Не все фильмы одинаковы. Это создает проблемы как для намотчика, так и для оператора. Вот как с ними справиться. #советы по обработке #лучшие практики
На центральных намоточных машинах натяжение полотна контролируется поверхностными приводами, соединенными с укладчиками или прижимными роликами, для оптимизации разрезания и распределения полотна. Натяжение намотки контролируется независимо для оптимизации жесткости катушки.
При намотке пленки на чисто центральную намотку натяжение полотна создается за счет намоточного момента центрального привода. Натяжение полотна сначала устанавливается на желаемую жесткость рулона, а затем постепенно снижается по мере наматывания пленки.
При намотке пленки на чисто центральную намотку натяжение полотна создается за счет намоточного момента центрального привода. Натяжение полотна сначала устанавливается на желаемую жесткость рулона, а затем постепенно снижается по мере наматывания пленки.
При намотке пленочных изделий на центральную/поверхностную намоточную машину прижимной ролик приводится в действие для контроля натяжения полотна. Наматывающий момент не зависит от натяжения полотна.
Если бы все полотна пленки были идеальными, изготовление идеальных рулонов не было бы большой проблемой. К сожалению, идеальных пленок не существует из-за естественных различий в смолах и неоднородностей в формировании пленки, покрытии и печатных поверхностях.
При этом задача операций намотки состоит в том, чтобы эти дефекты не были видны визуально и не увеличивались в процессе намотки. Затем оператор намотки должен убедиться, что процесс намотки не влияет на качество продукции. Основная задача состоит в том, чтобы намотать гибкую упаковочную пленку так, чтобы она могла беспрепятственно работать в производственном процессе клиента и производить для клиентов высококачественную продукцию.
Важность жесткости пленки Плотность пленки, или натяжение намотки, является наиболее важным фактором, определяющим, хорошая или плохая пленка. Слишком мягко намотанный рулон будет «некруглым» при намотке, обращении или хранении. Округлость валков очень важна для заказчика, чтобы иметь возможность обрабатывать эти валки с максимальной производственной скоростью, сохраняя при этом минимальные изменения натяжения.
Плотно намотанные рулоны могут вызвать проблемы сами по себе. Они могут создавать проблемы с блокировкой дефектов, когда слои сплавляются или слипаются. При намотке стретч-пленки на тонкостенный сердечник намотка жесткого рулона может привести к разрыву сердечника. Это может вызвать проблемы при снятии вала или установке вала или патрона во время последующих операций размотки.
Слишком туго намотанный рулон также может усугубить дефекты полотна. Пленки обычно имеют слегка высокие и низкие участки в поперечном сечении машины, где полотно толще или тоньше. При намотке твердой мозговой оболочки участки большой толщины накладываются друг на друга. При намотке сотен или даже тысяч слоев высокие участки образуют гребни или выступы на рулоне. Когда пленку натягивают на эти проекции, она деформируется. Эти области затем создают в пленке дефекты, называемые «карманами», по мере разматывания рулона. Твердый валок с толстой полосой рядом с более тонкой полосой может привести к дефектам валка, называемым волнистостью, или следам от веревки на валке.
Небольшие изменения толщины намотанного рулона не будут заметны, если в рулон на низких участках наматывается достаточно воздуха, а на высоких участках полотно не натягивается. Однако рулоны должны быть намотаны достаточно плотно, чтобы они были круглыми и оставались таковыми во время транспортировки и хранения.
Рандомизация изменений толщины от машины к машине Некоторые гибкие упаковочные пленки, будь то в процессе экструзии или во время нанесения покрытия и ламинирования, имеют различия в толщине от машины к машине, которые слишком велики, чтобы быть точными, не преувеличивая эти дефекты. Чтобы упростить вариации намоточных валков от машины к машине, полотно или продольно-перемоточное устройство и намоточное устройство перемещаются вперед и назад относительно полотна, когда полотно разрезается и наматывается. Это боковое движение машины называется колебанием.
Чтобы успешно колебаться, скорость должна быть достаточно высокой, чтобы случайно изменять толщину, и достаточно низкой, чтобы не деформировать и не сморщить пленку. Эмпирическое правило для максимальной скорости встряхивания составляет 25 мм (1 дюйм) в минуту на каждые 150 м/мин (500 футов/мин) скорости намотки. В идеале скорость колебаний изменяется пропорционально скорости намотки.
Анализ жесткости полотна Когда рулон гибкого упаковочного пленочного материала наматывается внутрь рулона, в рулоне возникает натяжение или остаточное напряжение. Если это напряжение становится большим во время намотки, внутренняя обмотка по направлению к сердечнику будет подвергаться высоким сжимающим нагрузкам. Именно это и вызывает «выпуклость» дефектов в локализованных участках катушки. При намотке неэластичных и сильно скользких пленок внутренний слой может ослабнуть, что может привести к скручиванию рулона при намотке или растяжению при размотке. Чтобы этого не произошло, шпульку необходимо плотно наматывать на сердечник, а затем ослаблять по мере увеличения диаметра шпульки.
