Ne všechny filmy jsou si rovné. To vytváří problémy jak pro navíječku, tak pro obsluhu. Zde je návod, jak se s nimi vypořádat. #tipy pro zpracování #doporučené postupy
U centrálních povrchových navíječů je napětí pásu řízeno povrchovými pohony připojenými ke stohovacímu nebo přítlačnému válci, aby se optimalizovalo řezání a distribuce pásu. Napětí vinutí je nezávisle řízeno pro optimalizaci tuhosti cívky.
Při navíjení fólie na čistě centrální navíječ vzniká napětí pásu navíjecím momentem centrálního pohonu. Napětí pásu se nejprve nastaví na požadovanou tuhost role a poté se postupně snižuje, jak se fólie navíjí.
Při navíjení fólie na čistě centrální navíječ vzniká napětí pásu navíjecím momentem centrálního pohonu. Napětí pásu se nejprve nastaví na požadovanou tuhost role a poté se postupně snižuje, jak se fólie navíjí.
Při navíjení fóliových produktů na středový/povrchový navíječ se ovládá přítlačný válec, aby se řídilo napětí pásu. Moment navíjení nezávisí na napětí pásu.
Pokud by všechny pásy filmu byly dokonalé, výroba dokonalých rolí by nebyl velký problém. Naneštěstí dokonalé filmy neexistují kvůli přirozeným odchylkám v pryskyřicích a nehomogenitám při tvorbě filmu, povlaku a potištěných površích.
S ohledem na to je úkolem navíjecích operací zajistit, aby tyto vady nebyly vizuálně viditelné a během procesu navíjení se nezvětšovaly. Obsluha navíječky se pak musí ujistit, že proces navíjení dále neovlivňuje kvalitu produktu. Největší výzvou je navinout flexibilní obalovou fólii tak, aby mohla bezproblémově fungovat ve výrobním procesu zákazníka a produkovat vysoce kvalitní produkt pro své zákazníky.
Důležitost tuhosti filmu Hustota filmu neboli napětí vinutí je nejdůležitějším faktorem při určování, zda je film dobrý nebo špatný. Role navinutá příliš měkce bude při navíjení, manipulaci nebo skladování „nekulatá“. Kulatost válců je pro zákazníka velmi důležitá, aby bylo možné tyto role zpracovat maximální výrobní rychlostí při zachování minimálních změn tahu.
Těsně navinuté role mohou samy o sobě způsobit problémy. Mohou způsobit problémy s blokováním defektů, když se vrstvy spojí nebo slepí. Při navíjení strečové fólie na tenkostěnné jádro může navíjení tuhé role způsobit prasknutí jádra. To může způsobit problémy při vyjímání hřídele nebo vkládání hřídele nebo sklíčidla během následných odvíjecích operací.
Role, která je navinutá příliš těsně, může také zhoršit vady pásu. Fólie mají typicky mírně vysoké a nízké oblasti v průřezu stroje, kde je pás tlustší nebo tenčí. Při navíjení tvrdé pleny se oblasti velké tloušťky vzájemně překrývají. Když jsou navinuty stovky nebo dokonce tisíce vrstev, vysoké části tvoří hřebeny nebo výstupky na roli. Když je fólie natažena přes tyto výstupky, deformuje se. Tyto oblasti pak vytvářejí defekty zvané „kapsy“ ve filmu, když se role odvíjí. Tvrdý řádek s tlustým pramenem vedle tenčího pramene může vést k defektům řádku nazývaným zvlnění nebo stopy lana na řádku.
Malé změny v tloušťce navinutého válce nebudou patrné, pokud je do role navinuto dostatek vzduchu v nízkých částech a pás není natažen ve vysokých částech. Role však musí být navinuté dostatečně pevně, aby byly kulaté a zůstaly tak při manipulaci a skladování.
