Не всички филми са създадени еднакви. Това създава проблеми както за машината, така и за оператора. Ето как да се справите с тях. #съвети за обработка #най-добри практики
При централните повърхностни машини за навиване напрежението на лентата се контролира от повърхностни задвижвания, свързани към стакер или притискащи ролки, за да се оптимизира нарязването на лентата и разпределението на лентата. Напрежението на намотката се контролира независимо, за да се оптимизира твърдостта на бобината.
При навиване на фолиото върху чисто централно устройство за навиване, напрежението на платното се създава от въртящия момент на навиване на централното задвижване. Опънът на лентата първо се настройва на желаната твърдост на ролката и след това постепенно се намалява, докато фолиото се навива.
При навиване на фолиото върху чисто централно устройство за навиване, напрежението на платното се създава от въртящия момент на навиване на централното задвижване. Опънът на лентата първо се настройва на желаната твърдост на ролката и след това постепенно се намалява, докато фолиото се навива.
При навиване на филмови продукти на централната/повърхностна машина за навиване, притискащата ролка се задейства, за да контролира напрежението на лентата. Моментът на навиване не зависи от напрежението на мрежата.
Ако всички платна от фолио бяха перфектни, производството на перфектни ролки не би било голям проблем. За съжаление не съществуват перфектни филми поради естествените вариации в смолите и нехомогенностите в образуването на филма, покритието и отпечатаните повърхности.
Като се има предвид това, задачата на операциите по навиване е да се гарантира, че тези дефекти не се виждат визуално и не се увеличават по време на процеса на навиване. След това операторът на навиващото устройство трябва да се увери, че процесът на навиване не оказва допълнително влияние върху качеството на продукта. Най-голямото предизвикателство е да се навие гъвкавото опаковъчно фолио, така че да може да работи безпроблемно в производствения процес на клиента и да произвежда висококачествен продукт за своите клиенти.
Значението на твърдостта на фолиото Плътността на фолиото или напрежението на намотката е най-важният фактор при определяне дали едно фолио е добро или лошо. Ролка, навита твърде меко, ще бъде „извън кръгла“ при навиване, манипулиране или съхранение. Заоблеността на ролките е много важна за клиента, за да могат да обработват тези ролки при максимална производствена скорост, като същевременно поддържат минимални промени в напрежението.
Плътно навитите ролки могат сами да причинят проблеми. Те могат да създадат проблеми с блокиране на дефекти, когато слоевете се слеят или залепнат. При навиване на стреч фолио върху тънкостенна сърцевина, навиването на твърда ролка може да доведе до счупване на сърцевината. Това може да причини проблеми при премахване на вала или поставяне на вала или патронника по време на последващи операции по развиване.
Руло, което е навито твърде стегнато, също може да влоши дефектите на платното. Фолиата обикновено имат леко високи и ниски зони в напречното сечение на машината, където лентата е по-дебела или по-тънка. При навиване на твърдата мозъчна обвивка зоните с голяма дебелина се припокриват. Когато се навиват стотици или дори хиляди слоеве, високите секции образуват ръбове или издатини върху ролката. Когато филмът се разтегне през тези издатини, той се деформира. След това тези области създават дефекти, наречени „джобове“ във филма, докато ролката се развива. Твърдият вал с дебела лента до по-тънка струга може да доведе до дефекти на валовете, наречени вълнообразност или следи от въже върху валовете.
Малки промени в дебелината на навитата ролка няма да бъдат забележими, ако в ролката е навито достатъчно въздух в ниските части и лентата не е опъната във високите части. Рулата обаче трябва да се навиват достатъчно плътно, така че да са кръгли и да останат такива по време на работа и съхранение.
Рандомизиране на вариациите от машина до машина Някои гъвкави фолиа за опаковане, независимо дали по време на процеса на екструдиране или по време на покриване и ламиниране, имат вариации в дебелината от машина до машина, които са твърде големи, за да бъдат точни, без да се преувеличават тези дефекти. За да се рационализират вариациите на ролката за навиване от машина към машина, пренавиващото устройство и устройството за навиване на лентата или слотове се движат напред и назад спрямо лентата, докато лентата се нарязва и навива. Това странично движение на машината се нарича осцилация.