Обычно это называется конусом твердости прокатки. Чем больше диаметр готового намотанного тюка, тем важнее конусность тюка. Секрет создания хорошей жесткой конструкции из многожильной стали заключается в том, чтобы начать с хорошей прочной основы, а затем наматывать ее со все меньшим натяжением витков.
Чем больше диаметр готового намотанного тюка, тем важнее конусность тюка.
Хороший прочный фундамент требует, чтобы обмотка начиналась с качественного, хорошо хранящегося сердечника. Большинство пленочных материалов наматываются на бумажный сердечник. Сердечник должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать сжимающее напряжение намотки, создаваемое пленкой, плотно намотанной на сердечник. Обычно бумажную сердцевину сушат в печи до влажности 6-8%. Если эти сердечники хранятся в среде с высокой влажностью, они впитают эту влагу и расширятся до большего диаметра. Затем, после операции намотки, эти сердечники можно высушить до меньшего содержания влаги и уменьшить в размерах. Когда это произойдет, основы надежного травмирующего броска исчезнет! Это может привести к таким дефектам, как коробление, вздутие и/или выступание рулонов при обращении с ними или их развертывании.
Следующим шагом в получении необходимого хорошего основания катушки является начало намотки с максимально возможной жесткостью катушки. Затем по мере намотки рулона пленочного материала жесткость рулона должна равномерно уменьшаться. Рекомендуемое снижение твердости валков на конечном диаметре обычно составляет от 25% до 50% от исходной твердости, измеренной в сердцевине.
Величина жесткости исходного рулона и величина конусности натяжения намотки обычно зависят от степени наращивания намотанного рулона. Коэффициент подъема представляет собой отношение внешнего диаметра (OD) сердечника к конечному диаметру намотанного рулона. Чем больше конечный диаметр намотки тюка (чем выше конструкция), тем важнее начать с хорошей прочной основы и постепенно наматывать более мягкие тюки. В Таблице 1 даны эмпирические правила рекомендуемой степени снижения твердости на основе совокупного коэффициента.
Инструментами намотки, используемыми для придания ленте жесткости, являются сила полотна, прижимное давление (прижимные или укладывающие ролики или намоточные катушки) и крутящий момент намотки от центрального привода при намотке полотен пленки на центр/поверхность. Эти так называемые принципы намотки тротила обсуждаются в статье в январском выпуске журнала Plastics Technology за 2013 год. Ниже описывается, как использовать каждый из этих инструментов для проектирования твердомеров, и приводятся практические правила определения начальных значений для получения требуемых валков твердомеров для различных гибких упаковочных материалов.
Принцип силы намотки полотна. При намотке эластичных пленок натяжение полотна является основным принципом намотки, используемым для контроля жесткости рулона. Чем сильнее натянута пленка перед намоткой, тем жестче будет намотанный рулон. Задача состоит в том, чтобы убедиться, что величина натяжения полотна не вызывает значительных постоянных напряжений в пленке.
Как показано на рис. 1, при намотке пленки на центральную намоточную машину натяжение полотна создается за счет наматывающего момента центрального привода. Натяжение полотна сначала устанавливается на желаемую жесткость рулона, а затем постепенно снижается по мере наматывания пленки. Сила полотна, создаваемая центральным приводом, обычно контролируется по замкнутому контуру с обратной связью от датчика натяжения.
Величина начальной и конечной силы лезвия для конкретного материала обычно определяется опытным путем. Хорошее эмпирическое правило для диапазона прочности полотна составляет от 10% до 25% прочности пленки на разрыв. Во многих опубликованных статьях рекомендуется определенная прочность полотна для определенного полотна. В Таблице 2 приведены рекомендуемые значения натяжения для многих рулонных материалов, используемых в гибкой упаковке.
При намотке на чистую центральную намотку начальное натяжение должно быть близко к верхнему пределу рекомендуемого диапазона натяжения. Затем постепенно уменьшите натяжение обмотки до нижнего рекомендуемого диапазона, указанного в этой таблице.
Величина начальной и конечной силы лезвия для конкретного материала обычно определяется опытным путем.
При намотке ламинированного полотна, состоящего из нескольких различных материалов, чтобы получить рекомендуемое максимальное натяжение полотна для ламинированной структуры, просто добавьте максимальное натяжение полотна для каждого ламинированного материала (обычно независимо от покрытия или клеевого слоя) и нанесите следующая сумма этих напряжений. как максимальное натяжение полотна ламината.
