Alla filmer är inte skapade lika. Detta skapar problem för både upprullaren och operatören. Så här hanterar du dem. #bearbetningstips #bästa metoder
På centrala ytrullare styrs banspänningen av ytdrivningar anslutna till staplare eller klämrullar för att optimera banslitsning och banfördelning. Lindningsspänningen kontrolleras oberoende för att optimera spolens styvhet.
Vid lindning av filmen på en rent central upprullare skapas banspänning av den centrala drivningens lindningsmoment. Banspänningen ställs först in på önskad rullstyvhet och minskas sedan gradvis allteftersom filmen lindas upp.
Vid lindning av filmen på en rent central upprullare skapas banspänning av den centrala drivningens lindningsmoment. Banspänningen ställs först in på önskad rullstyvhet och minskas sedan gradvis allteftersom filmen lindas upp.
Vid lindning av filmprodukter på mitt-/ytrullaren, aktiveras klämvalsen för att kontrollera banspänningen. Lindningsmomentet beror inte på banspänningen.
Om alla filmbanor var perfekta skulle det inte vara ett stort problem att producera perfekta rullar. Tyvärr existerar inte perfekta filmer på grund av naturliga variationer i hartser och inhomogeniteter i filmbildning, beläggning och tryckta ytor.
Med detta i åtanke är uppgiften för lindningsoperationerna att säkerställa att dessa defekter inte är synliga visuellt och inte ökar under lindningsprocessen. Upprullningsoperatören måste då se till att lindningsprocessen inte påverkar produktkvaliteten ytterligare. Den ultimata utmaningen är att linda upp den flexibla förpackningsfilmen så att den kan fungera sömlöst i kundens produktionsprocess och producera en högkvalitativ produkt till sina kunder.
Betydelsen av filmstyvhet Filmdensitet, eller lindningsspänning, är den viktigaste faktorn för att avgöra om en film är bra eller dålig. En rulle som lindas för mjukt kommer att vara "orund" när den lindas, hanteras eller förvaras. Rullarnas rundhet är mycket viktig för kunden för att kunna bearbeta dessa rullar med maximal produktionshastighet med minimala spänningsförändringar.
Tätt lindade rullar kan orsaka sina egna problem. De kan skapa defektblockeringsproblem när skikten smälter eller fastnar. Vid lindning av en sträckfilm på en tunnväggig kärna kan lindning av en styv rulle göra att kärnan går sönder. Detta kan orsaka problem när du tar bort axeln eller sätter in axeln eller chucken under efterföljande avrullningsoperationer.
En rulle som är lindad för hårt kan också förvärra bandefekter. Filmer har vanligtvis något höga och låga områden i maskinens tvärsnitt där banan är tjockare eller tunnare. Vid lindning av dura mater överlappar områden med stor tjocklek varandra. När hundratals eller till och med tusentals lager lindas, bildar de höga sektionerna åsar eller utsprång på rullen. När filmen sträcks över dessa projektioner deformeras den. Dessa områden skapar sedan defekter som kallas "fickor" i filmen när rullen rullas av. En hård sträng med en tjock sträng bredvid en tunnare sträng kan leda till strängfel som kallas vågighet eller repmärken på strängen.
Små förändringar i tjockleken på den lindade rullen kommer inte att märkas om tillräckligt med luft lindas in i rullen i de låga sektionerna och banan inte sträcks i de höga sektionerna. Rullarna måste dock lindas tillräckligt hårt så att de är runda och förblir det under hantering och lagring.
Randomisering av maskin-till-maskin-variationer Vissa flexibla förpackningsfilmer, oavsett om de är under extruderingsprocessen eller under beläggning och laminering, har maskin-till-maskin-tjockleksvariationer som är för stora för att vara exakta utan att överdriva dessa defekter. För att strömlinjeforma maskin-till-maskin rullningsvalsvariationer, rör sig banans eller skärmaskinens omrullare och rullare fram och tillbaka i förhållande till banan när banan skärs och lindas. Denna laterala rörelse av maskinen kallas oscillation.
För att oscillera framgångsrikt måste hastigheten vara tillräckligt hög för att slumpmässigt variera tjockleken och tillräckligt låg för att inte skeva eller skrynkla filmen. Tumregeln för maximal skakhastighet är 25 mm (1 tum) per minut för varje 150 m/min (500 fot/min) lindningshastighet. Idealiskt ändras oscillationshastigheten i proportion till lindningshastigheten.