За да осцилира успешно, скоростта трябва да е достатъчно висока, за да променя на случаен принцип дебелината, и достатъчно ниска, за да не изкриви или набръчка филма. Основното правило за максимална скорост на разклащане е 25 mm (1 инч) на минута за всеки 150 m/min (500 ft/min) скорост на навиване. В идеалния случай скоростта на трептене се променя пропорционално на скоростта на навиване.
Анализ на твърдостта на мрежата Когато ролка от гъвкав опаковъчен филмов материал е навита вътре в ролката, има напрежение в ролката или остатъчно напрежение. Ако това напрежение стане голямо по време на навиването, вътрешната намотка към сърцевината ще бъде подложена на големи натоварвания на натиск. Това е, което причинява дефекти „изпъкналост“ в локализирани области на намотката. При навиване на нееластични и силно хлъзгави филми, вътрешният слой може да се разхлаби, което може да доведе до навиване на ролката при навиване или разтягане при развиване. За да предотвратите това, калерчето трябва да се навие плътно около сърцевината и след това по-малко, когато диаметърът на калерчето се увеличи.
Това обикновено се нарича конус на твърдостта на търкаляне. Колкото по-голям е диаметърът на завършената навита бала, толкова по-важен е конусният профил на балата. Тайната за правене на добра здрава конструкция от усукана стомана е да започнете с добра здрава основа и след това да я навиете с прогресивно по-малко напрежение върху намотките.
Колкото по-голям е диаметърът на завършената навита бала, толкова по-важен е конусният профил на балата.
Добрата солидна основа изисква намотката да започне с висококачествена, добре съхранявана сърцевина. Повечето филмови материали се навиват върху хартиена сърцевина. Сърцевината трябва да е достатъчно здрава, за да издържи напрежението на навиване при натиск, създадено от филма, плътно навит около сърцевината. Обикновено хартиената сърцевина се суши в пещ до съдържание на влага 6-8%. Ако тези ядра се съхраняват в среда с висока влажност, те ще абсорбират тази влага и ще се разширят до по-голям диаметър. След това, след операцията по навиване, тези сърцевини могат да бъдат изсушени до по-ниско съдържание на влага и намалени по размер. Когато това се случи, основата на солидно хвърляне при контузия ще изчезне! Това може да доведе до дефекти като изкривяване, изпъкналост и/или изпъкналост на ролките, когато се манипулират или развиват.
Следващата стъпка за получаване на необходимата добра основа на намотката е да започнете да навивате с възможно най-високата твърдост на намотката. След това, докато ролката от филмов материал се навива, твърдостта на ролката трябва да намалява равномерно. Препоръчителното намаляване на твърдостта на ролката при крайния диаметър обикновено е 25% до 50% от първоначалната твърдост, измерена в сърцевината.
Стойността на твърдостта на първоначалната ролка и стойността на конусността на напрежението на навиване обикновено зависят от съотношението на натрупване на навитата ролка. Факторът на нарастване е съотношението на външния диаметър (OD) на сърцевината към крайния диаметър на навитата ролка. Колкото по-голям е окончателният диаметър на навиване на балата (колкото по-висока е структурата), толкова по-важно става да започнете с добра здрава основа и постепенно да навивате по-меки бали. Таблица 1 дава основно правило за препоръчителната степен на намаляване на твърдостта въз основа на кумулативен фактор.
Инструментите за навиване, използвани за втвърдяване на лентата, са сила на лентата, натиск надолу (пресоващи или подреждащи ролки или макари за навиване) и въртящ момент от централното задвижване при навиване на филмови платна върху центъра/повърхността. Тези така наречени TNT принципи на навиване са обсъдени в статия в изданието от януари 2013 г. на Plastics Technology. По-долу се описва как да се използва всеки от тези инструменти за проектиране на тестери за твърдост и се предоставя основно правило за първоначалните стойности, за да се получат необходимите тестери за твърдост на ролки за различни гъвкави опаковъчни материали.
