Ikke alle filmer er skapt like. Dette skaper problemer for både opprulleren og operatøren. Her er hvordan du skal håndtere dem. #behandlingstips #beste praksis
På sentrale overflateviklere kontrolleres banespenningen av overflatedrev koblet til stabler eller klemruller for å optimalisere banespalting og banefordeling. Viklespenningen er uavhengig kontrollert for å optimalisere spolens stivhet.
Ved vikling av filmen på en rent sentral oppruller skapes banespenning av viklingsmomentet til sentraldrevet. Banespenningen settes først til ønsket rullestivhet og reduseres deretter gradvis etter hvert som filmen vikler seg opp.
Ved vikling av filmen på en rent sentral oppruller skapes banespenning av viklingsmomentet til sentraldrevet. Banespenningen settes først til ønsket rullestivhet og reduseres deretter gradvis etter hvert som filmen vikler seg opp.
Ved vikling av filmprodukter på senter-/overflatevikleren aktiveres klemrullen for å kontrollere banespenningen. Viklemomentet er ikke avhengig av nettspenningen.
Hvis alle filmbaner var perfekte, ville det ikke vært et stort problem å produsere perfekte ruller. Dessverre eksisterer ikke perfekte filmer på grunn av naturlige variasjoner i harpiks og inhomogeniteter i filmdannelse, belegg og trykte overflater.
Med dette i tankene er oppgaven til viklingsoperasjonene å sikre at disse defektene ikke er synlige visuelt og ikke øker under viklingsprosessen. Vikleoperatøren må da sørge for at viklingsprosessen ikke påvirker produktkvaliteten ytterligere. Den ultimate utfordringen er å vikle den fleksible emballasjefilmen slik at den kan fungere sømløst i kundens produksjonsprosess og produsere et høykvalitetsprodukt for sine kunder.
Viktigheten av filmstivhet Filmtetthet, eller viklingsspenning, er den viktigste faktoren for å avgjøre om en film er god eller dårlig. En rull som er viklet for mykt vil være "ikke rund" når den vikles, håndteres eller oppbevares. Rullenes rundhet er svært viktig for kunden for å kunne bearbeide disse rullene med maksimal produksjonshastighet og samtidig opprettholde minimale spenningsendringer.
Tett viklede ruller kan forårsake egne problemer. De kan skape defektblokkeringsproblemer når lagene smelter sammen eller fester seg. Ved vikling av en strekkfilm på en tynnvegget kjerne kan vikling av en stiv rull føre til at kjernen brekker. Dette kan forårsake problemer når du fjerner akselen eller setter inn akselen eller chucken under påfølgende avviklingsoperasjoner.
En rull som er viklet for tett kan også forverre banedefekter. Filmer har vanligvis litt høye og lave områder i tverrsnittet av maskinen der banen er tykkere eller tynnere. Ved vikling av dura mater overlapper områder med stor tykkelse hverandre. Når hundrevis eller til og med tusenvis av lag er viklet, danner de høye seksjonene rygger eller fremspring på rullen. Når filmen strekkes over disse anslagene, deformeres den. Disse områdene skaper defekter som kalles "lommer" i filmen når rullen rulles av. En hard ranke med en tykk flise ved siden av en tynnere flise kan føre til ranke defekter som kalles bølgete eller taumerker på ranken.
Små endringer i tykkelsen på den viklede rullen vil ikke være merkbare dersom nok luft vikles inn i rullen i de lave seksjonene og banen ikke strekkes i de høye seksjonene. Rullene må imidlertid vikles tett nok til at de er runde og forblir det under håndtering og lagring.
Randomisering av maskin-til-maskin-variasjoner Noen fleksible emballasjefilmer, enten under ekstruderingsprosessen eller under belegg og laminering, har maskin-til-maskin tykkelsesvariasjoner som er for store til å være nøyaktige uten å overdrive disse defektene. For å strømlinjeforme maskin-til-maskin opprullingsrullevariasjoner, beveger banen eller opprullingsmaskinen og opprulleren seg frem og tilbake i forhold til banen når banen kuttes og vikles. Denne sidebevegelsen til maskinen kalles oscillasjon.
For å lykkes med oscillering, må hastigheten være høy nok til å variere tykkelsen tilfeldig, og lav nok til ikke å vri eller rynke filmen. Tommelfingerregelen for maksimal ristehastighet er 25 mm (1 tomme) per minutt for hver 150 m/min (500 fot/min) viklingshastighet. Ideelt sett endres oscillasjonshastigheten proporsjonalt med viklingshastigheten.
