Að sigrast á erfiðleikunum við að rúlla sveigjanlegri umbúðafilmu |plasttækni

Ekki eru allar kvikmyndir jafnar.Þetta skapar vandamál fyrir bæði vindara og rekstraraðila.Hér er hvernig á að bregðast við þeim.#ábendingar um vinnslu #bestu starfsvenjur
Á miðflötssnúningum er vefspennu stjórnað með yfirborðsdrifum sem eru tengdir við staflara eða klemmuvalsar til að hámarka riftun og vefdreifingu.Vafningsspennu er sjálfstætt stjórnað til að hámarka stífleika spólunnar.
Þegar filmunni er spunnið á eingöngu miðlæga vinda myndast vefspenna af vafningstogi miðdrifsins.Vefspenna er fyrst stillt á æskilegan rúllustífleika og síðan minnkað smám saman eftir því sem filman vindur upp.
Þegar filmunni er spunnið á eingöngu miðlæga vinda myndast vefspenna af vafningstogi miðdrifsins.Vefspenna er fyrst stillt á æskilegan rúllustífleika og síðan minnkað smám saman eftir því sem filman vindur upp.
Þegar filmuvörur eru vindaðar á miðju/yfirborðsvindaranum er klemmulúlan virkjuð til að stjórna vefspennu.Vindastundin er ekki háð vefspennunni.
Ef allir vefir af filmu væru fullkomnir, væri ekki stórt vandamál að framleiða fullkomnar rúllur.Því miður eru fullkomnar kvikmyndir ekki til vegna náttúrulegra breytinga á kvoða og ósamræmi í filmumyndun, húðun og prentuðu yfirborði.
Með þetta í huga er verkefni vindaaðgerða að tryggja að þessir gallar séu ekki sýnilegir sjónrænt og aukist ekki á meðan á vindaferlinu stendur.Rekstraraðilinn þarf síðan að ganga úr skugga um að vindaferlið hafi ekki frekari áhrif á gæði vörunnar.Endanleg áskorun er að vinda sveigjanlegu umbúðafilmuna þannig að hún geti virkað óaðfinnanlega í framleiðsluferli viðskiptavinarins og framleitt hágæða vöru fyrir viðskiptavini sína.
Mikilvægi kvikmyndastífleika Þéttleiki kvikmyndar, eða vindaspenna, er mikilvægasti þátturinn í því að ákvarða hvort kvikmynd sé góð eða slæm.Rúllusár sem er of mjúkt verður „úr kringlótt“ þegar það er sært, meðhöndlað eða geymt.Hringleiki rúllanna er mjög mikilvægur fyrir viðskiptavininn til að geta unnið þessar rúllur á hámarks framleiðsluhraða en viðhalda lágmarks spennubreytingum.
Þétt vættar rúllur geta valdið eigin vandamálum.Þau geta skapað vandamál sem hindra galla þegar lögin renna saman eða festast.Þegar teygjufilmu er vindað á þunnveggðan kjarna getur vinding á stífri rúlla valdið því að kjarninn brotni.Þetta getur valdið vandræðum þegar skaftið er fjarlægt eða skaftinu eða spennunni komið fyrir í síðari afrúðunaraðgerðum.
Rúlla sem er vafið of þétt getur einnig aukið vefgalla.Kvikmyndir eru venjulega með örlítið há og lág svæði í þversniði vélarinnar þar sem vefurinn er þykkari eða þynnri.Þegar þú vindur dura mater skarast svæði af mikilli þykkt hvert annað.Þegar hundruð eða jafnvel þúsundir laga eru vafið mynda háu hlutar hryggja eða útskot á rúllunni.Þegar filman er teygð yfir þessar vörpun aflagast hún.Þessi svæði skapa síðan galla sem kallast "vasar" í filmunni þegar rúllan vindur upp á sig.Harður rófur með þykkum slípi við hliðina á þynnri róf getur leitt til galla í rófunni sem kallast öldugangur eða reipimerki á rófunni.
Litlar breytingar á þykkt sárrúllunnar verða ekki áberandi ef nægt loft er vafið inn í rúlluna á lágu köflunum og vefurinn ekki teygður á háu köflunum.Hins vegar verður að vinda rúllurnar nógu þétt þannig að þær séu kringlóttar og haldist þannig við meðhöndlun og geymslu.
