التغلب على صعوبات لف فيلم التغليف المرن | تكنولوجيا البلاستيك

لا يتم إنشاء جميع الأفلام على قدم المساواة. وهذا يخلق مشاكل لكل من اللفاف والمشغل. وإليك كيفية التعامل معهم. #نصائح المعالجة #أفضل الممارسات
في اللفافات السطحية المركزية، يتم التحكم في شد الويب عن طريق محركات سطحية متصلة بالمكدس أو بكرات الضغط لتحسين تقطيع الشبكة وتوزيعها. يتم التحكم في شد اللف بشكل مستقل لتحسين صلابة الملف.
عند لف الفيلم على ملفاف مركزي بحت، يتم إنشاء توتر الويب بواسطة عزم دوران الملف للمحرك المركزي. يتم ضبط شد الويب أولاً على صلابة اللفة المرغوبة ثم يتم تقليله تدريجيًا مع انتهاء الفيلم.
عند لف الفيلم على ملفاف مركزي بحت، يتم إنشاء توتر الويب بواسطة عزم دوران الملف للمحرك المركزي. يتم ضبط شد الويب أولاً على صلابة اللفة المرغوبة ثم يتم تقليله تدريجيًا مع انتهاء الفيلم.
عند لف منتجات الأفلام على اللفاف المركزي/السطحي، يتم تشغيل أسطوانة القرص للتحكم في شد الويب. لحظة اللف لا تعتمد على شد الويب.
إذا كانت جميع شبكات الفيلم مثالية، فلن يكون إنتاج لفات مثالية مشكلة كبيرة. لسوء الحظ، لا توجد أفلام مثالية بسبب الاختلافات الطبيعية في الراتنجات وعدم التجانس في تشكيل الفيلم، والطلاء، والأسطح المطبوعة.
ومن هذا المنطلق فإن مهمة عمليات اللف هي التأكد من أن هذه العيوب غير مرئية بصريا ولا تتزايد أثناء عملية اللف. يتعين على مشغل اللفاف بعد ذلك التأكد من أن عملية اللف لا تؤثر بشكل أكبر على جودة المنتج. التحدي النهائي هو لف فيلم التغليف المرن بحيث يمكنه العمل بسلاسة في عملية الإنتاج الخاصة بالعميل وإنتاج منتج عالي الجودة لعملائه.
أهمية صلابة الفيلم تعد كثافة الفيلم، أو شد الملف، العامل الأكثر أهمية في تحديد ما إذا كان الفيلم جيدًا أم سيئًا. إن الجرح الملتف بهدوء شديد سيكون "خارجًا عن الشكل" عند جرحه أو التعامل معه أو تخزينه. تعتبر استدارة اللفات مهمة جدًا للعميل حتى يتمكن من معالجة هذه اللفات بأقصى سرعة إنتاج مع الحفاظ على الحد الأدنى من تغيرات التوتر.
يمكن أن تسبب اللفات الملفوفة بإحكام مشاكل خاصة بها. يمكنهم إنشاء مشاكل في حظر العيوب عندما تندمج الطبقات أو تلتصق. عند لف فيلم مطاطي على قلب رقيق الجدران، فإن لف لفة صلبة يمكن أن يتسبب في كسر القلب. يمكن أن يسبب هذا مشاكل عند إزالة العمود أو إدخال العمود أو ظرف الظرف أثناء عمليات الفك اللاحقة.
يمكن أن تؤدي اللفة التي يتم لفها بإحكام شديد إلى تفاقم عيوب الويب. تحتوي الأفلام عادةً على مناطق مرتفعة ومنخفضة قليلاً في المقطع العرضي للآلة حيث تكون الشبكة أكثر سمكًا أو أرق. عند لف المادة الجافية، تتداخل المناطق ذات السماكة الكبيرة مع بعضها البعض. عندما يتم جرح مئات أو حتى آلاف الطبقات، تشكل المقاطع العالية نتوءات أو نتوءات على اللفة. عندما يتم تمديد الفيلم عبر هذه النتوءات، فإنه يتشوه. تقوم هذه المناطق بعد ذلك بإنشاء عيوب تسمى "الجيوب" في الفيلم أثناء فك اللفة. يمكن أن يؤدي صف الريح الصلب الذي يحتوي على شظية سميكة بجانب قطعة أرق إلى عيوب في صف الريح تسمى التموج أو علامات الحبل على صف الريح.
