刀輥運(yùn)行速度接近紙幅運(yùn)行速度。雙回轉(zhuǎn)刀輥在刀輥上按徑向安裝回轉(zhuǎn)刀，當(dāng)切斷質(zhì)量不佳時(shí)，如出現(xiàn)切口不整齊、紙屑增加現(xiàn)象，則需取下切刀進(jìn)行磨刀操作，如刀刃出現(xiàn)明顯磨損或缺口，可用油石消除后再進(jìn)行磨刀操作。

4 影響套袋機(jī)運(yùn)行的主要因素

4.1 原紙性能對(duì)套袋機(jī)操作的影響

4.1.1 套袋原紙?zhí)攸c(diǎn)

葡萄套袋由葡萄套袋原紙加工而成，葡萄套袋原紙應(yīng)屬于農(nóng)用特種紙范疇。葡萄套袋必須要具有很好的阻隔屏蔽作用，以適應(yīng)葡萄套袋栽培農(nóng)藝要求，套袋原紙產(chǎn)品需要具備強(qiáng)度高，防水性好，合適的透氣度、不透明度、柔軟度指標(biāo)，可殺菌抗病蟲(chóng)害等特點(diǎn)。如強(qiáng)度要求：為防止室外風(fēng)雨環(huán)境的破壞，要求較高的濕抗張強(qiáng)度和抗水性能，以保證在風(fēng)雨侵襲的情況下，能夠長(zhǎng)時(shí)間使用；呼吸要求：具有合適的透氣度；避光要求：通過(guò)套袋的屏蔽作用，減少?gòu)?qiáng)光線造成的日灼或著色不均勻?qū)ζ咸压氲挠绊?。使套袋產(chǎn)品對(duì)葡萄生長(zhǎng)具有保護(hù)作用，以滿足套袋后葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育，安全穩(wěn)定的保護(hù)果穗順利成熟。為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品奠定了基礎(chǔ)。

一組葡萄原紙檢測(cè)結(jié)果：定量45g/m2；干抗張強(qiáng)度30N；濕抗張強(qiáng)度10N；撕裂度235mN；耐破度105kPa；吸水性，4.1g/m2；透氣度 1.79μm/Pa·s。其中涉及對(duì)套袋機(jī)械加工性能有所影響的技術(shù)指標(biāo)主要是強(qiáng)度指標(biāo)和吸水性能，需要在套袋機(jī)使用過(guò)程中加以注意。

4.1.2 對(duì)套袋機(jī)張力控制的影響

穩(wěn)定的張力控制是紙幅平穩(wěn)運(yùn)行的保證，放紙時(shí)紙頁(yè)性能的變化會(huì)對(duì)張力控制的有所影響。如原紙定量大時(shí)，對(duì)應(yīng)張力較大，低定量原紙則張力較小。同一紙幅橫幅定量不均勻，或紙的緊度不一致都可導(dǎo)致運(yùn)行紙幅的受力不均勻，使張力發(fā)生變化。原紙表面狀態(tài)也將影響運(yùn)行張力，如原紙平滑度也將引起張力變化，原紙平滑度愈高張力愈小，反之當(dāng)紙面較為粗糙時(shí)，張力則較大。尤其是采用表面涂布工藝的生產(chǎn)原紙，平滑度指標(biāo)較高。

4.1.3 對(duì)粘接效果的影響

表面吸水性反映了原紙表面吸收水的能力，套袋紙要求具有良好的抗水性即低吸水性。但吸水性與紙頁(yè)對(duì)膠粘劑的吸附量有關(guān)，需要根據(jù)原紙的吸附指標(biāo)，調(diào)整上膠量，保證套袋的牢固粘接。

柔軟度也是套袋紙的一個(gè)指標(biāo)，一定的柔軟度可保證在果穗生長(zhǎng)過(guò)程中不損傷果粒表面，但很多國(guó)產(chǎn)套袋原紙柔軟度指標(biāo)欠佳，尤其是當(dāng)抗水性能較高時(shí)，原紙更加脆硬。這都將影響套袋的壓印及涂膠粘接效果，需要在套袋生產(chǎn)過(guò)程中摸索調(diào)整工藝，保證成袋質(zhì)量。

4.2 生產(chǎn)及原紙貯存環(huán)境的影響

環(huán)境溫度、濕度變化是影響套袋原紙性能的重要因素。紙張類材料具有疏松多孔特點(diǎn)，在高濕度環(huán)境下，原紙將吸潮變軟，伸縮率變大，抗張強(qiáng)度變小。相反，在低溫、低濕度條件下，原紙水分含量降低，紙張相應(yīng)變硬、變脆。所以，秋冬季生產(chǎn)時(shí)，紙幅張力較大，夏季生產(chǎn)時(shí)張力相對(duì)小些，在制定套袋機(jī)操作條件時(shí)要考慮環(huán)境因素的影響。

4.3 設(shè)備狀態(tài)的影響

套袋機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，容易操作，只要做好設(shè)備維護(hù)工作，套袋機(jī)均可進(jìn)行連續(xù)性大批量生產(chǎn)。在日常生產(chǎn)過(guò)程中，要注意觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)停機(jī)進(jìn)行維修，避免帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。利用班組交接班時(shí)間，對(duì)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的清潔，重點(diǎn)是涂膠機(jī)構(gòu)，以保證涂膠質(zhì)量。同時(shí)做好套袋機(jī)的維修保養(yǎng)工作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查、維護(hù)，尤其要對(duì)套袋機(jī)切斷機(jī)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，保證切斷效果。通過(guò)對(duì)各部件的維護(hù)保養(yǎng)，掌握套袋機(jī)各機(jī)構(gòu)情況，以保證出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)處理，提高設(shè)備利用率。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著生活質(zhì)量的提高，食品安全問(wèn)題已得到全社會(huì)的普遍關(guān)注，人們對(duì)水果質(zhì)量也提出了新的要求。尤其是對(duì)于入口即食而又難于清洗的葡萄果實(shí)，更希望在果穗生長(zhǎng)過(guò)程中降低被污染程度，更加綠色安全。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄的有效措施就是套袋栽培，通過(guò)套袋的屏蔽保護(hù)作用，隔斷農(nóng)藥、霧霾、塵土的污染，避免蠅蟲(chóng)叮咬，減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。因此，葡萄套袋及套袋原紙的生產(chǎn)將具有很好的發(fā)展空間。

[1]譚國(guó)民主編.特種紙[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

[2]文瓊菊編.常用紙張品種簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

2013-03-06