A rugalmas csomagolófólia hengerlésével járó nehézségek leküzdése | műanyag technológia

Nem minden film egyforma. Ez problémákat okoz mind a csévélőnek, mind a kezelőnek. Íme, hogyan kell kezelni őket. #feldolgozási tippek #bevált gyakorlatok
A központi felülettekercselőknél a szalagfeszességet a felrakó- vagy szorítógörgőkhöz csatlakoztatott felületi meghajtók szabályozzák a szalag hasításának és elosztásának optimalizálása érdekében. A tekercsfeszesség függetlenül szabályozott a tekercs merevségének optimalizálása érdekében.
Ha a fóliát tisztán központi csévélőre tekercseljük, a központi hajtás tekercselési nyomatéka hozza létre a szalagfeszülést. A szövedék feszességét először a kívánt tekercsmerevségre kell beállítani, majd a fólia feltekercselésével fokozatosan csökkenteni kell.
Ha a fóliát tisztán központi csévélőre tekercseljük, a központi hajtás tekercselési nyomatéka hozza létre a szalagfeszülést. A szövedék feszességét először a kívánt tekercsmerevségre kell beállítani, majd a fólia feltekercselésével fokozatosan csökkenteni kell.
A fóliatermékek feltekercselésekor a középső/felületi csévélőre a szorítógörgőt működtetik, hogy szabályozzák a szalagfeszességet. A tekercselési nyomaték nem függ a szalagfeszességtől.
Ha minden fóliaháló tökéletes lenne, a tökéletes tekercsek előállítása nem lenne nagy probléma. Sajnos tökéletes filmek nem léteznek a gyanták természetes változásai és a filmképzés, bevonat és nyomtatott felületek inhomogenitása miatt.
Ezt szem előtt tartva a tekercselési műveletek feladata annak biztosítása, hogy ezek a hibák vizuálisan ne legyenek láthatóak, és a tekercselés során ne növekedjenek. A tekercselő kezelőjének ezután meg kell győződnie arról, hogy a tekercselési folyamat nem befolyásolja tovább a termék minőségét. A végső kihívás a rugalmas csomagolófólia tekercselése, hogy az zökkenőmentesen működjön az ügyfél gyártási folyamatában, és kiváló minőségű terméket állítson elő ügyfelei számára.
A film merevségének jelentősége A film sűrűsége vagy tekercselési feszültsége a legfontosabb tényező annak meghatározásában, hogy egy film jó vagy rossz. A túl puhára tekercselt tekercs feltekeréskor, kezeléskor vagy tároláskor „nem kerek lesz”. A hengerek gömbölyűsége nagyon fontos a megrendelő számára annak érdekében, hogy ezeket a tekercseket maximális gyártási sebességgel, minimális feszültségváltozások mellett tudja feldolgozni.
A szorosan feltekert tekercsek saját problémákat okozhatnak. Hibablokkolási problémákat okozhatnak, amikor a rétegek összeolvadnak vagy megtapadnak. Ha vékony falú magra sztreccsfilmet tekercsel, egy merev tekercs feltekerése a mag eltörését okozhatja. Ez problémákat okozhat a tengely eltávolításakor vagy a tengely vagy a tokmány behelyezése során a következő letekercselési műveletek során.
A túl szorosan feltekert tekercs súlyosbíthatja a szalaghibákat. A fóliák általában enyhén magas és alacsony területeket tartalmaznak a gép keresztmetszetében, ahol a szövedék vastagabb vagy vékonyabb. A dura mater feltekerésekor a nagy vastagságú területek átfedik egymást. Több száz vagy akár több ezer réteg feltekerésekor a magas részek bordákat vagy kiemelkedéseket képeznek a tekercsen. Ha a fóliát ezeken a kiemelkedéseken keresztül feszítik, deformálódik. Ezek a területek aztán „zsebeknek” nevezett hibákat hoznak létre a filmben, ahogy a tekercs letekerődik. A kemény rendsor, amelynek vastag szála a vékonyabb szál mellett, a rendsor hibáihoz, úgynevezett hullámossághoz vagy kötélnyomokhoz vezethet.
A feltekert tekercs vastagságának kis változásai nem lesznek észrevehetőek, ha az alsó szakaszokban elegendő levegőt tekercselnek a tekercsbe, és a felső szakaszokban a szalag nem nyúlik meg. A tekercseket azonban elég szorosan fel kell tekercselni, hogy kerekek legyenek, és a kezelés és tárolás során is azok maradjanak.