لن تكون التغييرات الصغيرة في سمك لفة الجرح ملحوظة إذا تم لف كمية كافية من الهواء في اللفة في الأقسام المنخفضة ولم يتم تمديد الشبكة في الأقسام العالية. ومع ذلك، يجب أن يتم لف اللفات بإحكام بما فيه الكفاية بحيث تكون مستديرة وتظل كذلك أثناء المناولة والتخزين.
التوزيع العشوائي للاختلافات من آلة إلى أخرى تحتوي بعض أفلام التغليف المرنة، سواء أثناء عملية البثق أو أثناء الطلاء والتصفيح، على اختلافات في سمك آلة إلى أخرى تكون كبيرة جدًا بحيث لا تكون دقيقة دون المبالغة في هذه العيوب. لتبسيط الاختلافات في لفات اللف من آلة إلى أخرى، تتحرك آلة إعادة لف القماش أو آلة التقطيع ذهابًا وإيابًا بالنسبة إلى الويب حيث يتم قطع الويب ولفه. تسمى هذه الحركة الجانبية للآلة بالتذبذب.
من أجل التأرجح بنجاح، يجب أن تكون السرعة عالية بما يكفي لتغيير السمك بشكل عشوائي، ومنخفضة بما يكفي حتى لا تشوه أو تجعد الفيلم. القاعدة الأساسية لسرعة الاهتزاز القصوى هي 25 مم (1 بوصة) في الدقيقة لكل سرعة لف تبلغ 150 م/دقيقة (500 قدم/دقيقة). من الناحية المثالية، تتغير سرعة التذبذب بما يتناسب مع سرعة اللف.
تحليل صلابة النسيج عندما يتم لف لفة من مواد التغليف المرنة داخل اللفة، يكون هناك توتر في اللفة أو إجهاد متبقي. إذا أصبح هذا الضغط كبيرًا أثناء اللف، فإن اللف الداخلي باتجاه القلب سوف يتعرض لأحمال ضغط عالية. وهذا ما يسبب عيوب "الانتفاخ" في المناطق الموضعية من الملف. عند لف الأفلام غير المرنة والزلقة للغاية، قد ترتخي الطبقة الداخلية، مما قد يتسبب في تجعد اللفة عند لفها أو تمددها عند فكها. ولمنع حدوث ذلك، يجب لف المكوك بإحكام حول القلب، ثم بشكل أقل إحكامًا مع زيادة قطر المكوك.
ويشار إلى هذا عادة باسم تفتق صلابة المتداول. كلما كان قطر حزمة الجرح النهائية أكبر، كلما كان الشكل المستدق للرزمة أكثر أهمية. إن السر في صنع بناء جيد للصلابة الفولاذية هو البدء بقاعدة قوية جيدة ثم الانتهاء من ذلك مع توتر أقل تدريجيًا على الملفات.
كلما كان قطر حزمة الجرح النهائية أكبر، كلما كان الشكل المستدق للرزمة أكثر أهمية.
يتطلب الأساس المتين الجيد أن تبدأ اللف بنواة عالية الجودة ومخزنة جيدًا. يتم جرح معظم مواد الفيلم على قلب ورقي. يجب أن يكون القلب قويًا بما يكفي لتحمل ضغط اللف الضاغط الناتج عن لف الفيلم بإحكام حول القلب. عادة، يتم تجفيف قلب الورق في الفرن حتى تصل نسبة الرطوبة فيه إلى 6-8%. إذا تم تخزين هذه النوى في بيئة ذات رطوبة عالية، فإنها سوف تمتص تلك الرطوبة وتتوسع إلى قطر أكبر. بعد ذلك، بعد عملية اللف، يمكن تجفيف هذه النوى إلى محتوى رطوبة أقل وتقليل حجمها. عندما يحدث هذا، فإن أساس رمية الإصابة القوية سوف يختفي! يمكن أن يؤدي ذلك إلى عيوب مثل التواء و/أو انتفاخ و/أو بروز اللفات عند التعامل معها أو فردها.