Analyse av vevstivhet Når en rull med fleksibelt emballasjefilmmateriale vikles opp inne i rullen, er det spenning i rullen eller restspenning. Dersom denne spenningen blir stor under vikling, vil den indre viklingen mot kjernen bli utsatt for høye trykkbelastninger. Dette er det som forårsaker "bule"-defekter i lokaliserte områder av spolen. Ved vikling av ikke-elastiske og svært glatte filmer, kan det indre laget løsne, noe som kan føre til at rullen krøller seg når den vikles opp eller strekker seg når den vikles av. For å forhindre dette må spolen vikles tett rundt kjernen, og deretter mindre stramt når spolens diameter øker.
Dette blir ofte referert til som den rullende hardhetsavsmalningen. Jo større diameter den ferdige viklede ballen er, desto viktigere er ballens koniske profil. Hemmeligheten til å lage en god stivhetskonstruksjon med strandet stål er å starte med en god sterk base og deretter vikle den opp med gradvis mindre spenning på spolene.
Jo større diameter den ferdige viklede ballen er, desto viktigere er ballens koniske profil.
Et godt solid fundament krever at viklingen starter med en høykvalitets, godt lagret kjerne. De fleste filmmaterialer er viklet på en papirkjerne. Kjernen må være sterk nok til å tåle trykkviklingsspenningen som skapes av filmen som er viklet tett rundt kjernen. Vanligvis tørkes papirkjernen i en ovn til et fuktighetsinnhold på 6-8%. Hvis disse kjernene lagres i et miljø med høy luftfuktighet, vil de absorbere den fuktigheten og utvide seg til en større diameter. Deretter, etter viklingsoperasjonen, kan disse kjernene tørkes til et lavere fuktighetsinnhold og reduseres i størrelse. Når dette skjer, vil grunnlaget for et solid skadekast være borte! Dette kan føre til defekter som vridning, utbuling og/eller fremspring av rullene når de håndteres eller rulles ut.
Neste steg for å få den nødvendige gode spolebasen er å begynne å spole med høyest mulig stivhet på coilen. Deretter, når rullen med filmmateriale vikles, bør stivheten til rullen avta jevnt. Den anbefalte reduksjonen i valsehardhet ved den endelige diameteren er typisk 25 % til 50 % av den opprinnelige hardheten målt ved kjernen.
Verdien av stivheten til den innledende rullen og verdien av konusen til viklingsspenningen avhenger vanligvis av oppbyggingsforholdet til den viklede rullen. Stigningsfaktoren er forholdet mellom den ytre diameteren (OD) av kjernen og den endelige diameteren til den viklede rullen. Jo større den endelige viklingsdiameteren på ballen (jo høyere struktur), jo viktigere blir det å starte med en god sterk base og gradvis vinde mykere baller. Tabell 1 gir en tommelfingerregel for anbefalt grad av hardhetsreduksjon basert på en kumulativ faktor.
Vikleverktøyene som brukes til å stive av banen er banekraft, nedtrykk (presse- eller stableruller eller spoler) og viklingsmoment fra senterdrevet ved vikling av filmbaner på midten/overflaten. Disse såkalte TNT-viklingsprinsippene er omtalt i en artikkel i januar 2013-utgaven av Plastics Technology. Det følgende beskriver hvordan du bruker hvert av disse verktøyene til å designe hardhetstestere og gir en tommelfingerregel for startverdier for å oppnå de nødvendige rullehardhetstestere for ulike fleksible emballasjematerialer.
Prinsippet om nettviklingskraft. Ved vikling av elastiske filmer er banespenningen det viktigste viklingsprinsippet som brukes til å kontrollere stivheten til rullen. Jo tettere filmen strekkes før vikling, desto stivere blir sårrullen. Utfordringen er å sørge for at mengden av nettspenning ikke forårsaker betydelige permanente påkjenninger i filmen.
Som vist i fig. 1, ved vikling av film på en ren sentervikler, dannes banespenning av viklingsmomentet til senterdrevet. Banespenningen settes først til ønsket rullestivhet og reduseres deretter gradvis etter hvert som filmen vikler seg opp. Banekraften som genereres av senterdrevet styres vanligvis i en lukket sløyfe med tilbakemelding fra en spenningssensor.
Verdien av den innledende og endelige bladkraften for et bestemt materiale bestemmes vanligvis empirisk. En god tommelfingerregel for et banestyrkeområde er 10 % til 25 % av filmens strekkfasthet. Mange publiserte artikler anbefaler en viss mengde nettstyrke for bestemt nettmateriale. Tabell 2 viser foreslåtte spenninger for mange nettmaterialer som brukes i fleksibel emballasje.
For vikling på en ren sentervikler, bør startspenningen være nær den øvre enden av det anbefalte spenningsområdet. Reduser deretter viklingsspenningen gradvis til det nedre anbefalte området som er angitt i denne tabellen.
