我國鋁卷包裝技術現狀與發展趨勢

王 欣

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽471039)

鋁卷包裝是鋁卷儲存和運輸的重要保護措施。傳統的鋁卷包裝為手工作業，包裝質量差、生產效率低和工人勞動強度大是其致命的弱點。隨著我國有色金屬加工工業的飛速發展，鋁板帶加工企業的不斷崛起壯大，低效率的手工包裝根本不能滿足生產要求。工業發達國家的鋁板帶企業都非常重視鋁卷包裝，將其提高到“保證安全儲運，提升產品檔次”的高度，開發出了完整的鋁卷包裝工藝技術和裝備，基本實現了鋁卷包裝的自動化。在我國由于很多鋁板帶企業往往忽視產品最后一道工序——包裝，認為中國的勞動力廉價，采用人工包裝即可。這種不正確地認識導致我國很多鋁板帶企業的鋁卷包裝技術水平很低，“重主，輕輔”的思想為工程投產后的鋁卷包裝質量和效率埋下了巨大的隱患。

1 鋁卷包裝技術

1.1 鋁卷包裝方式

① 簡易包裝：鋁卷卷取完成后在外圓上捆扎鋁帶并與木底座進行再次打捆固定。適合于短途運輸且運輸條件較好的鋁卷。

② 精包裝：使用多種包裝材料按照不同的包裝工藝要求包裹在鋁卷的外表面并與木底座捆扎定型。適合于長途運輸、海運等運輸條件較差的鋁卷。

1.2 鋁卷包裝材料

成品鋁卷在出廠前要使用多種包裝材料按照不同的包裝工藝要求包裹在鋁卷的外表面并捆扎定型。包裝材料通常分為塑料袋或拉伸薄膜、外圓中空紙板、 內紙護角、外紙護角、端護板、捆扎帶等。各種包裝材料的作用如下：

1)塑料袋或拉伸薄膜：包裹在鋁卷的外面，用于防水、防潮。

2)外圓中空紙板：保護鋁卷、塑料袋或拉伸薄膜，同時減輕吊運對鋁卷的沖擊。

3)內、外紙護角：保護最易傷害的鋁卷邊緣，同時保護塑料袋或拉伸薄膜。

4)端護板：保護塑料袋或拉伸薄膜，同時減輕運輸中對鋁卷的沖擊。

5)捆扎帶：固定外圓中空紙板、內外紙護角、端護板等，并將鋁卷和專用木底座固定在一起。

1.3 鋁卷包裝工藝

① 手動包裝

手動包裝是在一個專用的包裝場地上進行，事先在一個包裝平臺上鋪上捆帶(也可后穿帶)、外紙板、 塑料袋等，由吊車將鋁卷吊運并落在包裝材料上，操作工人依次將紙護角、塑料袋、外紙板包裹在鋁卷上，卷眼內放置內紙、折塑料袋、放置內護角、端護板等，然后用氣動打捆頭打2～3道PET帶或鋁帶；叉車再將鋁卷放置在專用木托座上，再次用氣動打捆頭打2～3道鋁帶，將其和木托座捆扎在一起放入成品庫。

手動包裝雖然設備投資低，但鋁卷外包裝材料在作業場地上鋪開后占地面積較大，吊車占用時間較長。手工包裝場地與生產機組之間通常采用吊車進行物流傳輸，吊車完成一次往返運送視運輸距離不同，通常需要3 - 8分鐘，如果使用一臺吊車用于包裝，則吊車用于包裝來料和入庫，一進一出的運送時間至少需要6 分鐘。包裝位是不固定的，包裝材料存放處相對包裝位可能較遠，搬運包裝材料的時間就會長，勞動強度必然大。包裝效果和捆帶位置全憑操作者的熟練水平， 其一致性較差，同時打捆質量亦會受到影響。

② 半自動包裝

半自動包裝是在手工包裝的基礎上發展起來的，由專門的包裝設備、輔助作業人員實現包裝工作，有些設備還可獨立工作無需人參與，半自動包裝機組依靠人與設備的配合，往往可以達到較高的效率。

半自動包裝機組基本工藝流程：上鋁卷、對中并稱凈重、塑料拉伸薄膜密封纏繞、外圓紙板包裝和內外邊護角包裝、外圓紙板打PET帶、上木底座并翻卷、 稱毛重、回轉捆扎木底座打鋁帶、儲運輥道輸送、叉車移卷。在鋁卷運送過程中人工完成外圓紙板、內外護角安裝；配合半自動打捆機打捆；人工上木底座、貼標簽。