الخطوة التالية للحصول على قاعدة الملف الجيدة اللازمة هي البدء باللف بأعلى صلابة ممكنة للملف. بعد ذلك، عندما يتم لف لفة مادة الفيلم، يجب أن تقل صلابة اللفة بالتساوي. عادة ما يكون التخفيض الموصى به في صلابة اللفة عند القطر النهائي من 25% إلى 50% من الصلابة الأصلية المقاسة عند القلب.
عادةً ما تعتمد قيمة صلابة اللفة الأولية وقيمة تضييق شد اللف على نسبة تراكم لفة الجرح. عامل الارتفاع هو نسبة القطر الخارجي (OD) للنواة إلى القطر النهائي للفة الجرح. كلما كان قطر اللف النهائي للبالة أكبر (كلما كان الهيكل أعلى)، كلما أصبح من المهم البدء بقاعدة قوية جيدة وتدوير البالات بشكل أكثر ليونة تدريجيًا. يقدم الجدول 1 قاعدة أساسية لدرجة تقليل الصلابة الموصى بها بناءً على عامل تراكمي.
أدوات اللف المستخدمة لتقوية النسيج هي قوة النسيج، والضغط السفلي (بكرات الضغط أو التجميع أو بكرات اللف)، وعزم الدوران من المحرك المركزي عند لف شبكات الفيلم على المركز/السطح. تمت مناقشة ما يسمى بمبادئ لف TNT في مقال في عدد يناير 2013 من مجلة تكنولوجيا البلاستيك. فيما يلي وصف لكيفية استخدام كل من هذه الأدوات لتصميم أجهزة اختبار الصلابة وتوفر قاعدة أساسية للقيم الأولية للحصول على أجهزة اختبار صلابة اللف المطلوبة لمختلف مواد التغليف المرنة.
مبدأ قوة لف الويب. عند لف الأفلام المرنة، فإن شد الويب هو مبدأ اللف الرئيسي المستخدم للتحكم في صلابة اللفة. كلما كان الفيلم أكثر إحكاما قبل اللف، كلما كانت لفة الجرح أكثر صلابة. ويتمثل التحدي في التأكد من أن مقدار توتر الويب لا يسبب ضغوطًا دائمة كبيرة في الفيلم.
كما هو مبين في الشكل. 1، عند لف الفيلم على اللفاف المركزي النقي، يتم إنشاء توتر الويب بواسطة عزم الدوران المتعرج للمحرك المركزي. يتم ضبط شد الويب أولاً على صلابة اللفة المرغوبة ثم يتم تقليله تدريجيًا مع انتهاء الفيلم. عادةً ما يتم التحكم في قوة الويب الناتجة عن المحرك المركزي في حلقة مغلقة مع ردود فعل من مستشعر التوتر.
عادةً ما يتم تحديد قيمة قوة الشفرة الأولية والنهائية لمادة معينة بشكل تجريبي. القاعدة الأساسية الجيدة لنطاق قوة الويب هي 10% إلى 25% من قوة الشد للفيلم. توصي العديد من المقالات المنشورة بقدر معين من قوة الويب لمواد ويب معينة. يسرد الجدول 2 التوترات المقترحة للعديد من مواد الويب المستخدمة في التغليف المرن.
بالنسبة لللف على ملف مركزي نظيف، يجب أن يكون التوتر الأولي قريبًا من الطرف العلوي لنطاق التوتر الموصى به. ثم قم بتقليل شد اللف تدريجيًا إلى النطاق الأدنى الموصى به والموضح في هذا الجدول.
عادةً ما يتم تحديد قيمة قوة الشفرة الأولية والنهائية لمادة معينة بشكل تجريبي.