Verdien av den innledende og endelige bladkraften for et bestemt materiale bestemmes vanligvis empirisk.
Når du vikler en laminert bane som består av flere forskjellige materialer, for å oppnå den anbefalte maksimale banespenningen for den laminerte strukturen, legg til maksimal banespenning for hvert materiale som har blitt laminert sammen (vanligvis uavhengig av belegget eller limlaget) og påfør neste sum av disse spenningene. som maksimal spenning av laminatbanen.
En viktig strekkfaktor ved laminering av fleksible filmkompositter er at de enkelte banene må strammes før laminering slik at deformasjonen (forlengelsen av banen på grunn av banespenningen) blir tilnærmet lik for hver bane. Hvis en bane trekkes betydelig mer enn de andre banene, kan krølling eller delamineringsproblemer, kjent som "tunnelering", oppstå i laminerte vev. Mengden av spenning bør være forholdet mellom modul og banetykkelse for å forhindre krølling og/eller tunneldannelse etter lamineringsprosessen.
Prinsippet om spiralbitt. Ved vikling av ikke-elastiske filmer er fastspenning og dreiemoment de viktigste viklingsprinsippene som brukes for å kontrollere rullestivheten. Klemmen justerer stivheten til rullen ved å fjerne grenselaget med luft som følger banen inn i oppsamlingsvalsen. Klemmen skaper også spenning på rullen. Jo stivere klemmen, jo stivere er viklingsrullen. Problemet med å vikle fleksibel emballasjefilm er å gi nok nedtrykk til å fjerne luft og vikle opp en stiv, rett rull uten å skape overdreven vindspenning under viklingen for å forhindre at rullen binder seg eller vikler seg i tykke områder som deformerer banen.
Klemmebelastning er mindre avhengig av materiale enn banespenning og kan variere mye avhengig av materiale og nødvendig rullestivhet. For å forhindre rynking av sårfilmen forårsaket av nypet, er belastningen i nypet minimum som er nødvendig for å forhindre at luft blir fanget i valsen. Denne nip-belastningen holdes vanligvis konstant på senterviklere fordi naturen gir en konstant nip-lastkraft for trykkkjeglen i nipet. Når valsediameteren blir større, blir kontaktarealet (arealet) av gapet mellom viklingsvalsen og trykkrullen større. Hvis bredden på dette sporet endres fra 6 mm (0,25 tommer) ved kjernen til 12 mm (0,5 tommer) ved full rulle, reduseres vindtrykket automatisk med 50 %. I tillegg, når diameteren til viklingsvalsen øker, øker også mengden luft som følger overflaten av rullen. Dette grenselaget med luft øker det hydrauliske trykket i et forsøk på å åpne gapet. Dette økte trykket øker avsmalningen til klemlasten når diameteren øker.
På brede og raske spoler som brukes til å vikle ruller med stor diameter, kan det være nødvendig å øke belastningen på viklingsklemmen for å hindre at luft kommer inn i rullen. På fig. 2 viser en sentral filmvikler med en luftbelastet trykkrull som bruker strekk- og klemmeverktøy for å kontrollere stivheten til viklingsvalsen.
Noen ganger er luften vår venn. Noen filmer, spesielt "klebrige" høyfriksjonsfilmer som har problemer med jevnhet, krever spaltevikling. Mellomvikling gjør at en liten mengde luft kan trekkes inn i ballen for å forhindre problemer med vev som sitter fast i ballen, og hjelper til med å forhindre vridning av vev når tykkere strimler brukes. For å lykkes med å vikle disse spaltefilmene, må viklingsoperasjonen opprettholde et lite, konstant gap mellom trykkrullen og innpakningsmaterialet. Denne lille, kontrollerte spalten hjelper til med å måle luften som er viklet på rullen og leder banen rett inn i opprulleren for å forhindre rynking.
Momentviklingsprinsipp. Dreiemomentverktøyet for å oppnå rullestivhet er kraften som utvikles gjennom midten av viklingsrullen. Denne kraften overføres gjennom nettinglaget der den trekker eller trekker i den indre omslaget av filmen. Som nevnt tidligere, brukes dette dreiemomentet til å skape banekraft på senterviklingen. For disse typer viklinger har banespenning og dreiemoment samme viklingsprinsipp.
Ved vikling av filmprodukter på senter-/overflatevikleren, aktiveres klemrullene for å kontrollere banespenningen som vist i figur 3. Banespenningen som kommer inn i viklingen er uavhengig av viklingsspenningen som genereres av dette dreiemomentet. Med en konstant strekk av banen som kommer inn i viklingen, holdes spenningen til den innkommende banen vanligvis konstant.
Ved skjæring og tilbakespoling av film eller andre materialer med høyt Poisson-forhold bør senter/overflatevikling brukes, bredden vil variere avhengig av banens styrke.