Banstyvhetsanalys När en rulle av flexibelt förpackningsfilmmaterial lindas upp inuti rullen finns det spänning i rullen eller kvarvarande spänning. Om denna spänning blir stor under lindningen kommer den inre lindningen mot kärnan att utsättas för höga tryckbelastningar. Detta är vad som orsakar "utbuktning" defekter i lokala områden av spolen. Vid lindning av icke-elastiska och mycket hala filmer kan det inre lagret lossna, vilket kan göra att rullen krullas när den lindas upp eller sträcker sig när den lindas upp. För att förhindra detta måste spolen lindas tätt runt kärnan och sedan mindre tätt när spolens diameter ökar.
Detta kallas vanligen för den rullande hårdhetens kona. Ju större diameter den färdiglindade balen har, desto viktigare är balens koniska profil. Hemligheten med att göra en bra styvhet i stålkonstruktioner är att börja med en bra stark bas och sedan linda upp den med gradvis mindre spänning på spolarna.
Ju större diameter den färdiglindade balen har, desto viktigare är balens koniska profil.
En bra solid grund kräver att lindningen börjar med en väl lagrad kärna av hög kvalitet. De flesta filmmaterial är lindade på en papperskärna. Kärnan måste vara tillräckligt stark för att motstå den trycklindningspåkänning som skapas av filmen som är tätt lindad runt kärnan. Typiskt torkas papperskärnan i en ugn till en fukthalt av 6-8%. Om dessa kärnor förvaras i en miljö med hög luftfuktighet, kommer de att absorbera den fukten och expandera till en större diameter. Sedan, efter lindningsoperationen, kan dessa kärnor torkas till en lägre fukthalt och reduceras i storlek. När detta händer kommer grunden för ett gediget skadekast att vara borta! Detta kan leda till defekter såsom skevhet, utbuktning och/eller utskjutande rullar när de hanteras eller rullas ut.
Nästa steg för att få den nödvändiga bra spolbasen är att börja linda med spolens högsta möjliga styvhet. Sedan, när rullen med filmmaterial lindas, bör rullens styvhet minska jämnt. Den rekommenderade minskningen av valshårdheten vid den slutliga diametern är typiskt 25 % till 50 % av den ursprungliga hårdheten uppmätt vid kärnan.
Värdet på styvheten hos den initiala rullen och värdet på konan av lindningsspänningen beror vanligtvis på uppbyggnadsförhållandet hos den lindade rullen. Stigfaktorn är förhållandet mellan kärnans ytterdiameter (OD) och den lindade rullens slutliga diameter. Ju större balens slutliga lindningsdiameter (ju högre struktur), desto viktigare blir det att börja med en bra stark bas och successivt linda upp mjukare balar. Tabell 1 ger en tumregel för den rekommenderade graden av hårdhetsminskning baserat på en kumulativ faktor.
De lindningsverktyg som används för att förstyva banan är bankraft, nedtryck (press- eller staplingsrullar eller rullrullar) och lindningsmoment från centrumdrivningen vid lindning av filmbanor på mitten/ytan. Dessa så kallade TNT-lindningsprinciper diskuteras i en artikel i januarinumret 2013 av Plastics Technology. Följande beskriver hur man använder vart och ett av dessa verktyg för att designa hårdhetstestare och ger en tumregel för initiala värden för att erhålla de nödvändiga rullhårdhetstestarna för olika flexibla förpackningsmaterial.
Principen för banlindningskraft. Vid lindning av elastiska filmer är banspänningen den huvudsakliga lindningsprincipen som används för att kontrollera rullens styvhet. Ju tätare filmen sträcks före lindning, desto styvare blir den lindade rullen. Utmaningen är att se till att mängden banspänning inte orsakar betydande permanenta spänningar i filmen.
Såsom visas i fig. 1, vid lindning av film på en ren centrumlindare, skapas banspänningen av lindningsmomentet hos centrumdrivningen. Banspänningen ställs först in på önskad rullstyvhet och minskas sedan gradvis allteftersom filmen lindas upp. Bankraften som genereras av centrumdrivningen styrs vanligtvis i en sluten slinga med återkoppling från en spänningssensor.
Värdet på den initiala och slutliga bladkraften för ett visst material bestäms vanligtvis empiriskt. En bra tumregel för ett banhållfasthetsintervall är 10 % till 25 % av filmens draghållfasthet. Många publicerade artiklar rekommenderar en viss mängd webbstyrka för visst webbmaterial. Tabell 2 listar föreslagna spänningar för många webbmaterial som används i flexibla förpackningar.
För lindning på en ren centrumlindare bör den initiala spänningen vara nära den övre änden av det rekommenderade spänningsintervallet. Minska sedan gradvis lindningsspänningen till det lägre rekommenderade området som anges i denna tabell.