Важным фактором натяжения при ламинировании композитных пленочных материалов является то, что отдельные полотна перед ламинированием должны быть натянуты так, чтобы деформация (удлинение полотна из-за натяжения полотна) была примерно одинаковой для каждого полотна. Если одно полотно вытягивается значительно сильнее, чем другие, в ламинированных полотнах могут возникнуть проблемы скручивания или расслоения, известные как «туннелирование». Величина натяжения должна соответствовать отношению модуля упругости к толщине полотна, чтобы предотвратить скручивание и/или туннелирование после процесса ламинирования.
Принцип спирального прикуса. При намотке неэластичных пленок зажим и крутящий момент являются основными принципами намотки, используемыми для контроля жесткости рулона. Зажим регулирует жесткость рулона, удаляя пограничный слой воздуха, который следует за полотном в приемный валик. Зажим также создает натяжение рулона. Чем жестче зажим, тем жестче намоточный ролик. Проблема при намотке гибкой упаковочной пленки заключается в том, чтобы обеспечить достаточное прижимное давление для удаления воздуха и намотки жесткого прямого рулона, не создавая при этом чрезмерного натяжения ветра во время намотки, чтобы предотвратить заедание рулона или намотку на толстых участках, которые деформируют полотно.
Нагрузка на зажим меньше зависит от материала, чем натяжение полотна, и может широко варьироваться в зависимости от материала и требуемой жесткости ролика. Чтобы предотвратить сморщивание намотанной пленки из-за зажима, нагрузка в зажиме должна быть минимальной, необходимой для предотвращения попадания воздуха в рулон. Эта нагрузка на зажим обычно поддерживается постоянной на центральных намоточных устройствах, поскольку природа обеспечивает постоянную силу зажима для конуса давления в зажиме. По мере увеличения диаметра рулона площадь контакта (площадь) зазора между намоточным роликом и прижимным роликом становится больше. Если ширина этой гусеницы изменяется с 6 мм (0,25 дюйма) в сердцевине до 12 мм (0,5 дюйма) при полном вращении, давление ветра автоматически снижается на 50%. Кроме того, по мере увеличения диаметра намоточного валика увеличивается и количество воздуха, следующего за поверхностью валика. Этот пограничный слой воздуха увеличивает гидравлическое давление, пытаясь открыть зазор. Это повышенное давление увеличивает конусность зажимающей нагрузки по мере увеличения диаметра.
На широких и быстрых намоточных машинах, используемых для намотки рулонов большого диаметра, может потребоваться увеличить нагрузку на намоточный зажим, чтобы предотвратить попадание воздуха в рулон. На рис. 2 показан центральный намотчик пленки с нагруженным воздухом прижимным валком, в котором используются натяжные и зажимные приспособления для контроля жесткости намоточного валика.
Иногда воздух — наш друг. Некоторые пленки, особенно «липкие» пленки с высоким коэффициентом трения, имеющие проблемы с однородностью, требуют намотки с зазором. Намотка с зазором позволяет втягивать небольшое количество воздуха в тюк, чтобы предотвратить проблемы с застреванием полотна внутри тюка, а также помогает предотвратить коробление полотна при использовании более толстых полос. Чтобы успешно намотать эти пленки с зазором, во время намотки должен поддерживаться небольшой постоянный зазор между прижимным роликом и оберточным материалом. Этот небольшой контролируемый зазор помогает дозировать подачу воздуха, наматываемого на рулон, и направляет полотно прямо в намоточное устройство, чтобы предотвратить образование складок.
Принцип моментной обмотки. Инструментом крутящего момента для достижения жесткости рулона является сила, развиваемая через центр намоточного рулона. Эта сила передается через слой сетки, где она тянет или натягивает внутреннюю обертку пленки. Как упоминалось ранее, этот крутящий момент используется для создания силы перемычки на центральной обмотке. Для этих типов намоточных машин натяжение полотна и крутящий момент имеют одинаковый принцип намотки.
При намотке пленочных изделий на центральную/поверхностную намоточную машину прижимные ролики приводят в действие для регулирования натяжения полотна, как показано на рисунке 3. Натяжение полотна, поступающего в намоточное устройство, не зависит от натяжения намотки, создаваемого этим крутящим моментом. При постоянном натяжении полотна, поступающего в моталку, натяжение поступающего полотна обычно сохраняется постоянным.
При резке и перемотке пленки или других материалов с высоким коэффициентом Пуассона следует использовать намотку по центру/поверхности, ширина будет варьироваться в зависимости от прочности полотна.
