葡萄套袋机结构分析及应用

冯勇 黑龙江省造纸工业研究所 黑龙江 牡丹江（157013）

葡萄套袋机结构分析及应用

冯勇 黑龙江省造纸工业研究所 黑龙江 牡丹江（157013）

介绍了葡萄套袋及主体生产设备，结合应用实际分析了葡萄套袋机主体部位的结构特点及设备使用要点。

葡萄套袋;套袋成型机;应用

1 概述

葡萄作物栽培历史悠久，葡萄果实除可直接食用外，还可以作为酿酒原料，所以在众多的果品生产中，葡萄栽培一直处于重要位置。近年来，水果套袋栽培技术发展迅速，除苹果、梨类已具有多年的套袋历史外，特殊品种的葡萄、樱桃、香蕉等常见水果也普遍使用套袋栽培。在葡萄生产过程中，纸质葡萄套袋发挥了重要作用，套袋栽培方式在很多葡萄产区得到了很好应用，业内人士已普遍认为，套袋栽培已是提高葡萄果实整体品质的有效措施，纸质葡萄套袋已成为葡萄生产的重要生产资料。

1.1 葡萄套袋栽培

葡萄套袋栽培即在葡萄花期过后，刚刚结出果穗时，将落花后的葡萄果穗放入套袋内，使果穗在套袋内渡过整个生育期，并保证套袋内部容积大于成熟后果穗体积，保证果穗能够正常生长。人工套袋时首先要撑开套袋上口，然后托起袋底，张开两底角的通气放水口，使套袋整体膨起，套上果实后，在套袋口上端约2厘米处折叠袋口，并用绑丝在套袋口缠绕一周使其扎紧，让套袋挂在果柄上，使果穗悬挂在套袋中心位置，以免套袋内壁摩擦果穗表面。目前已有专业人士在着手解决人工套袋问题，自动完成给袋、撑口、收口、封口等一系列动作。实现连续进行套袋作业，提高果农劳动效率及套袋质量，减少套袋时劳动力支出，降低果农生产人工成本，这将更加有利于葡萄水果套袋技术的推广与应用，从而增加葡萄套袋产品的销量。

1.2 套袋栽培特点

果农使用结果表明，与传统裸露栽培葡萄相比，采用葡萄套袋栽培技术具有诸多优势。首先，可明显提高果品质量，如套袋后防虫、防病效果较好，可减少农药用量，即使喷洒农药，果穗也不会直接接触农药，无农药残留,易于实现绿色食品葡萄的生产要求；套袋为果穗生育期提供了保护性的生长空间，从而避免日光灼伤、鸟类及昆虫噬食、蝇类叮咬、生长环境对果粒所造成的擦伤等问题，果皮外观光滑细腻，果面洁净安全卫生，方便食用，这对于难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数。

套袋果实摘袋后上色均匀，色泽鲜亮。所以，套袋栽培更适于提子、藤稔等特殊葡萄品种的种植需求，通过采用纸质葡萄套袋，解决其红提色度均匀问题。除此之外，套袋葡萄还可适当延长贮藏期，并相对减少运输过程对果穗的损伤。

采用套袋栽培技术种植葡萄，可以从源头上有效减少病虫、农药、细菌等对果穗的危害，明显提高了葡萄果实的商品价值，利于生产高档葡萄提高其市场竞争力，满足逐步提高的果品消费需求。并可提升葡萄的销售价格，增加果农收入，不但提高了葡萄的种植效益，而且提高了果农的经济效益。

2 葡萄套袋及设备

2.1 葡萄套袋

经多年来的使用和发展，水果套袋已形成了很多系列，不同水果所用套袋均有差异，主要体现在套袋原纸的强度指标、光学性能、颜色；套袋的形式、规格等方面。如:普通型和表面疏水型套袋；单层、双层、三层果袋;内外分离套袋;红、黑、白、黄等颜色套袋，已多达数十个品种。

葡萄套袋多为单层袋，颜色分为白色、黄色及浅蓝色等，葡萄套袋外观形式有普通袋、立体袋；一体袋、开窗袋等。套袋规格取决于所栽培葡萄的品种，提子、藤稔等大果穗葡萄套袋较大，小果穗葡萄则套袋较小。葡萄套袋常见规格为350mm×290mm、320mm×230mm、300mm×200mm。优质葡萄套袋应设计科学合理，大小适宜，既满足果穗生长发育要求，又不浪费材料；套袋操作方便，扎口严密牢固。关键是要采用专用优质葡萄袋原纸生产制作，确保套袋质量，使套袋具有较高强度而且柔软有韧性，具有良好的抵御风雨及日晒的能力，适中的透气性等，能够对葡萄果穗生长起到保护作用，为生产优质绿色葡萄提供技术保障。