Värdet på den initiala och slutliga bladkraften för ett visst material bestäms vanligtvis empiriskt.
När du lindar en laminerad bana som består av flera olika material, för att erhålla den rekommenderade maximala banspänningen för den laminerade strukturen, lägg helt enkelt till den maximala banspänningen för varje material som har laminerats ihop (vanligtvis oavsett beläggning eller limskikt) och applicera nästa summa av dessa spänningar. som den maximala spänningen för laminatbanan.
En viktig spänningsfaktor vid laminering av flexibla filmkompositer är att de enskilda banorna måste spännas före laminering så att deformationen (banans förlängning på grund av banspänningen) blir ungefär densamma för varje bana. Om en bana dras betydligt mer än de andra banorna kan krullnings- eller delamineringsproblem, så kallade "tunneling", uppstå i laminerade banor. Mängden spänning bör vara förhållandet mellan modul och bantjocklek för att förhindra krullning och/eller tunnling efter lamineringsprocessen.
Principen för spiralbett. Vid lindning av icke-elastiska filmer är fastspänning och vridmoment de huvudsakliga lindningsprinciperna som används för att kontrollera rullstyvheten. Klämman justerar rullens styvhet genom att ta bort gränsskiktet av luft som följer banan in i upptagningsvalsen. Klämman skapar även spänning på rullen. Ju styvare klämma, desto styvare lindningsrulle. Problemet med att linda flexibel förpackningsfilm är att ge tillräckligt nedtryck för att avlägsna luft och linda upp en styv, rak rulle utan att skapa överdriven vindspänning under lindningen för att förhindra att rullen binder eller lindas i tjocka områden som deformerar banan.
Spännbelastningen är mindre beroende av material än banspänningen och kan variera kraftigt beroende på material och erforderlig valsstyvhet. För att förhindra skrynkling av sårfilmen som orsakas av nypet, är belastningen i nypet den minsta nödvändiga för att förhindra att luft fastnar i rullen. Denna nypbelastning hålls vanligtvis konstant på centrumlindare eftersom naturen tillhandahåller en konstant nyplastkraft för tryckkonen i nypet. När valsdiametern blir större blir kontaktytan (arean) av gapet mellan lindningsvalsen och tryckvalsen större. Om bredden på detta spår ändras från 6 mm (0,25 tum) vid kärnan till 12 mm (0,5 tum) vid full rulle, minskas vindtrycket automatiskt med 50 %. Dessutom, när diametern på lindningsvalsen ökar, ökar också mängden luft som följer ytan på rullen. Detta gränsskikt av luft ökar hydraultrycket i ett försök att öppna gapet. Detta ökade tryck ökar spännlastens avsmalning när diametern ökar.
På breda och snabba rullmaskiner som används för att linda rullar med stor diameter kan det vara nödvändigt att öka belastningen på lindningsklämman för att förhindra att luft kommer in i rullen. På fig. 2 visar en central filmrullare med en luftladdad tryckvals som använder spännings- och klämverktyg för att kontrollera lindningsvalsens styvhet.
Ibland är luften vår vän. Vissa filmer, särskilt "klibbiga" högfriktionsfilmer som har problem med enhetlighet, kräver spaltlindning. Spaltlindning gör att en liten mängd luft kan dras in i balen för att förhindra problem med att väven fastnar i balen och hjälper till att förhindra att väven blir skev när tjockare remsor används. För att framgångsrikt linda dessa spaltfilmer måste lindningsoperationen upprätthålla ett litet konstant gap mellan tryckvalsen och omslagsmaterialet. Detta lilla, kontrollerade gap hjälper till att mäta luften som lindats på rullen och styr banan rakt in i rullmaskinen för att förhindra skrynkling.
Momentlindningsprincip. Vridmomentverktyget för att uppnå valsstyvhet är kraften som utvecklas genom mitten av lindningsvalsen. Denna kraft överförs genom nätskiktet där den drar eller drar i filmens inre omslag. Som tidigare nämnts används detta vridmoment för att skapa bankraft på mittlindningen. För dessa typer av lindare har banspänning och vridmoment samma lindningsprincip.
Vid lindning av filmprodukter på mitt-/ytlindaren, aktiveras klämrullarna för att kontrollera banspänningen såsom visas i figur 3. Banspänningen som kommer in i lindaren är oberoende av lindningsspänningen som genereras av detta vridmoment. Med en konstant spänning av banan som kommer in i lindaren hålls spänningen hos den inkommande banan vanligtvis konstant.
Vid skärning och omlindning av film eller andra material med högt Poisson-förhållande bör center/ytlindning användas, bredden kommer att variera beroende på banans styrka.