Randomizace variací mezi stroji Některé flexibilní balicí fólie, ať už během jejich vytlačovacího procesu nebo během potahování a laminování, mají mezi stroji odchylky tloušťky, které jsou příliš velké na to, aby byly přesné, aniž by se tyto vady zveličovaly. Aby se zefektivnily variace navíjecích válců mezi stroji, převíječ a navíječ pásu nebo řezačky se pohybují tam a zpět vzhledem k pásu, jak je pás řezán a navíjen. Tento boční pohyb stroje se nazývá kmitání.
K úspěšnému kmitání musí být rychlost dostatečně vysoká, aby náhodně měnila tloušťku, a dostatečně nízká, aby se film nezkroutil nebo nepomačkal. Základní pravidlo pro maximální rychlost třepání je 25 mm (1 palec) za minutu pro každých 150 m/min (500 stop/min) rychlost navíjení. V ideálním případě se rychlost kmitání mění úměrně rychlosti navíjení.
Analýza tuhosti pásu Když je role pružného obalového fóliového materiálu navinuta uvnitř role, dochází k napětí v roli nebo zbytkovému napětí. Pokud se toto napětí během navíjení zvětší, bude vnitřní vinutí směrem k jádru vystaveno vysokým tlakovým zatížením. To způsobuje „boule“ defekty v lokalizovaných oblastech cívky. Při navíjení neelastických a vysoce kluzkých fólií může dojít k uvolnění vnitřní vrstvy, což může způsobit zvlnění role při navíjení nebo roztažení při odvíjení. Aby se tomu zabránilo, musí být cívka navinuta těsně kolem jádra a poté méně pevně, když se průměr cívky zvětšuje.
To se běžně označuje jako zúžení válcovací tvrdosti. Čím větší je průměr hotového navinutého balíku, tím důležitější je kuželovitý profil balíku. Tajemství výroby dobré konstrukce s tuhostí lankové oceli je začít s dobrou pevnou základnou a poté ji navinout s postupně menším napětím na cívkách.
Čím větší je průměr hotového navinutého balíku, tím důležitější je kuželovitý profil balíku.
Dobrý pevný základ vyžaduje, aby vinutí začínalo vysoce kvalitním a dobře uloženým jádrem. Většina filmových materiálů je navinuta na papírové jádro. Jádro musí být dostatečně pevné, aby vydrželo tlakové navíjení vytvářené fólií těsně navinutou kolem jádra. Typicky se papírové jádro suší v sušárně na obsah vlhkosti 6-8 %. Pokud jsou tato jádra uložena v prostředí s vysokou vlhkostí, absorbují tuto vlhkost a roztahují se na větší průměr. Poté, po operaci navíjení, mohou být tato jádra vysušena na nižší obsah vlhkosti a zmenšení velikosti. Když k tomu dojde, základ pevného zranění bude pryč! To může vést k defektům, jako je zkroucení, vyboulení a/nebo vyčnívání rolí při manipulaci nebo odvíjení.
Dalším krokem k získání potřebné dobré základny cívky je začít navíjet s nejvyšší možnou tuhostí cívky. Poté, jak se role fóliového materiálu navíjí, tuhost role by se měla rovnoměrně snižovat. Doporučené snížení tvrdosti válce na konečném průměru je typicky 25 % až 50 % původní tvrdosti měřené na jádru.
Hodnota tuhosti počátečního svitku a hodnota zkosení navíjecího napětí obvykle závisí na poměru nárůstu navinutého svitku. Faktor stoupání je poměr vnějšího průměru (OD) jádra ke konečnému průměru navinuté role. Čím větší je konečný průměr navíjení balíku (čím vyšší je struktura), tím důležitější je začít s dobrým pevným základem a postupně navíjet měkčí balíky. Tabulka 1 uvádí orientační pravidlo pro doporučený stupeň snížení tvrdosti na základě kumulativního faktoru.