A gépek közötti változatok véletlenszerűsítése Egyes flexibilis csomagolófóliák, akár az extrudálási folyamatuk, akár a bevonatolás és laminálás során, túl nagyok a gépek közötti vastagságváltozások között ahhoz, hogy pontosak legyenek anélkül, hogy eltúloznák ezeket a hibákat. A gépek közötti csévélőhenger variációk ésszerűsítése érdekében a szalag vagy a vágófelcsévélő és a csévélő oda-vissza mozog a szalaghoz képest, miközben a szalagot vágják és feltekerik. A gépnek ezt az oldalirányú mozgását oszcillációnak nevezzük.
A sikeres oszcilláció érdekében a sebességnek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy véletlenszerűen változtassa a vastagságot, és elég alacsonynak ahhoz, hogy a film ne vetemedjen vagy gyűrődjön. A maximális rázási sebesség ökölszabálya 25 mm (1 hüvelyk) percenként minden 150 m/perc (500 láb/perc) tekercselési sebesség esetén. Ideális esetben az oszcillációs sebesség a tekercselési sebességgel arányosan változik.
Szövedék merevségének elemzése Amikor egy tekercs rugalmas csomagolófólia anyagot tekercselnek fel a tekercs belsejében, a tekercsben feszültség vagy maradó feszültség lép fel. Ha ez a feszültség nagy lesz a tekercselés során, a belső tekercs a mag felé nagy nyomó terhelésnek lesz kitéve. Ez okozza a „kidudorodó” hibákat a tekercs meghatározott területein. A nem elasztikus és erősen csúszós fóliák feltekerésekor a belső réteg meglazulhat, ami a tekercs feltekercselését vagy megnyúlását idézheti elő. Ennek elkerülése érdekében az orsót szorosan a mag köré kell feltekerni, majd az orsó átmérőjének növekedésével kevésbé szorosan.
Ezt általában gördülési keménység kúposnak nevezik. Minél nagyobb a kész tekercsbála átmérője, annál fontosabb a bála kúpos profilja. A jó sodrott acél merevségű konstrukció titka az, hogy egy jó erős alappal kell kezdeni, majd fokozatosan feltekerni a tekercsek feszültségének csökkenésével.
Minél nagyobb a kész tekercsbála átmérője, annál fontosabb a bála kúpos profilja.
A jó szilárd alap megköveteli, hogy a tekercselés jó minőségű, jól tárolt maggal induljon. A legtöbb filmanyagot egy papírmagra tekercslik fel. A magnak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a mag köré szorosan tekercselt film által keltett nyomó tekercselési feszültségnek. A papírmagot jellemzően kemencében szárítják 6-8%-os nedvességtartalomig. Ha ezeket a magokat magas páratartalmú környezetben tárolják, felszívják a nedvességet, és nagyobb átmérőjűvé bővülnek. Ezután a tekercselés után ezek a magok alacsonyabb nedvességtartalomra száríthatók és méretre csökkenthetők. Amikor ez megtörténik, a szilárd sérülési dobás alapja eltűnik! Ez olyan hibákhoz vezethet, mint a tekercsek meghajlása, kidudorodása és/vagy kiemelkedése, amikor azokat kezelik vagy letekerik.
A következő lépés a szükséges jó tekercsalap megszerzéséhez, hogy a tekercselést a tekercs lehető legnagyobb merevségével kezdjük meg. Ezután a filmanyag tekercsének feltekerésekor a tekercs merevségének egyenletesen kell csökkennie. A hengerkeménység javasolt csökkentése a végső átmérőnél jellemzően a magnál mért eredeti keménység 25-50%-a.
A kezdeti tekercs merevségének és a tekercselési feszültség kúposságának értéke általában a feltekert tekercs felépítési arányától függ. Az emelkedési tényező a mag külső átmérőjének (OD) és a tekercshenger végső átmérőjének aránya. Minél nagyobb a bála végső tekercselési átmérője (minél magasabb a szerkezet), annál fontosabb, hogy jó erős alappal kezdjünk, és fokozatosan puhább bálákat tekerjünk fel. Az 1. táblázat ökölszabályt ad a keménységcsökkentés javasolt mértékére, kumulatív tényező alapján.