При намотке пленочных изделий на машину центральной/поверхностной намотки натяжение намотки контролируется в разомкнутом контуре. Обычно начальное натяжение намотки на 25-50% превышает натяжение входящего полотна. Затем по мере увеличения диаметра полотна натяжение намотки постепенно снижается, достигая или даже меньше натяжения входящего полотна. Когда натяжение намотки превышает натяжение входящего полотна, поверхностный привод прижимного ролика регенерирует или создает отрицательный (тормозной) крутящий момент. По мере увеличения диаметра намоточного ролика привод хода будет обеспечивать все меньшее и меньшее торможение, пока не будет достигнут нулевой крутящий момент; тогда натяжение обмотки будет равно натяжению полотна. Если натяжение ветра запрограммировано ниже силы полотна, ходовой привод будет создавать положительный крутящий момент, чтобы компенсировать разницу между меньшим натяжением ветра и более высоким усилием полотна.
При резке и намотке пленки или других материалов с высоким коэффициентом Пуассона следует использовать намотку по центру/поверхности, а ширина будет меняться в зависимости от прочности полотна. Намоточные устройства с центральной поверхностью сохраняют постоянную ширину рулона с прорезями, поскольку к намоточному устройству прикладывается постоянное натяжение полотна. Твердость валка будет анализироваться на основе крутящего момента в центре без проблем с шириной конуса.
Влияние коэффициента трения пленки на намотку. Свойства коэффициента межламинарного трения (COF) пленки оказывают большое влияние на возможность применения принципа тротила для получения желаемой жесткости рулона без дефектов рулона. Вообще говоря, пленки с коэффициентом межламинарного трения 0,2–0,7 хорошо раскатываются. Однако намотка бездефектных рулонов пленки с высоким или низким скольжением (низким или высоким коэффициентом трения) часто представляет собой серьезные проблемы при намотке.
Пленки с высоким скольжением имеют низкий коэффициент межламинарного трения (обычно ниже 0,2). Эти пленки часто страдают от внутреннего проскальзывания полотна или проблем с намоткой во время операций намотки и/или последующей размотки, или проблем с обращением с полотном между этими операциями. Это внутреннее проскальзывание лезвия может вызвать такие дефекты, как царапины, вмятины, телескопические дефекты и/или дефекты звездчатого ролика. Пленки с низким коэффициентом трения необходимо наматывать как можно плотнее на сердечник с высоким крутящим моментом. Затем натяжение обмотки, создаваемое этим крутящим моментом, постепенно снижается до минимальной величины, в три-четыре раза превышающей внешний диаметр сердечника, и достигается необходимая жесткость рулона с использованием принципа зажимной намотки. Воздух никогда не будет нашим другом, когда дело доходит до намотки высокоскользящей пленки. Эти пленки всегда следует наматывать с достаточным усилием прижима, чтобы предотвратить попадание воздуха в рулон во время намотки.
Пленка с низким скольжением имеет более высокий коэффициент межламинарного трения (обычно выше 0,7). Эти пленки часто страдают от проблем с блокировкой и/или складками. При намотке пленки с высоким коэффициентом трения могут возникнуть овальность рулона на низких скоростях намотки и проблемы с подпрыгиванием на высоких скоростях намотки. Эти рулоны могут иметь выступающие или волнистые дефекты, обычно известные как скользящие узлы или скользящие морщины. Пленки с высоким коэффициентом трения лучше всего наматывать с зазором, который минимизирует зазор между следующим и приемным валками. Распределение должно обеспечиваться как можно ближе к месту обмотки. FlexSpreader покрывает хорошо намотанные натяжные ролики перед намоткой и помогает свести к минимуму дефекты, возникающие в результате скольжения при намотке с высоким трением.
Узнать больше В этой статье описаны некоторые дефекты валков, которые могут быть вызваны неправильной твердостью валков. Новое «Полное руководство по устранению дефектов рулонов и рулонов» еще больше упрощает выявление и устранение этих и других дефектов рулонов и рулонов. Эта книга представляет собой обновленную и расширенную версию бестселлера «Глоссарий дефектов рулонов и полотна», выпущенного TAPPI Press.
Расширенное издание было написано и отредактировано 22 отраслевыми экспертами с более чем 500-летним опытом работы в области намотки и намотки. Он доступен через TAPPI, нажмите здесь.
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.
Затраты на материалы являются крупнейшим фактором затрат для большинства экструдированных товаров, поэтому следует поощрять переработчиков снижать эти затраты.
Новое исследование показывает, как тип и количество ПЭНП, смешанного с ЛПЭНП, влияет на обработку и прочностные/жесткие свойства пленки, полученной экструзией экструзией с раздувом. Представленные данные относятся к смесям, обогащенным ПЭНП и ЛПЭНП.
Восстановление производства после технического обслуживания или устранения неполадок требует скоординированных усилий. Вот как выровнять рабочие листы и как можно быстрее запустить их.
Время публикации: 24 марта 2023 г.