2.2 套袋生产设备

葡萄套袋含有袋口、捆扎丝、袋体、袋底、通气放水孔等部位。这一切都通过套袋机来实现。常见葡萄套袋生产设备属单层果袋机类，套袋长度规格可调。据称，新一代葡萄套袋生产设备还可具有涂蜡，印刷商标等功能。可实现一机多能，进一步提高套袋生产效率，有效降低产品生产成本，满足不同用户的采购需求。

葡萄套袋制作工艺过程如图1所示。

图1 制袋工艺过程示意图

以单层葡萄套袋机为例，该设备采用了同步送纸、机内成型与辅助送袋技术，使其在纸幅定位、套袋成型等方面都可满足使用要求。设备采用全轴承结构，结构运行更稳定，轴件耐磨损、持久耐用，使整机使用寿命更长；旋转切刀断纸技术，实现断纸工序低噪音而且更快捷；采用辊式涂胶技术，可使袋底及侧缝胶道更加均匀连续，涂胶机构和镶丝机构设计合理，可以保证套袋粘合整齐、牢固，不开胶，袋口绑丝不出现漏丝、掉丝现象；对纸张材料的适应能力强，适于多种套袋原纸的生产。套袋长短方向规格可调，使套袋加工制作规格更加灵活。设备便于操作，只需2人即可连续完成上料辊、折叠、粘合、裁剪、制袋、废料回收、自动计数过程。

设备主要特征：制袋速度：300个/min；配套动力：3 kW

外形尺寸：4.1×1×1.5m；重量：1300kg

3 套袋机工作原理及结构分析

3.1 设备工作原理

葡萄制袋机主要由原纸放辊、压痕、涂胶、镶丝、成型、切断部分组成。在套袋制作过程中，首先要把分切好的原纸材料，通过纵向牵引辊牵引前行，经过成型器压痕折叠成扁筒状，并粘结成筒，同时在袋口部位镶嵌绑丝，最后封底成袋。也可取消袋内镶丝工序，制成无绑丝套袋，简化制袋过程，提高成袋效率，在供袋时另行配置绑丝即可。

3.2 套袋机主要结构分析

单层葡萄套袋机结构如图2、图3所示

图2 葡萄套袋机结构走向图

图3 葡萄套袋机结构示意图

葡萄制袋机主要由退纸、涂胶、成型、切断等部位组成。

在套袋机运行过程中，退纸机构的作用是能够保证连续的退纸，通过牵引辊的作用把原纸材料从退纸轴拉出，使下道工序能够顺利接纸，并保证一定的速度和张力。退纸结构有单轴固定式、双轴回转式及传递式几种结构，目前低速、间歇式生产套袋机多采用单轴固定式退纸结构，单轴固定式退纸结构装有两个支架，能够连续供纸于下道工序，同时满足装卸纸辊需求。并装有退纸轴、锥形头、轴瓦等部件。并具有横向和纵向调节功能，张力控制可通过连接在给纸轴上的机械式制动器来控制。有一些套袋机通过传感器和磁粉制动器来自动控制张力，张力控制更加稳定，使纸幅在恒张力状态下运行，有条件的情况下应尽可能采用后种张力控制方式。

压印机构即根据不同套袋规格调整压印宽度，完成预成型动作，确保折叠位置准确无误。

横、纵向涂胶机构一般为辊式涂胶，涂胶装置主要由胶辊及胶槽组成。按套袋粘接位置，在横向及纵向搭接部位均匀涂抹胶粘剂，实现套袋底部和侧面的对位粘接。要注意纸面上胶道状态，及时调整涂胶机构，使涂胶量均匀连续，保证套袋准确粘接。

折叠机构：按压印位置进行折叠，将纸幅形成筒状。

镶丝：通过预先装入的钢丝卷进行袋口自动镶丝。

成型器：折叠后进入成型器，定位成型。

牵引压合：成型后进行牵引压合粘接。

切断机构是套袋机的关键部位之一，可根据规格要求调整套袋长度，将成筒状套袋按着设定尺寸进行切断。套袋机一般采用双回转刀辊式切断方式，利用机械的循环连锁装置与纸速同步进行，刀辊运行速度接近纸幅运行速度。双回转刀辊在刀辊上按径向安装回转刀，当切断质量不佳时，如出现切口不整齐、纸屑增加现象，则需取下切刀进行磨刀操作，如刀刃出现明显磨损或缺口，可用油石消除后再进行磨刀操作。