Slembiröðun á afbrigðum frá vél til vél. Sumar sveigjanlegar umbúðafilmur, hvort sem þær eru í útpressunarferli eða við húðun og lagskiptingu, eru með þykktarbreytingar frá vél til vélar sem eru of miklar til að vera nákvæmar án þess að ýkja þessa galla.Til að hagræða afbrigðum vél-til-vélar vinda rúlla, hreyfast vefur eða rifrari og vindari fram og til baka miðað við vefinn þegar vefurinn er skorinn og vefnaður.Þessi hliðarhreyfing vélarinnar er kölluð sveifla.
Til þess að sveiflast með góðum árangri verður hraðinn að vera nógu mikill til að breyta þykktinni af handahófi og nógu lágur til að vinda eða hrukka filmuna.Þumalputtareglan fyrir hámarks hristingarhraða er 25 mm (1 tommur) á mínútu fyrir hverja 150 m/mín (500 fet/mín) vindhraða.Helst breytist sveifluhraðinn í hlutfalli við vindhraðann.
Greining á vefstífleika Þegar rúlla af sveigjanlegu umbúðafilmuefni er vafið inni í rúllunni er spenna í rúllunni eða afgangsálag.Ef þetta álag verður mikið við vinda verður innri vindan í átt að kjarnanum fyrir miklu þrýstiálagi.Þetta er það sem veldur „bungu“ göllum á staðbundnum svæðum spólunnar.Við vinda óteygjanlegar og mjög hálar filmur getur innra lagið losnað, sem getur valdið því að rúllan krullist þegar hún er slegin upp eða teygjast þegar hún er vinduð upp.Til að koma í veg fyrir þetta verður spólan að vera þétt um kjarnann og síðan minna þétt eftir því sem þvermál spólunnar eykst.
Þetta er almennt nefnt veltingur hörku taper.Því stærra sem þvermál fullbúna sárbaggans er, því mikilvægara er mjósnandi sniðið á bagganum.Leyndarmálið við að búa til góða stífleika í stáli er að byrja með góðan sterkan grunn og vinda honum síðan upp með smám saman minni spennu á spólunum.
Því stærra sem þvermál fullbúna sárbaggans er, því mikilvægara er mjósnandi sniðið á bagganum.
Góður traustur grunnur krefst þess að vindingin byrji með hágæða, vel geymdum kjarna.Flest filmuefni eru vafið á pappírskjarna.Kjarninn verður að vera nógu sterkur til að standast þrýstivindaálagið sem myndast af filmunni sem er þétt vafið um kjarnann.Venjulega er pappírskjarninn þurrkaður í ofni í 6-8% rakainnihald.Ef þessir kjarnar eru geymdir í umhverfi með miklum raka munu þeir gleypa þann raka og stækka í stærra þvermál.Síðan, eftir vindaaðgerðina, er hægt að þurrka þessa kjarna niður í lægra rakainnihald og minnka þær.Þegar þetta gerist verður grunnurinn að traustu meiðslakasti horfinn!Þetta getur leitt til galla eins og vinda, bólgnaða og/eða útskots á rúllunum þegar þær eru meðhöndlaðar eða afrúllaðar.
Næsta skref í að fá nauðsynlegan góða spólugrunn er að byrja að vinda með hæsta mögulega stífleika spólunnar.Síðan, þegar rúllan af filmuefni er vafið, ætti stífni rúllunnar að minnka jafnt.Ráðlögð lækkun á rúlluhörku við endanlegt þvermál er venjulega 25% til 50% af upprunalegu hörku sem mæld er í kjarnanum.
Verðmæti stífleika upphafsrúllunnar og gildi mjókkunar vindspennu fer venjulega eftir uppbyggingarhlutfalli sárrúllunnar.Hækkunarstuðullinn er hlutfall ytra þvermáls (OD) kjarnans og lokaþvermáls sárrúllunnar.Því stærra sem endanlegt vindaþvermál baglans er (því hærra sem uppbyggingin er), því mikilvægara verður að byrja með góðan sterkan grunn og vinda smám saman mýkri bagga.Tafla 1 gefur þumalputtareglu um ráðlagða hörkuskerðingu miðað við uppsafnaðan þátt.