Navíjecí nástroje používané k vyztužení pásu jsou síla pásu, přítlak (lisovací nebo stohovací válečky nebo navíjecí cívky) a navíjecí moment ze středového pohonu při navíjení pásů fólie na střed/povrch. Tyto takzvané principy vinutí TNT jsou popsány v článku v lednovém čísle 2013 v časopise Plastics Technology. Následující text popisuje, jak používat každý z těchto nástrojů k navrhování tvrdoměrů, a poskytuje orientační pravidlo pro počáteční hodnoty pro získání požadovaných válcových tvrdoměrů pro různé flexibilní obalové materiály.
Princip síly navíjení pásu. Při navíjení elastických fólií je hlavním principem navíjení, který se používá k řízení tuhosti role, napětí pásu. Čím těsněji je fólie před navinutím natažena, tím tužší bude navinutá role. Výzvou je ujistit se, že velikost napětí pásu nezpůsobuje ve fólii významná trvalá napětí.
Jak je znázorněno na Obr. 1, při navíjení fólie na čistě středový navíječ je napětí pásu vytvářeno navíjecím momentem středového pohonu. Napětí pásu se nejprve nastaví na požadovanou tuhost role a poté se postupně snižuje, jak se fólie navíjí. Síla pásu generovaná středovým pohonem je obvykle řízena v uzavřené smyčce se zpětnou vazbou ze snímače napětí.
Hodnota počáteční a konečné síly ostří pro konkrétní materiál se obvykle stanovuje empiricky. Dobrým pravidlem pro rozsah pevnosti pásu je 10 % až 25 % pevnosti fólie v tahu. Mnoho publikovaných článků doporučuje určitou sílu webu pro určitý webový materiál. Tabulka 2 uvádí doporučená napětí pro mnoho síťových materiálů používaných ve flexibilních obalech.
Pro navíjení na čistý středový navíječ by počáteční napětí mělo být blízko hornímu konci doporučeného rozsahu napětí. Poté postupně snižujte napětí vinutí na nižší doporučený rozsah uvedený v této tabulce.
Hodnota počáteční a konečné síly ostří pro konkrétní materiál se obvykle stanovuje empiricky.
Při navíjení laminované tkaniny složené z několika různých materiálů, abyste získali doporučené maximální napětí tkaniny pro laminovanou strukturu, jednoduše přidejte maximální napětí tkaniny pro každý materiál, který byl laminován dohromady (obvykle bez ohledu na potahovou nebo adhezivní vrstvu) a aplikujte další součet těchto napětí. jako maximální napětí laminátové tkaniny.
Důležitým faktorem v tahu při laminování flexibilních fóliových kompozitů je to, že jednotlivé pásy musí být před laminací napnuty tak, aby deformace (prodloužení pásu vlivem napětí pásu) byla pro každý pás přibližně stejná. Pokud je jeden pás tažen výrazně více než ostatní pásy, mohou u laminovaných pásů nastat problémy se zvlněním nebo delaminací, známé jako „tunelování“. Velikost napětí by měla být poměrem modulu k tloušťce pásu, aby se zabránilo zvlnění a/nebo tunelování po procesu laminace.
Princip spirálového skusu. Při navíjení neelastických fólií jsou hlavními principy navíjení, které se používají k řízení tuhosti role, upnutí a krouticí moment. Svorka nastavuje tuhost role odstraněním hraniční vrstvy vzduchu, která sleduje pás do navíjecího válce. Svorka také vytváří napětí na roli. Čím tužší svorka, tím tužší navíjecí válec. Problémem navíjení flexibilní balicí fólie je zajistit dostatečný přítlak pro odstranění vzduchu a navíjení tuhé, rovné role, aniž by se během navíjení vytvářelo nadměrné napětí větru, aby se zabránilo navíjení nebo navíjení role v silných oblastech, které deformují pás.