Vid lindning av filmprodukter på en central/ytlindningsmaskin styrs lindningsspänningen i en öppen slinga. Typiskt är den initiala lindningsspänningen 25-50 % större än spänningen hos den inkommande banan. Sedan, när banans diameter ökar, minskas lindningsspänningen gradvis och når eller till och med mindre än spänningen för den inkommande banan. När lindningsspänningen är större än den inkommande banspänningen, regenererar tryckrullens ytdrivning eller genererar ett negativt (broms)vridmoment. När diametern på lindningsvalsen ökar kommer färddrivningen att ge mindre och mindre bromsning tills noll vridmoment uppnås; då blir lindningsspänningen lika med banspänningen. Om vindspänningen är programmerad under bankraften, kommer markdrivningen att dra positivt vridmoment för att kompensera för skillnaden mellan den lägre vindspänningen och den högre bankraften.
Vid skärning och lindning av film eller andra material med högt Poisson-förhållande bör centrum-/ytlindning användas, och bredden ändras med banhållfastheten. Upprullare med mittytan bibehåller en konstant slitsad valsbredd eftersom en konstant banspänning appliceras på upprullaren. Hårdheten på rullen kommer att analyseras utifrån vridmomentet i centrum utan problem med avsmalningsbredden.
Effekt av filmfriktionsfaktor på lindning Filmens interlaminära friktionskoefficient (COF)-egenskaper har stor inverkan på möjligheten att tillämpa TNT-principen för att erhålla önskad valsstyvhet utan valsdefekter. Generellt sett rullar filmer med en interlaminär friktionskoefficient på 0,2–0,7 väl. Emellertid uppvisar lindning av defektfria filmrullar med hög eller låg slirning (låg eller hög friktionskoefficient) ofta betydande lindningsproblem.
Filmer med hög glidning har en låg interlaminär friktionskoefficient (typiskt under 0,2). Dessa filmer lider ofta av inre banglidning eller lindningsproblem under lindning och/eller efterföljande avlindningsoperationer, eller banhanteringsproblem mellan dessa operationer. Denna inre glidning av bladet kan orsaka defekter såsom bladrepor, bucklor, teleskopiska och/eller defekter på stjärnrullen. Lågfriktionsfilmer måste lindas så tätt som möjligt på en kärna med högt vridmoment. Sedan reduceras lindningsspänningen som genereras av detta vridmoment gradvis till ett minimivärde av tre till fyra gånger kärnans ytterdiameter, och den erforderliga rullstyvheten uppnås med hjälp av klämlindningsprincipen. Air kommer aldrig att vara vår vän när det kommer till slingrande hög glidfilm. Dessa filmer måste alltid lindas med tillräcklig klämkraft för att förhindra att luft kommer in i rullen under lindningen.
En film med låg glidning har en högre interlaminär friktionskoefficient (typiskt över 0,7). Dessa filmer lider ofta av problem med blockering och/eller skrynkling. Vid lindning av filmer med hög friktionskoefficient kan rullovaalitet vid låga lindningshastigheter och studsproblem vid höga lindningshastigheter uppstå. Dessa rullar kan ha upphöjda eller vågiga defekter, vanligtvis kända som glidknutar eller glidrynkor. Högfriktionsfilmer lindas bäst med ett mellanrum som minimerar gapet mellan följ- och upprullningsrullarna. Spridning ska säkerställas så nära omslagspunkten som möjligt. FlexSpreader täcker vällindade rullar före lindning och hjälper till att minimera glidveckningsdefekter vid lindning med hög friktion.
Läs mer Den här artikeln beskriver några av valsdefekterna som kan orsakas av felaktig valshårdhet. Den nya The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide gör det ännu enklare att identifiera och åtgärda dessa och andra roll- och webbdefekter. Den här boken är en uppdaterad och utökad version av bästsäljaren Roll and Web Defect Glossary av TAPPI Press.
Den förbättrade upplagan skrevs och redigerades av 22 branschexperter med över 500 års erfarenhet av rulle och lindning. Den är tillgänglig via TAPPI, klicka här.
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 är den största kostnadsfaktorn för de flesta extruderade varor, så processorer bör uppmuntras att minska dessa kostnader.
En ny studie visar hur typen och mängden LDPE som blandas med LLDPE påverkar bearbetnings- och hållfasthets-/seghetsegenskaperna hos blåst film. Data som visas är för blandningar berikade med LDPE och LLDPE.
Att återställa produktionen efter underhåll eller felsökning kräver en samordnad insats. Så här anpassar du kalkylbladen och får dem igång så snabbt som möjligt.
Posttid: Mar-24-2023