Snúningsverkfærin sem notuð eru til að stífa vefinn eru vefkraftur, niðurþrýstingur (pressu- eða staflarúllur eða vindahjól) og vindatog frá miðdrifinu þegar spólað er filmuvef á miðju/yfirborði.Fjallað er um þessar svokölluðu TNT-vindareglur í grein í janúarhefti Plastics Technology 2013.Eftirfarandi lýsir því hvernig á að nota hvert þessara verkfæra til að hanna hörkuprófara og gefur þumalputtareglu fyrir upphafsgildi til að fá nauðsynlega rúlluhörkuprófara fyrir ýmis sveigjanleg umbúðaefni.
Meginreglan um vefvindakraft.Við vinda teygjanlegar filmur er vefspenna aðal vindareglan sem notuð er til að stjórna stífleika rúllunnar.Því þéttari sem filman er teygð áður en hún er vinduð, því stífari verður sárrúllan.Áskorunin er að ganga úr skugga um að magn vefspennunnar valdi ekki verulegu varanlegu álagi í kvikmyndinni.
Eins og sýnt er á mynd.1, þegar spólað er filmu á hreina miðjuvindara myndast vefspenna af vafningstogi miðdrifsins.Vefspenna er fyrst stillt á æskilegan rúllustífleika og síðan minnkað smám saman eftir því sem filman vindur upp.Vefkraftinum sem myndast af miðdrifinu er venjulega stjórnað í lokaðri lykkju með endurgjöf frá spennuskynjara.
Gildi upphafs- og lokakrafts blaðsins fyrir tiltekið efni er venjulega ákvarðað með reynslu.Góð þumalputtaregla fyrir vefstyrkleikasvið er 10% til 25% af togstyrk filmunnar.Margar birtar greinar mæla með ákveðnum vefstyrk fyrir ákveðið vefefni.Tafla 2 sýnir tillögur um spennu fyrir mörg vefefni sem notuð eru í sveigjanlegum umbúðum.
Til að vinda á hreina miðjuvindara ætti upphafsspennan að vera nálægt efri enda ráðlagðs spennusviðs.Dragðu síðan vafningsspennuna smám saman niður í lægra ráðlagða svið sem gefið er upp í þessari töflu.
Gildi upphafs- og lokakrafts blaðsins fyrir tiltekið efni er venjulega ákvarðað með reynslu.
Þegar spunnið er lagskipt vef sem samanstendur af nokkrum mismunandi efnum, til að fá ráðlagða hámarks vefspennu fyrir lagskiptu uppbygginguna, er einfaldlega bætt við hámarks vefspennu fyrir hvert efni sem hefur verið lagskipt saman (venjulega óháð húðun eða límlagi) og notaðu næsta summa þessarar spennu.sem hámarksspenna á lagskiptum vefnum.
Mikilvægur þáttur í spennu þegar lagskipt er sveigjanleg filmusamsetning er að spenna þarf einstaka vefi fyrir lagskiptingu þannig að aflögun (lenging vefsins vegna vefspennu) verði nokkurn veginn sú sama fyrir hvern vef.Ef einn vefur er dreginn umtalsvert meira en aðrir vefir geta komið upp krullingar- eða aflagunarvandamál, þekkt sem „tunneling“, í lagskiptum vefjum.Magn spennunnar ætti að vera hlutfall stuðuls og vefþykktar til að koma í veg fyrir krulla og/eða göng eftir lagskiptinguna.
Meginreglan um spíralbit.Við vinda óteygjanlegar filmur eru klemmur og tog helstu vindareglur sem notaðar eru til að stjórna rúllustífleika.Klemman stillir stífleika rúllunnar með því að fjarlægja loftmarkslagið sem fylgir vefnum inn í upptökurúlluna.Klemman skapar einnig spennu á rúllunni.Því stífari sem klemman er, því stífari er vindvalsan.Vandamálið við að vinda sveigjanlega umbúðafilmu er að veita nægan niðurþrýsting til að fjarlægja loft og vinda upp stífa, beina rúllu án þess að skapa of mikla vindspennu við vinda til að koma í veg fyrir að rúllan bindist eða vindi á þykk svæði sem afmynda vefinn.