عند لف شبكة مغلفة مكونة من عدة مواد مختلفة، للحصول على أقصى شد للنسيج الموصى به للهيكل الرقائقي، ما عليك سوى إضافة الحد الأقصى لشد الويب لكل مادة تم تصفيحها معًا (عادةً بغض النظر عن طبقة الطلاء أو الطبقة اللاصقة) وتطبيق المجموع التالي من هذه التوترات. كأقصى توتر للشبكة الصفائحية.
أحد العوامل المهمة في التوتر عند تصفيح مركبات الأفلام المرنة هو أن الشبكات الفردية يجب أن يتم شدها قبل التصفيح بحيث يكون التشوه (استطالة الويب بسبب شد الويب) هو نفسه تقريبًا لكل شبكة. إذا تم سحب شبكة واحدة أكثر بكثير من الشبكات الأخرى، فقد تحدث مشكلات التجعيد أو التصفيح، المعروفة باسم "النفق"، في الشبكات المصفحة. يجب أن تكون كمية التوتر هي نسبة المعامل إلى سمك الويب لمنع التجعيد و/أو حفر الأنفاق بعد عملية التصفيح.
مبدأ العضة الحلزونية. عند لف الأفلام غير المرنة، فإن التثبيت وعزم الدوران هما مبادئ اللف الرئيسية المستخدمة للتحكم في صلابة اللفة. يقوم المشبك بضبط صلابة اللفة عن طريق إزالة الطبقة الحدودية من الهواء التي تتبع الشبكة داخل أسطوانة السحب. يخلق المشبك أيضًا توترًا على اللفة. كلما كان المشبك أكثر صلابة، كلما كانت أسطوانة اللف أكثر صلابة. تكمن المشكلة في لف فيلم التغليف المرن في توفير ضغط سفلي كافٍ لإزالة الهواء ولف لفة صلبة ومستقيمة دون خلق توتر مفرط للرياح أثناء اللف لمنع اللفة من الارتباط أو اللف في المناطق السميكة التي تشوه الويب.
يعتمد تحميل المشبك على المواد بشكل أقل من شد الويب ويمكن أن يختلف بشكل كبير اعتمادًا على المادة وصلابة الأسطوانة المطلوبة. لمنع تجعد طبقة الجرح الناتجة عن الارتداء، يكون الحمل الموجود في الارتداء هو الحد الأدنى الضروري لمنع احتجاز الهواء في اللفة. عادة ما يتم الاحتفاظ بحمل الارتداء هذا ثابتًا على اللفافات المركزية لأن الطبيعة توفر قوة حمل ثابتة لمخروط الضغط الموجود في اللفاف. عندما يصبح قطر اللفة أكبر، تصبح منطقة التلامس (المساحة) للفجوة بين أسطوانة اللف وأسطوانة الضغط أكبر. إذا تغير عرض هذا المسار من 6 مم (0.25 بوصة) في القلب إلى 12 مم (0.5 بوصة) عند اللفة الكاملة، فسيتم تقليل ضغط الرياح تلقائيًا بنسبة 50%. بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة قطر أسطوانة اللف، تزداد أيضًا كمية الهواء التي تتبع سطح الأسطوانة. تعمل هذه الطبقة الحدودية من الهواء على زيادة الضغط الهيدروليكي في محاولة لفتح الفجوة. يؤدي هذا الضغط المتزايد إلى زيادة استدقاق حمل التثبيت مع زيادة القطر.
في اللفافات العريضة والسريعة المستخدمة في لف اللفائف ذات القطر الكبير، قد يكون من الضروري زيادة الحمل على مشبك اللف لمنع دخول الهواء إلى اللفافة. على الشكل. يُظهر الشكل 2 ملفافًا مركزيًا للفيلم مزودًا بأسطوانة ضغط محملة بالهواء تستخدم أدوات الشد والتثبيت للتحكم في صلابة أسطوانة اللف.