Ved vikling av filmprodukter på en sentral-/overflateviklingsmaskin styres viklingsspenningen i en åpen sløyfe. Typisk er den innledende viklingsspenningen 25-50% større enn spenningen til den innkommende banen. Deretter, ettersom banediameteren øker, reduseres viklingsspenningen gradvis, og når eller til og med mindre enn spenningen til den innkommende bane. Når viklingsspenningen er større enn den innkommende banespenningen, regenererer trykkrullens overflatedrift eller genererer et negativt (bremsende) dreiemoment. Ettersom diameteren på viklingsvalsen øker, vil kjøredriften gi mindre og mindre bremsing inntil null dreiemoment er nådd; da vil viklingsspenningen være lik banespenningen. Hvis vindspenningen er programmert under banekraften, vil bakkedrevet trekke positivt dreiemoment for å kompensere for forskjellen mellom lavere vindspenning og høyere banekraft.
Ved skjæring og vikling av film eller andre materialer med høyt Poisson-forhold bør senter-/overflatevikling brukes, og bredden vil endres med banens styrke. Midtoverflateviklere opprettholder en konstant slisset rullebredde fordi en konstant banespenning påføres viklingsmaskinen. Hardheten på rullen vil bli analysert basert på dreiemomentet i midten uten problemer med konisk bredde.
Effekt av filmfriksjonsfaktor på vikling Filmens interlaminære friksjonskoeffisient (COF) egenskaper har stor innvirkning på muligheten til å anvende TNT-prinsippet for å oppnå ønsket rullestivhet uten rulledefekter. Generelt sett ruller filmer med en interlaminær friksjonskoeffisient på 0,2–0,7 godt. Imidlertid gir viklingsfeilfrie filmruller med høy eller lav slip (lav eller høy friksjonskoeffisient) ofte betydelige viklingsproblemer.
Filmer med høy slip har en lav interlaminær friksjonskoeffisient (typisk under 0,2). Disse filmene lider ofte av intern baneglidning eller viklingsproblemer under vikling og/eller påfølgende avviklingsoperasjoner, eller banehåndteringsproblemer mellom disse operasjonene. Denne innvendige glidningen av bladet kan forårsake defekter som bladriper, bulker, teleskopiske og/eller stjernerullefeil. Lavfriksjonsfilmer må vikles så tett som mulig på en kjerne med høyt dreiemoment. Deretter reduseres viklingsspenningen som genereres av dette dreiemomentet, gradvis til en minimumsverdi på tre til fire ganger kjernens ytre diameter, og den nødvendige rullestivheten oppnås ved bruk av klemmeviklingsprinsippet. Air vil aldri være vår venn når det kommer til svingete høyglidefilm. Disse filmene må alltid vikles med tilstrekkelig klemkraft for å hindre at luft kommer inn i rullen under viklingen.
En film med lav slip har en høyere interlaminær friksjonskoeffisient (typisk over 0,7). Disse filmene lider ofte av blokkerings- og/eller rynkeproblemer. Ved vikling av filmer med høy friksjonskoeffisient kan det oppstå rulleovalitet ved lave viklingshastigheter og sprettproblemer ved høy viklingshastighet. Disse rullene kan ha hevede eller bølgete defekter, ofte kjent som slipknuter eller slip-rynker. Høyfriksjonsfilmer vikles best med et gap som minimerer gapet mellom følge- og opprullingsrullene. Spredning skal sikres så nært innpakningspunktet som mulig. FlexSpreader belegger godt viklede tomgangsruller før vikling og bidrar til å minimere sklikrøller ved vikling med høy friksjon.
Lær mer Denne artikkelen beskriver noen av valsefeilene som kan være forårsaket av feil valsehardhet. Den nye The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide gjør det enda enklere å identifisere og fikse disse og andre roll- og webdefekter. Denne boken er en oppdatert og utvidet versjon av bestselgeren Roll and Web Defect Glossary av TAPPI Press.
Den forbedrede utgaven ble skrevet og redigert av 22 bransjeeksperter med over 500 års erfaring innen spole og vikling. Den er tilgjengelig gjennom TAPPI, klikk her.
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.
Materialkostnader er den største kostnadsfaktoren for de fleste ekstruderte varer, så prosessorer bør oppmuntres til å redusere disse kostnadene.
En ny studie viser hvordan typen og mengden LDPE blandet med LLDPE påvirker prosesserings- og styrke-/seighetsegenskapene til blåst film. Dataene som vises er for blandinger beriket med LDPE og LLDPE.
Å gjenopprette produksjonen etter vedlikehold eller feilsøking krever en koordinert innsats. Slik justerer du regneark og får dem i gang så raskt som mulig.
Innleggstid: 24. mars 2023