Klemmuhleðsla er minna háð efni en vefspennu og getur verið mjög breytileg eftir efni og nauðsynlegum stífleika keflis.Til að koma í veg fyrir hrukkun á sárfilmunni af völdum nipsins er álagið í nipinu það lágmark sem þarf til að koma í veg fyrir að loft festist í rúllunni.Þessu nipálagi er venjulega haldið stöðugu á miðvindavélum vegna þess að náttúran gefur stöðugan nipálagskraft fyrir þrýstikeiluna í nipinu.Eftir því sem þvermál rúllunnar verður stærra, verður snertiflöturinn (flatarmál) bilsins á milli vindvalssins og þrýstivalsins stærri.Ef breidd þessarar brautar breytist úr 6 mm (0,25 tommu) í kjarna í 12 mm (0,5 tommu) við fulla rúllu, minnkar vindþrýstingurinn sjálfkrafa um 50%.Þar að auki, eftir því sem þvermál vindvalssins eykst, eykst magn lofts sem fylgir yfirborði valssins einnig.Þetta mörk loftlags eykur vökvaþrýsting í tilraun til að opna bilið.Þessi aukni þrýstingur eykur mjókkun klemmaálagsins eftir því sem þvermálið eykst.
Á breiðum og hröðum vindavélum sem notaðar eru til að vinda rúllur með stórum þvermál getur verið nauðsynlegt að auka álagið á vindaklemmuna til að koma í veg fyrir að loft komist inn í rúlluna.Á mynd.2 sýnir miðlæga filmuvél með lofthlaðinni þrýstivals sem notar spennu- og klemmuverkfæri til að stjórna stífleika vindrúllunnar.
Stundum er loftið vinur okkar.Sumar kvikmyndir, sérstaklega „límkenndar“ kvikmyndir með háan núningshraða sem eiga í vandræðum með einsleitni, krefjast þess að spóla bil.Gapvinding gerir kleift að draga lítið magn af lofti inn í baggann til að koma í veg fyrir vandamál sem festast á vefnum í bagganum og hjálpar til við að koma í veg fyrir að vefurinn skekist þegar þykkari ræmur eru notaðar.Til að vinda þessar bilfilmur með góðum árangri verður vindaaðgerðin að viðhalda litlu, stöðugu bili á milli þrýstivalsins og umbúðaefnisins.Þetta litla, stýrða bil hjálpar til við að mæla loftið sem er vafið á rúlluna og leiðir vefinn beint inn í vindavélina til að koma í veg fyrir hrukkum.
Togvinda meginreglan.Togverkfærið til að ná veltustífleika er krafturinn sem myndast í gegnum miðju vindrúllunnar.Þessi kraftur er sendur í gegnum möskvalagið þar sem hann togar eða togar í innri umbúðir filmunnar.Eins og fyrr segir er þetta tog notað til að búa til vefkraft á miðvinduna.Fyrir þessar gerðir vindvéla hafa vefspennu og tog sömu vindareglu.
Þegar filmuvörur eru spólaðar á miðju/yfirborðsvindaranum eru klemmuvalsarnir virkjaðir til að stjórna vefspennu eins og sýnt er á mynd 3. Vefurspennan sem fer inn í vindvélina er óháð vindaspennunni sem myndast af þessu togi.Með stöðugri spennu vefsins sem fer inn í vindvélina er spennunni á innkomnum vef venjulega haldið stöðugri.
Þegar klippt er og spólað til baka filmu eða önnur efni með hátt Poisson-hlutfall skal nota miðju/yfirborðsvindingu, breiddin er breytileg eftir styrk vefsins.
Þegar vinda filmuvörur á miðlæga/yfirborðsvindavél er vindaspennunni stjórnað í opinni lykkju.Venjulega er upphafsvindaspennan 25-50% meiri en spennan á komandi vef.Síðan, þegar þvermál vefsins eykst, minnkar vindaspennan smám saman og nær eða jafnvel minni en spennan á innkomnum vef.Þegar vindaspennan er meiri en innkomandi vefspenna endurnýjar yfirborðsdrif þrýstivalssins eða myndar neikvætt (hemlunar) tog.Þegar þvermál vindvalssins eykst mun akstursdrifið veita minni og minni hemlun þar til núll tog er náð;þá verður vafningsspennan jöfn vefspennunni.Ef vindspennan er forrituð undir vefkraftinum mun landdrifið draga jákvætt tog til að jafna upp muninn á lægri vindspennu og hærri vefkrafti.