Zatížení svorky je méně závislé na materiálu než napětí pásu a může se značně lišit v závislosti na materiálu a požadované tuhosti válce. Aby se zabránilo mačkání navinutého filmu způsobeného štěrbinou, je zatížení v štěrbině minimální, aby se zabránilo zachycení vzduchu v roli. Toto zatížení ve svěru je obvykle udržováno konstantní na středových navíječkách, protože příroda poskytuje konstantní sílu zatížení svěru pro tlakový kužel ve svěru. S rostoucím průměrem válce se zvětšuje kontaktní plocha (plocha) mezery mezi navíjecím válcem a přítlačným válcem. Pokud se šířka této stopy změní z 6 mm (0,25 palce) v jádru na 12 mm (0,5 palce) při plném náklonu, tlak větru se automaticky sníží o 50 %. Kromě toho, jak se zvětšuje průměr navíjecího válce, zvyšuje se také množství vzduchu sledujícího povrch válce. Tato mezní vrstva vzduchu zvyšuje hydraulický tlak ve snaze otevřít mezeru. Tento zvýšený tlak zvyšuje kuželovitost upínací síly při zvětšování průměru.
U širokých a rychlých navíječek používaných k navíjení rolí s velkým průměrem může být nutné zvýšit zatížení navíjecí svorky, aby se zabránilo vnikání vzduchu do role. Na Obr. 2 znázorňuje centrální navíječ fólie se vzduchem plněným přítlačným válcem, který používá napínací a upínací nástroje k řízení tuhosti navíjecího válce.
Někdy je vzduch náš přítel. Některé fólie, zejména „lepivé“ fólie s vysokým třením, které mají problémy s rovnoměrností, vyžadují navíjení mezerou. Mezerové navíjení umožňuje nasát malé množství vzduchu do balíku, aby se zabránilo problémům se zasekáváním pásu v balíku a pomáhá předcházet deformaci pásu při použití silnějších pásů. Pro úspěšné navíjení těchto mezerových fólií musí navíjecí operace udržovat malou, konstantní mezeru mezi přítlačným válcem a balicím materiálem. Tato malá, kontrolovaná mezera pomáhá odměřovat vzduch navinutý na roli a vede pás přímo do navíječe, aby se zabránilo mačkání.
Princip momentového vinutí. Momentovým nástrojem pro získání tuhosti válce je síla vyvinutá středem navíjecího válce. Tato síla se přenáší přes vrstvu síťoviny, kde táhne nebo táhne za vnitřní obal fólie. Jak již bylo zmíněno dříve, tento točivý moment se používá k vytvoření síly pásu na středovém vinutí. U těchto typů navíječek má napětí a krouticí moment pásu stejný princip navíjení.
Při navíjení fóliových produktů na středový/povrchový navíječ jsou ovládány přítlačné válce, aby řídily napětí pásu, jak je znázorněno na obrázku 3. Napětí pásu vstupující do navíječe je nezávislé na napětí navíjení generovaném tímto kroutícím momentem. Při konstantním napětí pásu vstupujícího do navíječe je napětí přiváděného pásu obvykle udržováno konstantní.
Při řezání a převíjení filmu nebo jiných materiálů s vysokým Poissonovým poměrem by se mělo používat středové/povrchové navíjení, šířka se bude lišit v závislosti na síle pásu.
Při navíjení fóliových produktů na centrálním/povrchovém navíjecím stroji je napětí navíjení řízeno v otevřené smyčce. Typicky je počáteční napětí navíjení o 25 až 50 % větší než napětí příchozího pásu. Poté, jak se průměr pásu zvětšuje, napětí v navíjení se postupně snižuje a dosahuje nebo je dokonce menší než napětí přicházejícího pásu. Když je navíjecí napětí větší než vstupní napětí pásu, povrchový pohon přítlačného válce regeneruje nebo generuje záporný (brzdný) moment. S rostoucím průměrem navíjecího válce bude pohon pojezdu poskytovat stále menší brzdění, dokud není dosaženo nulového točivého momentu; pak se napětí vinutí bude rovnat napětí sítě. Pokud je napětí větru naprogramováno pod sílu pásu, pozemní pohon vytáhne kladný točivý moment, aby kompenzoval rozdíl mezi nižším napětím větru a vyšší silou pásu.