A szövedék merevítésére használt tekercselési eszközök a szalagerő, a lefelé irányuló nyomás (nyomó- vagy felrakóhengerek vagy csévélőhengerek), valamint a középső hajtásból származó tekercselési nyomaték, amikor a fóliaszalagot a középső/felületre tekercseli. Ezeket az úgynevezett TNT tekercselési elveket a Plastics Technology 2013. januári számában megjelent cikk tárgyalja. Az alábbiakban leírjuk, hogyan kell ezeket az eszközöket használni a keménységmérők tervezésére, és hüvelykujjszabályt adunk a kezdeti értékekre vonatkozóan, hogy megkapjuk a különböző rugalmas csomagolóanyagokhoz szükséges hengerkeménységmérőket.
A tekercselési erő elve. Elasztikus fóliák tekercselésekor a tekercs merevségének szabályozására a fő tekercselési elv a szalagfeszesség. Minél szorosabbra feszítik a fóliát a tekercselés előtt, annál merevebb lesz a tekercs. A kihívás az, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a szalagfeszesség mértéke ne okozzon jelentős tartós feszültséget a fóliában.
ábrán látható módon. 1, amikor a fóliát tiszta középső csévélőre tekercseljük, a szalagfeszesség a központi hajtás tekercselési nyomatéka által jön létre. A szövedék feszességét először a kívánt tekercsmerevségre kell beállítani, majd a fólia feltekercselésével fokozatosan csökkenteni kell. A középső hajtás által generált hevedererőt általában zárt hurokban szabályozzák, egy feszültségérzékelő visszacsatolásával.
A kezdeti és végső pengeerő értékét egy adott anyagra általában empirikusan határozzák meg. Egy jó hüvelykujjszabály a szövedék szilárdsági tartományához a fólia szakítószilárdságának 10–25%-a. Sok publikált cikk javasol bizonyos mennyiségű webes erősséget bizonyos webanyagokhoz. A 2. táblázat felsorolja a javasolt feszültségeket sok rugalmas csomagolásban használt szalaganyag esetén.
Tiszta középső csévélőn történő tekercselés esetén a kezdeti feszültségnek közel kell lennie az ajánlott feszültségi tartomány felső határához. Ezután fokozatosan csökkentse a tekercsfeszültséget a táblázatban jelzett alsó ajánlott tartományra.
A kezdeti és végső pengeerő értékét egy adott anyagra általában empirikusan határozzák meg.
Több különböző anyagból álló laminált szövedék tekercselésekor a laminált szerkezethez ajánlott maximális szövedékfeszesség eléréséhez egyszerűen adja hozzá a maximális szövedékfeszültséget minden egyes laminált anyaghoz (általában függetlenül a bevonattól vagy a ragasztórétegtől), és alkalmazza a ezeknek a feszültségeknek a következő összege. mint a laminált szövedék maximális feszültsége.
A hajlékony fóliakompozitok laminálásakor a feszítés egyik fontos tényezője, hogy az egyes szövedékeket a laminálás előtt meg kell feszíteni úgy, hogy a deformáció (a szövedék megnyúlása a szövedék feszültsége miatt) megközelítőleg azonos legyen minden egyes szövedéknél. Ha az egyik szövedéket lényegesen jobban húzzák, mint a többi szalagot, akkor a laminált szövedékekben hullámosodási vagy leválási problémák léphetnek fel, amelyeket „alagútnak” neveznek. A feszültség mértékének a modulus és a szalagvastagság arányának kell lennie, hogy megakadályozzuk a hullámosodást és/vagy alagútképződést a laminálási folyamat után.
A spirális harapás elve. A nem rugalmas fóliák tekercselésekor a szorítás és a nyomaték a fő tekercselési elvek a tekercs merevségének szabályozására. A bilincs úgy állítja be a tekercs merevségét, hogy eltávolítja a szalagot követő légréteget a felvevőhengerbe. A bilincs feszültséget is teremt a tekercsen. Minél merevebb a bilincs, annál merevebb a tekercshenger. A flexibilis csomagolófólia tekercselésének problémája az, hogy elegendő nyomást biztosítson a levegő eltávolításához és egy merev, egyenes tekercs feltekercseléséhez anélkül, hogy a tekercselés során túlzott szélfeszültség keletkezne, hogy megakadályozza a tekercs megtapadását vagy tekercselését vastag területeken, amelyek deformálják a szalagot.