Þegar klippt er og vindað filmu eða önnur efni með hátt Poisson-hlutfall ætti að nota miðju/yfirborðsvinda og breiddin breytist með vefstyrk.Miðyfirborðsvindarar halda stöðugri rifa rúllubreidd vegna þess að stöðug vefspenna er beitt á vindara.Hörku rúllunnar verður greind út frá toginu í miðjunni án vandamála með mjókkandi breidd.
Áhrif filmu núningsstuðulls á vinda Eiginleikar filmunnar interlaminar nuningsstuðull (COF) hafa mikil áhrif á getu til að beita TNT meginreglunni til að fá æskilegan rúllastífleika án rúllupalla.Almennt séð rúlla filmur með millilaga núningsstuðul 0,2–0,7 vel.Hins vegar, vafning galla-frjáls filmur rúllur með hár eða lágt miði (lágur eða hár núningsstuðull) hefur oft veruleg vafning vandamál.
Hár slipfilmur hafa lágan núningsstuðul (venjulega undir 0,2).Þessar filmur þjást oft af innri vefskrið eða vindavandamálum við vinda og/eða síðari afspólunaraðgerðir, eða vandamál með vefmeðhöndlun milli þessara aðgerða.Þessi innri skrið blaðsins getur valdið göllum eins og rispum á blaðinu, beyglum, sjónauka og/eða galla í stjörnurúllu.Lágt núningsfilmur þarf að vinda eins þétt og hægt er á kjarna með hátt tog.Síðan er vindaspennan sem myndast af þessu togi smám saman lækkuð í lágmarksgildi sem er þrisvar til fjórum sinnum ytri þvermál kjarnans og nauðsynlegri rúllastífni er náð með því að nota klemmuvindaregluna.Air mun aldrei verða vinur okkar þegar kemur að vinda háum filmu.Þessar filmur verða alltaf að vinda með nægilegum klemmukrafti til að koma í veg fyrir að loft komist inn í rúlluna meðan á vindi stendur.
Lítil rennifilma hefur hærri núningsstuðul á milli lagna (venjulega yfir 0,7).Þessar kvikmyndir þjást oft af hindrunar- og/eða hrukkuvandamálum.Þegar spólað er filmur með háan núningsstuðul geta komið fram sporöskjulag á rúllu við lágan vindhraða og skoppunarvandamál við mikinn vindhraða.Þessar rúllur kunna að hafa upphækkaða eða bylgjulaga galla sem almennt eru þekktar sem hnútar eða hrukkum.Hánúningsfilmur eru best unnar með bili sem lágmarkar bilið á milli fylgi- og upptökurúllu.Tryggja þarf útbreiðslu eins nálægt umbúðapunkti og hægt er.FlexSpreader húðar vel vafnar lausagangarrúllur áður en þær eru vindaðar og hjálpar til við að lágmarka skakkaföll þegar þær eru vindaðar með miklum núningi.
Frekari upplýsingar Þessi grein lýsir nokkrum veltugöllum sem geta stafað af rangri rúlluhörku.Hin nýja The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide gerir það enn auðveldara að bera kennsl á og laga þessa og aðra rúllu- og vefgalla.Þessi bók er uppfærð og stækkuð útgáfa af metsölulista Roll and Web Defect Glossary eftir TAPPI Press.
Endurbætt útgáfa var skrifuð og ritstýrð af 22 sérfræðingum í iðnaði með yfir 500 ára reynslu í spóla og vinda.Það er fáanlegt í gegnum TAPPI, smelltu hér.
        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.
Efniskostnaður er stærsti kostnaðarþátturinn fyrir flestar pressuðu vörur og því ætti að hvetja vinnsluaðila til að draga úr þessum kostnaði.
Ný rannsókn sýnir hvernig tegund og magn LDPE sem er blandað með LLDPE hefur áhrif á vinnslu og styrkleika/seigju eiginleika blásinnar filmu.Gögnin sem sýnd eru eru fyrir blöndur auðgaðar með LDPE og LLDPE.
Til að endurheimta framleiðslu eftir viðhald eða bilanaleit þarf samstillt átak.Hér er hvernig á að samræma vinnublöð og koma þeim í gang eins fljótt og auðið er.


Birtingartími: 24. mars 2023