في بعض الأحيان يكون الهواء صديقنا. تتطلب بعض الأفلام، وخاصة الأفلام "اللزجة" عالية الاحتكاك والتي تعاني من مشاكل في التجانس، لف الفجوة. تسمح عملية لف الفجوة بسحب كمية صغيرة من الهواء إلى الحزمة لمنع مشاكل التصاق الشبكة داخل الحزمة وتساعد على منع تشوه الشبكة عند استخدام شرائح أكثر سمكًا. لتعبئة أفلام الفجوة هذه بنجاح، يجب أن تحافظ عملية اللف على فجوة صغيرة وثابتة بين أسطوانة الضغط ومواد التغليف. تساعد هذه الفجوة الصغيرة التي يمكن التحكم فيها على قياس جرح الهواء على اللفة وتوجيه الويب مباشرة إلى اللفاف لمنع التجاعيد.
مبدأ لف عزم الدوران. أداة عزم الدوران للحصول على صلابة اللفة هي القوة التي يتم تطويرها من خلال مركز لفة اللف. تنتقل هذه القوة عبر الطبقة الشبكية حيث تقوم بسحب أو سحب الغلاف الداخلي للفيلم. كما ذكرنا سابقًا، يتم استخدام عزم الدوران هذا لإنشاء قوة نسيج على الملف المركزي. بالنسبة لهذه الأنواع من اللفافات، فإن شد الويب وعزم الدوران لهما نفس مبدأ اللف.
عند لف منتجات الأفلام على اللفاف المركزي/السطحي، يتم تشغيل بكرات القرص للتحكم في شد الويب كما هو موضح في الشكل 3. يكون شد الويب الذي يدخل إلى اللفاف مستقلاً عن شد اللف الناتج عن عزم الدوران هذا. مع الشد المستمر للنسيج الذي يدخل في اللفاف، عادةً ما يظل شد النسيج الوارد ثابتًا.
عند قطع وإعادة لف الفيلم أو المواد الأخرى التي تحتوي على نسبة بواسون عالية، يجب استخدام اللف المركزي/السطحي، وسيختلف العرض اعتمادًا على قوة النسيج.
عند لف منتجات الأفلام على آلة لف مركزية/سطحية، يتم التحكم في شد اللف في حلقة مفتوحة. عادة، يكون شد الملف الأولي أكبر بنسبة 25-50% من شد الشبكة الواردة. وبعد ذلك، مع زيادة قطر الشبكة، يقل شد الملف تدريجيًا، ليصل إلى أو حتى أقل من شد الشبكة الواردة. عندما يكون شد اللف أكبر من شد الويب الوارد، فإن المحرك السطحي لأسطوانة الضغط يجدد أو يولد عزم دوران سلبي (فرامل). مع زيادة قطر أسطوانة اللف، سيوفر محرك السير فرملة أقل فأقل حتى يصل عزم الدوران إلى الصفر؛ عندها سيكون شد اللف مساوياً لشد الويب. إذا تمت برمجة شد الرياح تحت قوة الويب، فإن المحرك الأرضي سوف يسحب عزم الدوران الإيجابي لتعويض الفرق بين شد الرياح المنخفض وقوة الويب الأعلى.
عند قطع ولف الفيلم أو المواد الأخرى التي تحتوي على نسبة بواسون عالية، يجب استخدام اللف المركزي/السطحي، وسيتغير العرض مع قوة النسيج. تحافظ اللفافات السطحية المركزية على عرض لفة مشقوق ثابت بسبب تطبيق شد الويب المستمر على اللفاف. سيتم تحليل صلابة اللفة على أساس عزم الدوران في المركز دون مشاكل مع عرض الاستدقاق.
تأثير عامل احتكاك الفيلم على اللف إن لخصائص معامل الاحتكاك بين الصفائح (COF) للفيلم تأثيرًا كبيرًا على القدرة على تطبيق مبدأ TNT للحصول على صلابة اللفة المطلوبة دون عيوب في اللفة. بشكل عام، الأفلام ذات معامل الاحتكاك بين الصفائح يتراوح من 0.2 إلى 0.7 تتدحرج بشكل جيد. ومع ذلك، فإن لفات الأفلام الخالية من العيوب ذات الانزلاق العالي أو المنخفض (معامل الاحتكاك المنخفض أو العالي) غالبًا ما تمثل مشاكل لف كبيرة.