A szorító terhelése kevésbé függ az anyagtól, mint a szövedék feszessége, és az anyagtól és a kívánt görgő merevségétől függően széles határok között változhat. A tekercsfólia rés által okozott ráncosodásának megakadályozása érdekében a résben lévő terhelés minimálisan szükséges ahhoz, hogy megakadályozzuk a levegő beszorulását a tekercsben. Ezt a résterhelést általában állandóan tartják a középső csévélőkön, mert a természet állandó résterhelési erőt biztosít a résben lévő nyomókúp számára. A tekercs átmérőjének növekedésével a tekercshenger és a nyomógörgő közötti rés érintkezési felülete (területe) nagyobb lesz. Ha ennek a nyomvonalnak a szélessége a magnál 6 mm-ről (0,25 hüvelyk) a teljes tekercsnél 12 mm-re (0,5 hüvelykre) változik, a szélnyomás automatikusan 50%-kal csökken. Emellett a tekercshenger átmérőjének növekedésével a henger felületét követő levegő mennyisége is növekszik. Ez a határréteg a levegő növeli a hidraulikus nyomást, hogy megpróbálja kinyitni a rést. Ez a megnövekedett nyomás növeli a szorító terhelés kúposságát az átmérő növekedésével.
A nagy átmérőjű tekercsek tekercselésére használt széles és gyors csévélőknél szükség lehet a tekercsbilincs terhelésének növelésére, hogy megakadályozzuk a levegő bejutását a tekercsbe. ábrán. A 2. ábra egy központi fóliatekercselőt mutat levegővel terhelt nyomóhengerrel, amely feszítő- és szorítószerszámokat használ a tekercshenger merevségének szabályozására.
Néha a levegő a barátunk. Egyes fóliák, különösen a „ragadós” nagy súrlódású fóliák, amelyeknek problémái vannak az egyenletességgel, hézagtekercselést igényelnek. A réstekercselés lehetővé teszi, hogy kis mennyiségű levegőt szívjon be a bálába, hogy megelőzze a szalag elakadását a bálán belül, és segít megelőzni a szalag vetemedését vastagabb csíkok használatakor. Ezen résfóliák sikeres feltekercseléséhez a tekercselési műveletnek kis, állandó rést kell fenntartania a nyomóhenger és a csomagolóanyag között. Ez a kicsi, szabályozott rés segít a tekercsre tekercselt levegő adagolásában, és egyenesen a tekercselőbe vezeti a szalagot, hogy megakadályozza a gyűrődést.
A nyomatéktekercselés elve. A hengermerevség elérésére szolgáló nyomatékszerszám a tekercshenger közepén keresztül kifejtett erő. Ez az erő átadódik a hálórétegen, ahol húzza vagy húzza a fólia belső burkolatát. Amint korábban említettük, ezt a nyomatékot arra használják, hogy a középső tekercselésen hálóerőt hozzanak létre. Az ilyen típusú csévélőknél a szalagfeszesség és nyomaték ugyanaz a tekercselési elv.
A fóliatermékek középső/felületi csévélőre tekercselésekor a szorítógörgők működésbe lépnek, hogy szabályozzák a szalagfeszességet, amint az a 3. ábrán látható. A tekercselőbe belépő szalagfeszesség független az e nyomaték által generált tekercselési feszültségtől. A tekercselőbe belépő szalag állandó feszültsége mellett a bejövő szalag feszültsége általában állandó marad.
Fólia vagy más magas Poisson-arányú anyagok vágásakor és visszatekerésekor középső/felületi tekercset kell használni, a szélesség a szalag szilárdságától függően változik.
A fóliatermékek központi/felülettekercselő gépre történő tekercselésekor a tekercselés feszültségét nyitott hurokban szabályozzák. A kezdeti tekercselési feszültség jellemzően 25-50%-kal nagyobb, mint a bejövő szalag feszültsége. Ezután a szalag átmérőjének növekedésével a tekercselési feszültség fokozatosan csökken, elérve vagy még kisebb is, mint a bejövő szalag feszültsége. Ha a tekercselés feszültsége nagyobb, mint a bejövő szalagfeszesség, a nyomógörgő felületi hajtása regenerálódik, vagy negatív (fékező) nyomatékot generál. A tekercshenger átmérőjének növekedésével a haladó hajtás egyre kevesebb fékezést biztosít a nulla nyomaték eléréséig; akkor a tekercselési feszültség egyenlő lesz a szövedék feszültségével. Ha a szélfeszültség a szalagerő alá van programozva, a talajhajtás pozitív nyomatékot húz, hogy kompenzálja a kisebb szélfeszültség és a nagyobb szalagerő közötti különbséget.