4 影响套袋机运行的主要因素

4.1 原纸性能对套袋机操作的影响

4.1.1 套袋原纸特点

葡萄套袋由葡萄套袋原纸加工而成，葡萄套袋原纸应属于农用特种纸范畴。葡萄套袋必须要具有很好的阻隔屏蔽作用，以适应葡萄套袋栽培农艺要求，套袋原纸产品需要具备强度高，防水性好，合适的透气度、不透明度、柔软度指标，可杀菌抗病虫害等特点。如强度要求：为防止室外风雨环境的破坏，要求较高的湿抗张强度和抗水性能，以保证在风雨侵袭的情况下，能够长时间使用；呼吸要求：具有合适的透气度；避光要求：通过套袋的屏蔽作用，减少强光线造成的日灼或着色不均匀对葡萄果穗的影响。使套袋产品对葡萄生长具有保护作用，以满足套袋后葡萄的生长发育，安全稳定的保护果穗顺利成熟。为生产优质果品奠定了基础。

一组葡萄原纸检测结果：定量45g/m2；干抗张强度30N；湿抗张强度10N；撕裂度235mN；耐破度105kPa；吸水性，4.1g/m2；透气度 1.79μm/Pa·s。其中涉及对套袋机械加工性能有所影响的技术指标主要是强度指标和吸水性能，需要在套袋机使用过程中加以注意。

4.1.2 对套袋机张力控制的影响

稳定的张力控制是纸幅平稳运行的保证，放纸时纸页性能的变化会对张力控制的有所影响。如原纸定量大时，对应张力较大，低定量原纸则张力较小。同一纸幅横幅定量不均匀，或纸的紧度不一致都可导致运行纸幅的受力不均匀，使张力发生变化。原纸表面状态也将影响运行张力，如原纸平滑度也将引起张力变化，原纸平滑度愈高张力愈小，反之当纸面较为粗糙时，张力则较大。尤其是采用表面涂布工艺的生产原纸，平滑度指标较高。

4.1.3 对粘接效果的影响

表面吸水性反映了原纸表面吸收水的能力，套袋纸要求具有良好的抗水性即低吸水性。但吸水性与纸页对胶粘剂的吸附量有关，需要根据原纸的吸附指标，调整上胶量，保证套袋的牢固粘接。

柔软度也是套袋纸的一个指标，一定的柔软度可保证在果穗生长过程中不损伤果粒表面，但很多国产套袋原纸柔软度指标欠佳，尤其是当抗水性能较高时，原纸更加脆硬。这都将影响套袋的压印及涂胶粘接效果，需要在套袋生产过程中摸索调整工艺，保证成袋质量。

4.2 生产及原纸贮存环境的影响

环境温度、湿度变化是影响套袋原纸性能的重要因素。纸张类材料具有疏松多孔特点，在高湿度环境下，原纸将吸潮变软，伸缩率变大，抗张强度变小。相反，在低温、低湿度条件下，原纸水分含量降低，纸张相应变硬、变脆。所以，秋冬季生产时，纸幅张力较大，夏季生产时张力相对小些，在制定套袋机操作条件时要考虑环境因素的影响。

4.3 设备状态的影响

套袋机结构比较简单，容易操作，只要做好设备维护工作，套袋机均可进行连续性大批量生产。在日常生产过程中，要注意观察设备的运行状况，发现问题及时停机进行维修，避免带病运转。利用班组交接班时间，对设备进行简单的清洁，重点是涂胶机构，以保证涂胶质量。同时做好套袋机的维修保养工作，对设备进行定期的检查、维护，尤其要对套袋机切断机构进行仔细的检查，保证切断效果。通过对各部件的维护保养，掌握套袋机各机构情况，以保证出现故障时能够及时处理，提高设备利用率。

5 结语

随着生活质量的提高，食品安全问题已得到全社会的普遍关注，人们对水果质量也提出了新的要求。尤其是对于入口即食而又难于清洗的葡萄果实，更希望在果穗生长过程中降低被污染程度，更加绿色安全。生产优质葡萄的有效措施就是套袋栽培，通过套袋的屏蔽保护作用，隔断农药、雾霾、尘土的污染，避免蝇虫叮咬，减少病虫害的发生。因此，葡萄套袋及套袋原纸的生产将具有很好的发展空间。

[1]谭国民主编.特种纸[M].北京：化学工业出版社，2005

[2]文琼菊编.常用纸张品种简明手册[M].北京：化学工业出版社，2005

2013-03-06