تتميز الأغشية عالية الانزلاق بمعامل منخفض للاحتكاك بين الصفائح (عادة أقل من 0.2). غالبًا ما تعاني هذه الأفلام من انزلاق الويب الداخلي أو مشاكل اللف أثناء عمليات اللف و/أو الفك اللاحقة، أو مشاكل في التعامل مع الويب بين هذه العمليات. يمكن أن يتسبب هذا الانزلاق الداخلي للشفرة في حدوث عيوب مثل خدوش الشفرة أو الخدوش أو التلسكوب و/أو عيوب الأسطوانة النجمية. يجب أن يتم لف الأغشية منخفضة الاحتكاك بإحكام قدر الإمكان على قلب عزم الدوران العالي. ثم يتم تقليل شد اللف الناتج عن عزم الدوران هذا تدريجيًا إلى قيمة لا تقل عن ثلاثة إلى أربعة أضعاف القطر الخارجي للقلب، ويتم تحقيق صلابة اللف المطلوبة باستخدام مبدأ لف المشبك. لن يكون الهواء صديقًا لنا أبدًا عندما يتعلق الأمر بلف الأفلام عالية الانزلاق. يجب أن تكون هذه الأفلام ملفوفة دائمًا بقوة تثبيت كافية لمنع دخول الهواء إلى اللفة أثناء اللف.
يحتوي الفيلم منخفض الانزلاق على معامل أعلى للاحتكاك بين الصفائح (عادةً أعلى من 0.7). غالبًا ما تعاني هذه الأفلام من مشكلات الحجب و/أو التجاعيد. عند لف الأغشية ذات معامل احتكاك عالي، يمكن أن تحدث شكل بيضاوي للفة عند سرعات لف منخفضة ومشاكل في الارتداد عند سرعات لف عالية. قد تحتوي هذه اللفات على عيوب مرتفعة أو متموجة تُعرف عادةً باسم العقد المنزلقة أو التجاعيد المنزلقة. من الأفضل أن يتم لف الأفلام ذات الاحتكاك العالي بفجوة تقلل من الفجوة بين بكرات المتابعة والرفع. يجب ضمان الانتشار في أقرب مكان ممكن من نقطة التغليف. يقوم FlexSpreader بتغطية بكرات التباطؤ ذات الجرح الجيد قبل اللف ويساعد على تقليل عيوب التجعد الانزلاقي عند اللف مع احتكاك عالي.
تعرف على المزيد توضح هذه المقالة بعض عيوب اللفة التي يمكن أن تنتج عن صلابة اللفة غير الصحيحة. إن دليل استكشاف أخطاء Ultimate Roll and Web Defect الجديد يجعل من السهل تحديد هذه العيوب وغيرها من عيوب الويب والويب وإصلاحها. هذا الكتاب عبارة عن نسخة محدثة وموسعة من مسرد Roll and Web Defect الأكثر مبيعًا من TAPPI Press.
تمت كتابة النسخة المحسنة وتحريرها بواسطة 22 خبيرًا في الصناعة يتمتعون بخبرة تزيد عن 500 عام في مجال البكرة واللف. وهو متاح من خلال TAPPI، انقر هنا.
        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.
تعتبر تكاليف المواد أكبر عامل تكلفة بالنسبة لمعظم السلع المبثوقة، لذا يجب تشجيع المعالجات على تقليل هذه التكاليف.
تظهر دراسة جديدة كيف يؤثر نوع وكمية البولي إيثيلين منخفض الكثافة الممزوج بالبولي إيثيلين منخفض الكثافة على خصائص المعالجة والقوة/الصلابة للفيلم المنفوخ. البيانات المعروضة هي للخلطات المخصبة بـ LDPE وLLDPE.
تتطلب استعادة الإنتاج بعد الصيانة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها جهدًا منسقًا. فيما يلي كيفية محاذاة أوراق العمل وتشغيلها في أسرع وقت ممكن.