Při řezání a navíjení fólie nebo jiných materiálů s vysokým Poissonovým poměrem by se mělo používat středové/povrchové navíjení a šířka se bude měnit s pevností pásu. Středové povrchové navíječe udržují konstantní šířku štěrbinového válce, protože na navíječ působí konstantní napětí pásu. Tvrdost válce bude analyzována na základě točivého momentu ve středu bez problémů s šířkou kužele.
Vliv faktoru tření fólie na navíjení Vlastnosti interlaminárního koeficientu tření (COF) fólie mají velký vliv na schopnost aplikovat princip TNT pro získání požadované tuhosti válců bez defektů válců. Obecně lze říci, že se dobře odvalují fólie s koeficientem interlaminárního tření 0,2–0,7. Navíjení bezvadných rolí fólie s vysokým nebo nízkým skluzem (nízký nebo vysoký koeficient tření) však často představuje značné problémy s navíjením.
Vysoce skluzové fólie mají nízký koeficient mezilaminárního tření (typicky pod 0,2). Tyto fólie často trpí vnitřním prokluzem nebo problémy s navíjením během navíjení a/nebo následných odvíjecích operací nebo problémy s manipulací s pásem mezi těmito operacemi. Toto vnitřní prokluzování kotouče může způsobit vady, jako jsou škrábance kotouče, promáčkliny, teleskopické a/nebo hvězdicové vady. Fólie s nízkým třením je třeba navinout co nejtěsněji na jádro s vysokým točivým momentem. Poté se napětí vinutí generované tímto kroutícím momentem postupně snižuje na minimální hodnotu trojnásobku až čtyřnásobku vnějšího průměru jádra a pomocí principu vinutí svorkou je dosaženo požadované tuhosti role. Vzduch nikdy nebude naším přítelem, pokud jde o navíjení vysoce skluzové fólie. Tyto fólie musí být vždy navíjeny dostatečnou upínací silou, aby se zabránilo vnikání vzduchu do role během navíjení.
Nízkoskluzová fólie má vyšší koeficient interlaminárního tření (typicky nad 0,7). Tyto filmy často trpí problémy s blokováním a/nebo mačkáním. Při navíjení fólií s vysokým koeficientem tření může docházet k oválnosti svitku při nízkých rychlostech navíjení a problémům s odskakováním při vysokých rychlostech navíjení. Tyto role mohou mít vyvýšené nebo zvlněné vady běžně známé jako skluzové uzly nebo skluzové vrásky. Fólie s vysokým třením se nejlépe navíjejí s mezerou, která minimalizuje mezeru mezi následným a navíjecím válcem. Rozložení musí být zajištěno co nejblíže k místu balení. FlexSpreader pokrývá dobře navinuté vodicí role před navíjením a pomáhá minimalizovat vady skluzu při pomačkání při navíjení s vysokým třením.
Další informace Tento článek popisuje některé vady válců, které mohou být způsobeny nesprávnou tvrdostí válců. Nová příručka The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide ještě více usnadňuje identifikaci a opravu těchto a dalších vad role a pásu. Tato kniha je aktualizovanou a rozšířenou verzí bestselleru Roll and Web Defect Glossary od TAPPI Press.
Vylepšenou edici napsalo a editovalo 22 odborníků z oboru s více než 500 lety zkušeností v oblasti navíjení a navíjení. Je k dispozici prostřednictvím TAPPI, klikněte zde.
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.
Materiálové náklady jsou největším nákladovým faktorem pro většinu extrudovaného zboží, takže zpracovatelé by měli být podporováni, aby tyto náklady snižovali.
Nová studie ukazuje, jak typ a množství LDPE smíchaného s LLDPE ovlivňuje vlastnosti zpracování a pevnost/houževnatost vyfukované fólie. Uvedené údaje platí pro směsi obohacené o LDPE a LLDPE.
Obnovení výroby po údržbě nebo odstraňování problémů vyžaduje koordinované úsilí. Zde je návod, jak zarovnat listy a zprovoznit je co nejrychleji.
Čas odeslání: 24. března 2023