半自動包裝機組具有投資小、效率高、物流通暢、工人勞動強度小、包裝質量好等特點，尤其適合我國大多數鋁板帶企業選用。

③ 全自動包裝

全自動包裝是全部由機械自動操作完成的包裝過程。和半自動包裝相比，可以在線根據卷材大小剪裁外圓紙板、內外邊護角并自動包裝，全自動打捆設備無需人工輔助，采用機器人貼標簽等。全自動包裝與前兩種包裝工藝相比，投資會增加很多，但它的生產效率高，包裝質量一致性是這種機組的最大優勢，國內至今還沒有使用這樣的包裝機組。從投資回報和目前中國鋁加工業實際水平來分析，采用這種機組對中國大多數鋁板帶企業來講都有點過于“ 奢侈”。但作者相信，在不久的將來，中國的鋁板帶企業中一定會采用這種最先進的鋁卷包裝工藝和成套機組。

2 國內外鋁卷包裝技術現狀和發展趨勢

國外發達國家鋁板帶企業的鋁卷包裝技術已相當成熟，各大知名企業對成品鋁卷的包裝都有非常嚴格的要求，制定有企業標準，普遍采用自動化程度很高的包裝機組來完成，所需的工人很少。工人只做一些輔助工作，如：上內外護角、粘紙和更換捆扎帶等。

在鋁卷包裝技術和裝備的研發方面，同其它冶金設備一樣，工業發達國家遙遙領先于我國，最具代表性的公司有：美國伊利諾伊公司下屬的SIGNODE、德國的SIEMAG和芬蘭的PESMEL等，這些公司都各有側重，其產品也各具特色。

SIGNODE是以全自動打捆機而著稱，同時也生產為全自動打捆機配套的全自動打捆頭和包裝用材，如：專用捆扎帶、護角、側護板、鎖扣等。其全自動打捆頭最大鎖緊力為20000N，同類產品中指標最高。圖1、2為該公司生產的全自動周向和卷眼打捆機。

圖1 全自動周向打捆機 圖2 全自動卷眼打捆機

SIEMAG是軋制產品包裝系統的市場主導者之一，從手動打帶到全自動卷材包裝，SIEMAG公司向企業提供不同自動化程度和不同用途的包裝系統。通常把包裝領域里的實踐經驗與輸送設備可靠地結合在一起，無論是大、小卷材，都能提供滿足客戶要求的技術方案。迄今為止，SIEMAG公司已在全球設計和實施了120多套包裝及運輸系統。根據卷材的不同包裝形式，提供的包裝系統可以配備板式、鞍式或地輥式支座。同時利用最新的激光技術，輔助升降小車和橫移轉載車可以得到快速而精確的定位，其速度最高可達到300m/min。圖3為該公司設計制造的全自動包裝機組。

圖3 全自動包裝機組 圖4 穿心纏繞包裝

PESMEL公司成立初期專注于紙卷的物流和包裝，1986年成功研制出金屬行業第1臺薄膜穿心纏繞機，如今又通過與包裝材料生產商和包裝設備制造的合作研究，開發出了皺紋紙或VCI防銹紙+纏繞膜穿心纏繞的包裝方法，見圖4，不僅可以防止外面的潮濕進入，也可防止殘留在產品內部的潮濕引起產品銹蝕，同時具有材料環保、包裝成本低等優點。

圖5 國產半自動包裝機組

我國的鋁卷包裝起步比較晚，從西南鋁引進第一套鋁卷包裝機組投入使用算起只有十幾年的時間。雖然目前我國鋁板帶產量已躍居世界前列，但鋁卷包裝技術和裝備發展的比較緩慢。在眾多鋁板帶企業中，目前投入使用的半自動鋁卷包裝機組不足十套，其中絕大部分引進，國產設備鳳毛麟角。據了解在建工程中的鋁卷包裝機組還將有十套左右。由此可見，我國鋁板帶企業的鋁卷包裝技術現狀是：機械化程度低、全自動打捆設備全部依賴進口。圖5為中色科技股份有限公司自主研發的半自動鋁帶卷包裝機組。

近年來，我國鋁加工企業的決策者們通過與國外企業交流，開始認識到鋁卷包裝對確保安全儲運、提高生產效率、提升產品檔次的重要性，越來越多的企業在新建生產線中將包裝機組作為重要的輔助工藝設備一同建設，而且裝備的自動化程度也有了顯著提高。

3 結束語

高品質的產品，不但要有一流的質量，還要有一流的包裝。一流的包裝源自于一流的包裝技術與裝備。落后的包裝技術，不但效率低下，而且包裝質量難以滿足運輸和存儲的要求，外觀質量更是難如人意。要想提高我國鋁卷包裝質量，使其達到國際先進水平，先進的、自動化的包裝技術與裝備將是我國鋁板帶企業的必然選擇。