Принципът на силата на навиване на мрежата. При навиване на еластични филми опънът на лентата е основният принцип на навиване, използван за контролиране на твърдостта на ролката. Колкото по-плътно е опънато фолиото преди навиване, толкова по-твърда ще бъде навитата ролка. Предизвикателството е да се гарантира, че напрежението на мрежата не причинява значителни постоянни напрежения във филма.
Както е показано на фиг. 1, при навиване на фолио върху чиста централна машина за навиване, напрежението на лентата се създава от въртящия момент на навиване на централното задвижване. Опънът на лентата първо се настройва на желаната твърдост на ролката и след това постепенно се намалява, докато фолиото се навива. Силата на мрежата, генерирана от централното задвижване, обикновено се управлява в затворен контур с обратна връзка от сензор за напрежение.
Стойността на началната и крайната сила на острието за определен материал обикновено се определя емпирично. Добро правило за диапазон на якост на лентата е 10% до 25% от якостта на опън на фолиото. Много публикувани статии препоръчват определена сила на мрежата за определени уеб материали. Таблица 2 изброява предложените напрежения за много уеб материали, използвани в гъвкави опаковки.
За навиване на чиста централна машина за навиване, първоначалното напрежение трябва да бъде близо до горния край на препоръчителния диапазон на напрежение. След това постепенно намалете напрежението на намотката до долния препоръчителен диапазон, посочен в тази таблица.
Стойността на началната и крайната сила на острието за определен материал обикновено се определя емпирично.
Когато навивате ламинирана лента, съставена от няколко различни материала, за да получите препоръчаното максимално напрежение на лентата за ламинираната структура, просто добавете максималното напрежение на лентата за всеки материал, който е бил ламиниран заедно (обикновено независимо от покритието или адхезивния слой) и нанесете следващата сума от тези напрежения. като максималното опъване на ламинатното платно.
Важен фактор за напрежението при ламиниране на гъвкави филмови композити е, че отделните платна трябва да бъдат опънати преди ламиниране, така че деформацията (удължаване на платното поради опън на платното) да е приблизително еднаква за всяко платно. Ако едно платно се изтегли значително повече от другите платна, в ламинираните платна могат да възникнат проблеми с навиването или разслояването, известни като „тунелиране“. Степента на напрежение трябва да бъде съотношението на модула към дебелината на лентата, за да се предотврати извиване и/или тунелиране след процеса на ламиниране.
Принципът на спираловидната захапка. При навиване на нееластични филми, затягането и въртящият момент са основните принципи на навиване, използвани за контролиране на твърдостта на ролката. Скобата регулира твърдостта на ролката, като премахва граничния слой въздух, който следва лентата в поемащата ролка. Скобата също създава напрежение върху ролката. Колкото по-твърда е скобата, толкова по-твърда е навиващата ролка. Проблемът с навиването на гъвкаво опаковъчно фолио е да се осигури достатъчно налягане надолу, за да се отстрани въздухът и да се навие твърда, права ролка, без да се създава прекомерно напрежение от вятъра по време на навиването, за да се предотврати увързването или навиването на ролката в дебели зони, които деформират лентата.
Натоварването на скобата е по-малко зависимо от материала, отколкото напрежението на лентата, и може да варира в широки граници в зависимост от материала и необходимата твърдост на ролката. За да се предотврати набръчкването на навития филм, причинено от прищипването, натоварването в прищипката е минимално необходимото, за да се предотврати задържането на въздух в ролката. Това натоварване при притискане обикновено се поддържа постоянно при централните навивки, тъй като природата осигурява постоянна сила на натоварване при притискане за конуса на натиск в щипката. Тъй като диаметърът на ролката става по-голям, контактната площ (площта) на пролуката между навиващата ролка и притискащата ролка става по-голяма. Ако ширината на тази коловоза се промени от 6 мм (0,25 инча) в сърцевината до 12 мм (0,5 инча) в цялата ролка, налягането на вятъра автоматично се намалява с 50%. В допълнение, с увеличаване на диаметъра на навиващата ролка, количеството въздух, следващ повърхността на ролката, също се увеличава. Този граничен слой въздух увеличава хидравличното налягане в опит да отвори празнината. Това повишено налягане увеличава конусността на натоварването на затягане с увеличаване на диаметъра.
