我国铝卷包装技术现状与发展趋势

王 欣

(中色科技股份有限公司，河南 洛阳471039)

铝卷包装是铝卷储存和运输的重要保护措施。传统的铝卷包装为手工作业，包装质量差、生产效率低和工人劳动强度大是其致命的弱点。随着我国有色金属加工工业的飞速发展，铝板带加工企业的不断崛起壮大，低效率的手工包装根本不能满足生产要求。工业发达国家的铝板带企业都非常重视铝卷包装，将其提高到“保证安全储运，提升产品档次”的高度，开发出了完整的铝卷包装工艺技术和装备，基本实现了铝卷包装的自动化。在我国由于很多铝板带企业往往忽视产品最后一道工序——包装，认为中国的劳动力廉价，采用人工包装即可。这种不正确地认识导致我国很多铝板带企业的铝卷包装技术水平很低，“重主，轻辅”的思想为工程投产后的铝卷包装质量和效率埋下了巨大的隐患。

1 铝卷包装技术

1.1 铝卷包装方式

① 简易包装：铝卷卷取完成后在外圆上捆扎铝带并与木底座进行再次打捆固定。适合于短途运输且运输条件较好的铝卷。

② 精包装：使用多种包装材料按照不同的包装工艺要求包裹在铝卷的外表面并与木底座捆扎定型。适合于长途运输、海运等运输条件较差的铝卷。

1.2 铝卷包装材料

成品铝卷在出厂前要使用多种包装材料按照不同的包装工艺要求包裹在铝卷的外表面并捆扎定型。包装材料通常分为塑料袋或拉伸薄膜、外圆中空纸板、 内纸护角、外纸护角、端护板、捆扎带等。各种包装材料的作用如下：

1)塑料袋或拉伸薄膜：包裹在铝卷的外面，用于防水、防潮。

2)外圆中空纸板：保护铝卷、塑料袋或拉伸薄膜，同时减轻吊运对铝卷的冲击。

3)内、外纸护角：保护最易伤害的铝卷边缘，同时保护塑料袋或拉伸薄膜。

4)端护板：保护塑料袋或拉伸薄膜，同时减轻运输中对铝卷的冲击。

5)捆扎带：固定外圆中空纸板、内外纸护角、端护板等，并将铝卷和专用木底座固定在一起。

1.3 铝卷包装工艺

① 手动包装

手动包装是在一个专用的包装场地上进行，事先在一个包装平台上铺上捆带(也可后穿带)、外纸板、 塑料袋等，由吊车将铝卷吊运并落在包装材料上，操作工人依次将纸护角、塑料袋、外纸板包裹在铝卷上，卷眼内放置内纸、折塑料袋、放置内护角、端护板等，然后用气动打捆头打2～3道PET带或铝带；叉车再将铝卷放置在专用木托座上，再次用气动打捆头打2～3道铝带，将其和木托座捆扎在一起放入成品库。

手动包装虽然设备投资低，但铝卷外包装材料在作业场地上铺开后占地面积较大，吊车占用时间较长。手工包装场地与生产机组之间通常采用吊车进行物流传输，吊车完成一次往返运送视运输距离不同，通常需要3 - 8分钟，如果使用一台吊车用于包装，则吊车用于包装来料和入库，一进一出的运送时间至少需要6 分钟。包装位是不固定的，包装材料存放处相对包装位可能较远，搬运包装材料的时间就会长，劳动强度必然大。包装效果和捆带位置全凭操作者的熟练水平， 其一致性较差，同时打捆质量亦会受到影响。

② 半自动包装

半自动包装是在手工包装的基础上发展起来的，由专门的包装设备、辅助作业人员实现包装工作，有些设备还可独立工作无需人参与，半自动包装机组依靠人与设备的配合，往往可以达到较高的效率。

半自动包装机组基本工艺流程：上铝卷、对中并称净重、塑料拉伸薄膜密封缠绕、外圆纸板包装和内外边护角包装、外圆纸板打PET带、上木底座并翻卷、 称毛重、回转捆扎木底座打铝带、储运辊道输送、叉车移卷。在铝卷运送过程中人工完成外圆纸板、内外护角安装；配合半自动打捆机打捆；人工上木底座、贴标签。

