包裝印刷行業的生產質量與溫度控制密切相關,從薄膜吹塑的冷卻定型,到凹版印刷的干燥溫控,再到復合工藝的熱壓冷卻,每一個環節的溫度穩定性都直接影響產品的外觀質感、物理性能和生產效率。冷水機作為核心溫控設備,需在油墨揮發、粉塵較多的環境中,提供 ±1℃的控溫精度,同時適應不同材質(塑料、紙張、金屬箔)的冷卻需求,平衡能耗成本與產品品質。包裝印刷用冷水機的選型與運行,是保障包裝產品 “高顏值” 與 “高性能” 的關鍵環節,更是提升品牌競爭力的重要支撐。
包裝材料的多樣性要求冷卻系統具備靈活的溫度適配能力:
聚乙烯(PE)薄膜吹塑需將模頭溫度從 200℃快速冷卻至 50℃,冷卻速率直接影響薄膜透明度(每提升 1℃/s 速率,透光率增加 2%);
鋁箔復合工藝的熱壓輥需維持 80±2℃,溫度過高會導致膠水溢出(污染復合層),過低則復合強度不足(剝離力下降 10%);
UV 固化印刷的燈管冷卻需在 30 秒內將溫度從 150℃降至 60℃,避免余熱導致油墨二次固化(產生色差)。
某軟包裝廠因冷水機響應滯后(延遲 15 秒),導致薄膜吹塑時冷卻不均,一卷膜出現褶皺缺陷,損失達 2 萬元。
印刷環境的特殊介質對冷水機材質提出要求:
凹版印刷的溶劑型油墨(含甲苯、乙酯)揮發后可能混入冷卻水,需采用耐有機溶劑的密封件(如氟橡膠),溶脹率≤3%;
鍍鋁薄膜生產的冷卻系統需耐受鋁粉顆粒(粒徑 5-20μm)沖刷,換熱器需具備防堵塞設計(如大通道結構);
水性油墨印刷的冷卻水可能呈弱酸性(pH 6-7),管道需采用 304 不銹鋼(避免銹蝕產生鐵銹污染)。
某彩印廠因冷卻管道銹蝕,導致印刷品出現褐色斑點,客戶退貨率上升 8%,直接損失 15 萬元。
包裝印刷的批量生產要求冷水機具備高穩定性:
平均無故障時間(MTBF)≥8000 小時,支持連續 24 小時運行(每月維護停機時間≤4 小時);
具備變頻調節功能(冷量 30%-100% 可調),匹配印刷機、復合機的間歇式生產模式(如換卷時能耗降低 40%);
機組能效比(COP)滿負荷時≥3.8,部分負荷(50%)時≥3.2,降低長期運行成本。

吹塑薄膜冷卻
某薄膜廠采用該方案后,薄膜厚度偏差從 6% 降至 2%,斷裂伸長率提升 10%,優等品率達 98%。
采用螺桿式冷水機(制冷量 50-200kW),為冷水環提供 15±1℃冷卻水,水流速≥1.5m/s(確保冷卻均勻);
風環與水環組合冷卻(水環負責接觸冷卻,風環輔助定型),水溫與環境溫差控制在 10℃以內(避免結露);
與吹塑機聯動,根據薄膜厚度自動調整水環流量(厚膜增加 20% 冷量),牽引速度變化時同步調節。
流延薄膜冷卻
采用多機頭冷水機(每輥獨立控制),制冷量 30-100kW / 輥,水溫控制精度 ±0.5℃;
冷卻輥內部采用螺旋導流設計(增加 30% 換熱面積),確保軸向溫差≤1℃,徑向溫差≤0.5℃;
配備油霧分離器(處理軸承潤滑產生的油霧),避免污染換熱器(影響換熱效率)。
凹版印刷冷卻
采用風冷式冷水機(制冷量 20-80kW),為印版輥和干燥箱冷卻套供水,水溫 25±1℃;
印版輥水路采用雙進雙出設計(水流速 2m/s),確保輥面溫度均勻(溫差≤1℃);
與印刷機 PLC 聯動,根據印刷速度(100-300m/min)和油墨類型自動調整冷量(溶劑型油墨增加 15% 冷量)。