При широки и бързи машини за навиване, използвани за навиване на ролки с голям диаметър, може да се наложи да се увеличи натоварването върху скобата за навиване, за да се предотврати навлизането на въздух в ролката. На фиг. 2 показва централно устройство за навиване на фолио с натоварена с въздух притискаща ролка, която използва инструменти за опъване и затягане, за да контролира твърдостта на навиващата ролка.
Понякога въздухът е наш приятел. Някои фолиа, особено „лепкави“ фолиа с високо триене, които имат проблеми с еднородността, изискват навиване на празнина. Навиването с празнина позволява малко количество въздух да бъде изтеглено в балата, за да се предотвратят проблеми със заседнала мрежа в балата и помага за предотвратяване на изкривяването на мрежата, когато се използват по-дебели ленти. За успешното навиване на тези празни фолиа, операцията по навиване трябва да поддържа малка, постоянна междина между притискащата ролка и опаковъчния материал. Тази малка, контролирана междина помага за измерване на навития въздух върху ролката и насочва платното направо в устройството за навиване, за да предотврати набръчкване.
Принцип на навиване на въртящия момент. Инструментът за въртящ момент за получаване на твърдост на ролката е силата, развита през центъра на навиващата ролка. Тази сила се предава през мрежестия слой, където дърпа или издърпва вътрешната обвивка на фолиото. Както бе споменато по-рано, този въртящ момент се използва за създаване на сила на мрежата върху централната намотка. За тези видове машини за навиване опънът и въртящият момент на лентата имат един и същ принцип на навиване.
При навиване на филмови продукти върху централната/повърхностна машина за навиване, притискащите ролки се задействат, за да контролират напрежението на лентата, както е показано на фигура 3. Опъването на лентата, влизащо в машината за навиване, е независимо от напрежението на навиване, генерирано от този въртящ момент. При постоянно напрежение на платното, влизащо в машината за навиване, напрежението на входящото платно обикновено се поддържа постоянно.
Когато режете и пренавивате филм или други материали с висок коефициент на Поасон, трябва да се използва централно/повърхностно навиване, ширината ще варира в зависимост от здравината на лентата.
При навиване на филмови продукти на машина за централно/повърхностно навиване, напрежението на навиване се контролира в отворен контур. Обикновено първоначалното напрежение на навиване е 25-50% по-голямо от напрежението на входящата лента. След това, с увеличаване на диаметъра на лентата, напрежението на намотката постепенно намалява, достигайки или дори по-малко от напрежението на входящата лента. Когато напрежението на намотката е по-голямо от напрежението на входящата лента, задвижването на повърхността на притискащата ролка регенерира или генерира отрицателен (спирачен) въртящ момент. Тъй като диаметърът на навиващата ролка се увеличава, ходовото задвижване ще осигурява все по-слабо спиране, докато се достигне нулев въртящ момент; тогава напрежението на намотката ще бъде равно на напрежението на мрежата. Ако напрежението на вятъра е програмирано под силата на мрежата, наземното задвижване ще изтегли положителен въртящ момент, за да компенсира разликата между по-ниското напрежение на вятъра и по-високата сила на мрежата.
При рязане и навиване на фолио или други материали с висок коефициент на Поасон трябва да се използва централно/повърхностно навиване и ширината ще се променя със силата на лентата. Уредите за навиване на централната повърхност поддържат постоянна ширина на ролката с прорези, тъй като към устройството за навиване се прилага постоянно напрежение на лентата. Твърдостта на ролката ще бъде анализирана въз основа на въртящия момент в центъра без проблеми с ширината на конуса.