Fólia vagy más magas Poisson-arányú anyagok vágásakor és tekercselésekor középső/felületi tekercset kell használni, és a szélesség a szalag szilárdságával változik. A középső felületű tekercselők állandó hornyolt tekercsszélességet tartanak fenn, mivel a tekercselőt állandó szalagfeszesség éri. A tekercs keménységét a középponti nyomaték alapján elemzik, a kúpszélességgel kapcsolatos problémák nélkül.
A fólia súrlódási tényezőjének hatása a tekercselésre A fólia rétegközi súrlódási együtthatója (COF) nagymértékben befolyásolja a TNT-elv alkalmazásának képességét a kívánt tekercsmerevség elérésére tekercshibák nélkül. Általánosságban elmondható, hogy a 0,2–0,7 rétegközi súrlódási együtthatójú fóliák jól gördülnek. A nagy vagy alacsony csúszással (alacsony vagy nagy súrlódási együtthatóval) rendelkező, hibamentes fóliatekercsek tekercselése azonban gyakran jelentős tekercselési problémákat okoz.
A nagy csúszású fóliák rétegközi súrlódási együtthatója alacsony (általában 0,2 alatti). Ezek a fóliák gyakran szenvednek belső szalagcsúszástól vagy tekercselési problémáktól a tekercselési és/vagy azt követő letekercselési műveletek során, vagy a szalagkezelési problémáktól ezek között a műveletek között. A penge belső megcsúszása hibákat, például pengekarcolásokat, horpadásokat, teleszkópos és/vagy csillaghengerhibákat okozhat. Az alacsony súrlódású fóliákat a lehető legszorosabban kell feltekerni egy nagy nyomatékú magra. Ezután az e nyomaték által generált tekercselési feszültséget fokozatosan a mag külső átmérőjének három-négyszeresére csökkentik, és a szükséges tekercsmerevséget a szorító tekercselés elvén érik el. A levegő soha nem lesz a barátunk, ha tekercselő, csúszós fóliáról van szó. Ezeket a fóliákat mindig megfelelő szorítóerővel kell feltekerni, hogy a tekercselés során ne kerüljön levegő a tekercsbe.
Az alacsony csúszású fóliák rétegközi súrlódási együtthatója magasabb (általában 0,7 felett). Ezek a filmek gyakran blokkolási és/vagy gyűrődési problémákkal küzdenek. Magas súrlódási tényezőjű fóliák tekercselésekor alacsony tekercselési sebességnél ovális tekercselés, nagy tekercselési sebességnél pedig pattogási problémák léphetnek fel. Ezeken a tekercseken kiemelkedő vagy hullámos hibák lehetnek, amelyeket csúszócsomónak vagy csúszó ráncnak neveznek. A nagy súrlódású fóliákat a legjobban olyan hézaggal lehet feltekerni, amely minimálisra csökkenti a hézagot a követő és a felvevő hengerek között. A terítést a tekercselési ponthoz lehető legközelebb kell biztosítani. A FlexSpreader bevonja a jól feltekert görgőket a tekercselés előtt, és segít minimalizálni a csúszó gyűrődési hibákat nagy súrlódású tekercseléskor.
További információ Ez a cikk leír néhány tekercshibát, amelyet a nem megfelelő hengerkeménység okozhat. Az új The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide segítségével még könnyebben azonosítható és kijavítható ezek és más tekercs- és szalaghibák. Ez a könyv a TAPPI Press által kiadott legkelendőbb Roll and Web Defect Glossary frissített és bővített változata.
Az Enhanced Editiont 22 iparági szakértő írta és szerkesztette, akik több mint 500 éves tapasztalattal rendelkeznek az orsó és tekercselés terén. A TAPPI-n keresztül érhető el, kattintson ide.
        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.
A legtöbb extrudált áru esetében az anyagköltség a legnagyobb költségtényező, ezért a feldolgozókat ösztönözni kell ezen költségek csökkentésére.
Egy új tanulmány azt mutatja, hogy az LLDPE-vel kevert LDPE típusa és mennyisége hogyan befolyásolja a fúvott fólia feldolgozását és szilárdsági/szívóssági tulajdonságait. A feltüntetett adatok LDPE-vel és LLDPE-vel dúsított keverékekre vonatkoznak.
A termelés helyreállítása karbantartás vagy hibaelhárítás után összehangolt erőfeszítést igényel. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan igazíthatja a munkalapokat, és a lehető leggyorsabban üzembe helyezheti őket.