半自动包装机组具有投资小、效率高、物流通畅、工人劳动强度小、包装质量好等特点，尤其适合我国大多数铝板带企业选用。

③ 全自动包装

全自动包装是全部由机械自动操作完成的包装过程。和半自动包装相比，可以在线根据卷材大小剪裁外圆纸板、内外边护角并自动包装，全自动打捆设备无需人工辅助，采用机器人贴标签等。全自动包装与前两种包装工艺相比，投资会增加很多，但它的生产效率高，包装质量一致性是这种机组的最大优势，国内至今还没有使用这样的包装机组。从投资回报和目前中国铝加工业实际水平来分析，采用这种机组对中国大多数铝板带企业来讲都有点过于“ 奢侈”。但作者相信，在不久的将来，中国的铝板带企业中一定会采用这种最先进的铝卷包装工艺和成套机组。

2 国内外铝卷包装技术现状和发展趋势

国外发达国家铝板带企业的铝卷包装技术已相当成熟，各大知名企业对成品铝卷的包装都有非常严格的要求，制定有企业标准，普遍采用自动化程度很高的包装机组来完成，所需的工人很少。工人只做一些辅助工作，如：上内外护角、粘纸和更换捆扎带等。

在铝卷包装技术和装备的研发方面，同其它冶金设备一样，工业发达国家遥遥领先于我国，最具代表性的公司有：美国伊利诺伊公司下属的SIGNODE、德国的SIEMAG和芬兰的PESMEL等，这些公司都各有侧重，其产品也各具特色。

SIGNODE是以全自动打捆机而著称，同时也生产为全自动打捆机配套的全自动打捆头和包装用材，如：专用捆扎带、护角、侧护板、锁扣等。其全自动打捆头最大锁紧力为20000N，同类产品中指标最高。图1、2为该公司生产的全自动周向和卷眼打捆机。

图1 全自动周向打捆机 图2 全自动卷眼打捆机

SIEMAG是轧制产品包装系统的市场主导者之一，从手动打带到全自动卷材包装，SIEMAG公司向企业提供不同自动化程度和不同用途的包装系统。通常把包装领域里的实践经验与输送设备可靠地结合在一起，无论是大、小卷材，都能提供满足客户要求的技术方案。迄今为止，SIEMAG公司已在全球设计和实施了120多套包装及运输系统。根据卷材的不同包装形式，提供的包装系统可以配备板式、鞍式或地辊式支座。同时利用最新的激光技术，辅助升降小车和横移转载车可以得到快速而精确的定位，其速度最高可达到300m/min。图3为该公司设计制造的全自动包装机组。

图3 全自动包装机组 图4 穿心缠绕包装

PESMEL公司成立初期专注于纸卷的物流和包装，1986年成功研制出金属行业第1台薄膜穿心缠绕机，如今又通过与包装材料生产商和包装设备制造的合作研究，开发出了皱纹纸或VCI防锈纸+缠绕膜穿心缠绕的包装方法，见图4，不仅可以防止外面的潮湿进入，也可防止残留在产品内部的潮湿引起产品锈蚀，同时具有材料环保、包装成本低等优点。

图5 国产半自动包装机组

我国的铝卷包装起步比较晚，从西南铝引进第一套铝卷包装机组投入使用算起只有十几年的时间。虽然目前我国铝板带产量已跃居世界前列，但铝卷包装技术和装备发展的比较缓慢。在众多铝板带企业中，目前投入使用的半自动铝卷包装机组不足十套，其中绝大部分引进，国产设备凤毛麟角。据了解在建工程中的铝卷包装机组还将有十套左右。由此可见，我国铝板带企业的铝卷包装技术现状是：机械化程度低、全自动打捆设备全部依赖进口。图5为中色科技股份有限公司自主研发的半自动铝带卷包装机组。

近年来，我国铝加工企业的决策者们通过与国外企业交流，开始认识到铝卷包装对确保安全储运、提高生产效率、提升产品档次的重要性，越来越多的企业在新建生产线中将包装机组作为重要的辅助工艺设备一同建设，而且装备的自动化程度也有了显著提高。

3 结束语

高品质的产品，不但要有一流的质量，还要有一流的包装。一流的包装源自于一流的包装技术与装备。落后的包装技术，不但效率低下，而且包装质量难以满足运输和存储的要求，外观质量更是难如人意。要想提高我国铝卷包装质量，使其达到国际先进水平，先进的、自动化的包装技术与装备将是我国铝板带企业的必然选择。