Ефект на коефициента на триене на фолиото върху намотката Свойствата на междуслойния коефициент на триене (COF) на фолиото оказват голямо влияние върху способността за прилагане на принципа на TNT за получаване на желаната коравина на ролката без дефекти на ролката. Най-общо казано, филмите с коефициент на междупластово триене 0,2–0,7 се търкалят добре. Въпреки това, навиването на филмови ролки без дефекти с високо или ниско приплъзване (нисък или висок коефициент на триене) често създава значителни проблеми с навиването.
Филмите с високо приплъзване имат нисък коефициент на междупластово триене (обикновено под 0,2). Тези фолиа често страдат от вътрешно приплъзване на лентата или проблеми с навиването по време на операциите по навиване и/или последващо развиване, или проблеми с обработката на лентата между тези операции. Това вътрешно приплъзване на острието може да причини дефекти като драскотини по острието, вдлъбнатини, телескопични и/или звездообразни дефекти. Филмите с ниско триене трябва да се навиват възможно най-плътно върху ядро с висок въртящ момент. След това напрежението на намотката, генерирано от този въртящ момент, постепенно се намалява до минимална стойност от три до четири пъти външния диаметър на сърцевината и необходимата твърдост на ролката се постига с помощта на принципа на навиване със скоба. Въздухът никога няма да бъде наш приятел, когато става въпрос за навиване на фолио с високо приплъзване. Тези филми трябва винаги да се навиват с достатъчна сила на затягане, за да се предотврати навлизането на въздух в ролката по време на навиване.
Филмът с ниско приплъзване има по-висок коефициент на междупластово триене (обикновено над 0,7). Тези филми често страдат от проблеми с блокиране и/или набръчкване. При навиване на филми с висок коефициент на триене може да възникне овалност на ролката при ниски скорости на навиване и проблеми с подскачане при високи скорости на навиване. Тези ролки може да имат повдигнати или вълнообразни дефекти, известни като плъзгащи се възли или плъзгащи се бръчки. Филмите с високо триене се навиват най-добре с празнина, която минимизира празнината между следващите и поемащите ролки. Разпръскването трябва да се осигури възможно най-близо до мястото на опаковане. FlexSpreader покрива добре навитите направляващи ролки преди навиване и помага да се сведат до минимум дефектите при нагъване при навиване с високо триене.
Научете повече Тази статия описва някои от дефектите на ролката, които могат да бъдат причинени от неправилна твърдост на ролката. Новото The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide прави още по-лесно идентифицирането и коригирането на тези и други дефекти на ролката и лентата. Тази книга е актуализирана и разширена версия на бестселъра Речник за ролкови и уеб дефекти от TAPPI Press.
Подобреното издание е написано и редактирано от 22 експерти в индустрията с над 500 години опит в макарите и навиването. Достъпно е чрез TAPPI, щракнете тук.
R. Duane Smith is the Specialty Winding Manager for Davis-Standard, LLC in Fulton, New York. With over 43 years of experience in the industry, he is known for his expertise in coil handling and winding. He received two winding patents. Smith has given over 85 technical presentations and published over 30 articles in major international trade journals. Contacts: (315) 593-0312; dsmith@davis-standard.com; davis-standard.com.
Разходите за материали са най-големият разходен фактор за повечето екструдирани стоки, така че преработвателите трябва да бъдат насърчавани да намалят тези разходи.
Ново проучване показва как видът и количеството LDPE, смесен с LLDPE, влияе върху обработката и свойствата на якост/твърдост на раздуханото фолио. Показаните данни са за смеси, обогатени с LDPE и LLDPE.
Възстановяването на производството след поддръжка или отстраняване на неизправности изисква координирани усилия. Ето как да подравните работни листове и да ги стартирате възможно най-бързо.
Време на публикуване: 24 март 2023 г