UV 印刷固化冷卻
采用小型渦旋冷水機(制冷量 5-20kW),直接冷卻燈管套管,水溫 15±1℃,流量穩定在 ±3% 以內;
冷卻套管采用石英玻璃材質(透光率≥95%),不影響 UV 固化效果;
配備燈管溫度傳感器,超溫時自動增加冷卻水量(120% 額定值),同時降低傳送帶速度(避免紙張變形)。
干式復合冷卻
某復合廠采用該方案后,復合膜剝離強度從 0.6N/15mm 提升至 1.2N/15mm,耐蒸煮性能達標率 100%。
采用水冷式冷水機(制冷量 50-150kW),熱壓輥與冷卻輥獨立供水(熱壓輥 60±1℃,冷卻輥 15±1℃);
冷卻輥表面鍍鉻(硬度≥HRC60),內部流道按 “溫差補償” 設計(中間段流量大于兩端);
與復合機聯動,根據復合材質(如鋁箔、PET)自動調整熱壓溫度和冷卻水量(鋁箔復合增加 25% 冷量)。
制袋機冷卻
采用活塞式冷水機(制冷量 10-30kW),熱封刀內置冷卻銅管(直徑 3-5mm),水流速≥1m/s;
冷卻系統響應時間≤5 秒,熱封刀閉合時自動提升流量(150% 額定值),打開后恢復 50% 流量;
配備壓力補償裝置(維持進水壓力 0.3±0.02MPa),確保不同熱封刀冷卻效果一致。
循環水處理
開放式系統:添加緩蝕阻垢劑(如聚磷酸鹽),控制 pH 值 7.5-8.5,總硬度≤300mg/L(以 CaCO?計),每周檢測一次;
封閉式系統:使用去離子水(電導率≤100μS/cm),添加防銹劑(如亞硝酸鈉,濃度 2%),每季度更換一次;
過濾系統:印刷冷卻回路配備自清潔過濾器(精度 50μm),薄膜冷卻回路用袋式過濾器(精度 20μm),每周清理 / 更換濾芯。
設備防腐蝕與磨損
管道材質:與印刷油墨接觸區域采用 304 不銹鋼,鋁箔復合車間管道增加防腐涂層(厚度≥50μm);
換熱器防護:采用大通道板式換熱器(通道寬度≥5mm),避免鋁粉、油墨顆粒堵塞;
定期檢測:每季度對金屬部件進行壁厚檢測(腐蝕速率≤0.1mm / 年),對密封件進行硬度測試(變化率≤10%)。
某包裝廠通過規范管理,冷卻系統堵塞故障從每月 2 次降至 0.3 次,換熱器清洗周期從 2 個月延長至 6 個月。
智能負荷調節
變頻控制:根據設備運行狀態(如印刷機換卷、復合機停機)自動調整壓縮機轉速(30-50Hz),部分負荷時節能 30%-40%;
錯峰運行:利用夜間谷段電價(0:00-8:00)制備冷水并儲存在蓄冷槽(容量 50-100m3),白天高峰時段減少機組運行;
某印刷廠應用后,冷水機年耗電量下降 25 萬度,電費節約 20 萬元。
余熱回收利用
干燥箱高溫排風(80-100℃):通過換熱器預熱新風(從 20℃升至 50℃),節約加熱能耗(替代電加熱或蒸汽);
熱壓輥回水(60-70℃):回收后用于車間供暖(冬季)或加熱清洗用水;
某復合廠余熱回收系統年節約天然氣 8 萬立方米,減少碳排放 60 噸。
常見故障處理
水溫偏高:檢查過濾器是否堵塞(清理)、冷凝器散熱是否良好(清洗)、制冷劑是否不足(補充);
流量波動:排查水泵葉輪是否磨損(更換)、管道是否泄漏(修復)、閥門是否卡塞(檢修);
壓力異常:高壓過高(檢查冷卻塔風機、清理冷凝器),低壓過低(檢查膨脹閥、排查泄漏)。