Не всі фільми однакові. Це створює проблеми як для намотувача, так і для оператора. Ось як з ними боротися. #поради щодо обробки #найкращі практики
На центральних поверхневих мотальних машинах натяг полотна контролюється поверхневими приводами, підключеними до укладача або притискних роликів, щоб оптимізувати розрізання полотна та його розподіл. Натяг обмотки незалежно контролюється для оптимізації жорсткості котушки.
При намотуванні плівки на суто центральний намотувач натяг полотна створюється крутним моментом намотування центрального приводу. Натяг полотна спочатку встановлюється на бажану жорсткість рулону, а потім поступово зменшується, коли плівка намотується.
При намотуванні плівки на суто центральний намотувач натяг полотна створюється крутним моментом намотування центрального приводу. Натяг полотна спочатку встановлюється на бажану жорсткість рулону, а потім поступово зменшується, коли плівка намотується.
Під час намотування плівки на центральний/поверхневий намотувач притискний валик приводиться в дію, щоб контролювати натяг полотна. Момент намотування не залежить від натягу полотна.
Якби всі полотна плівки були ідеальними, виготовлення ідеальних рулонів не було б великою проблемою. На жаль, ідеальних плівок не існує через природні варіації смол і неоднорідності у формуванні плівки, покритті та друкованих поверхнях.
Враховуючи це, завдання операцій намотування полягає в тому, щоб ці дефекти не були помітні візуально і не збільшувалися в процесі намотування. Тоді оператор моталки повинен переконатися, що процес намотування не впливає на якість продукту. Головне завдання полягає в тому, щоб намотати гнучку пакувальну плівку, щоб вона могла безперебійно працювати у виробничому процесі клієнта та виробляти високоякісний продукт для своїх клієнтів.
Важливість жорсткості плівки Щільність плівки, або натяг намотування, є найважливішим фактором для визначення того, хороша чи погана плівка. Рулон, намотаний надто м’яко, буде «некруглим» під час намотування, поводження з ним або зберігання. Округлість валків дуже важлива для клієнта, щоб мати можливість обробляти ці рулони на максимальній швидкості виробництва, зберігаючи мінімальні зміни натягу.
Туго змотані рулони самі по собі можуть спричинити проблеми. Вони можуть створювати проблеми з блокуванням дефектів, коли шари сплавляються або злипаються. При намотуванні стретч-плівки на тонкостінний сердечник, намотування жорсткого рулону може призвести до розриву сердечника. Це може спричинити проблеми під час видалення валу або вставлення валу чи патрона під час наступних операцій розмотування.
Занадто туго намотаний рулон також може посилити дефекти полотна. Плівки зазвичай мають трохи високі та низькі ділянки в поперечному перерізі машини, де полотно товще або тонше. При намотуванні твердої мозкової оболонки ділянки великої товщини перекривають один одного. Коли намотуються сотні або навіть тисячі шарів, високі секції утворюють гребені або виступи на рулоні. Коли плівка натягується через ці виступи, вона деформується. Ці ділянки утворюють у плівці дефекти, які називаються «кишенями», коли рулон розмотується. Жорсткий валок із товстою стрічкою поруч із тоншою може призвести до дефектів валка, які називаються хвилястостями, або слідів мотузки на валки.
Невеликі зміни в товщині намотаного рулону не будуть помітні, якщо в нижні частини рулону буде намотано достатньо повітря, а у високих частинах полотно не буде натягнуте. Однак рулони повинні бути достатньо щільно намотані, щоб вони були круглими та залишалися такими під час транспортування та зберігання.
Рандомізація варіацій між машинами Деякі гнучкі пакувальні плівки під час процесу їх екструзії чи під час нанесення покриття та ламінування мають варіації товщини від машини до машини, які є надто великими, щоб бути точними без перебільшення цих дефектів. Щоб оптимізувати варіації валків намотувального пристрою від машини до машини, перемотувальна та намотувальна машина для полотна або різального пристрою рухаються вперед і назад відносно полотна, коли полотно розрізається та намотується. Це бічний рух машини називається коливанням.
Для успішного коливання швидкість має бути достатньо високою, щоб випадково змінювати товщину, і достатньо низькою, щоб плівка не деформувалася та не м’ялася. Емпіричне правило для максимальної швидкості струшування становить 25 мм (1 дюйм) на хвилину на кожні 150 м/хв (500 футів/хв) швидкості намотування. В ідеалі швидкість коливань змінюється пропорційно швидкості намотування.
Аналіз жорсткості полотна Коли рулон гнучкого пакувального плівкового матеріалу намотується всередину рулону, у рулоні виникає натяг або залишкова напруга. Якщо це напруження стає великим під час намотування, внутрішня обмотка, спрямована до сердечника, буде піддаватися високим навантаженням на стиск. Саме це викликає дефекти «випуклості» в локалізованих областях котушки. Під час намотування нееластичних і дуже слизьких плівок внутрішній шар може послабитися, що може призвести до скручування рулону при намотуванні або розтягування при розмотуванні. Щоб запобігти цьому, шпульку потрібно щільно намотувати навколо серцевини, а потім зменшувати, коли діаметр бобіни збільшується.
Це зазвичай називають конусністю твердості кочення. Чим більший діаметр готового намотаного тюка, тим важливіший профіль конусності тюка. Секрет створення якісної багатожильної сталевої конструкції полягає в тому, щоб почати з хорошої міцної основи, а потім намотати її з поступово меншим натягом на котушки.
Чим більший діаметр готового намотаного тюка, тим важливіший профіль конусності тюка.
Хороша міцна основа вимагає, щоб намотування починалося з високоякісного сердечника, який добре зберігався. Більшість плівкових матеріалів намотується на паперову серцевину. Серцевина має бути достатньо міцною, щоб витримати напругу стиснення обмотки, створювану плівкою, щільно намотаною навколо серцевини. Як правило, паперову серцевину сушать в духовці до вологості 6-8%. Якщо ці сердечники зберігати в середовищі з високою вологістю, вони поглинають цю вологу та розширюються до більшого діаметру. Потім, після операції намотування, ці сердечники можна висушити до меншого вмісту вологи та зменшити в розмірі. Коли це станеться, основа надійного травмованого кидка зникне! Це може призвести до таких дефектів, як викривлення, здуття та/або виступання рулонів під час їх роботи або розгортання.
Наступним кроком для отримання необхідної хорошої основи котушки є початок намотування з максимально можливою жорсткістю котушки. Потім, у міру намотування рулону плівкового матеріалу, жорсткість рулону повинна рівномірно зменшуватися. Рекомендоване зменшення твердості рулону на кінцевому діаметрі зазвичай становить від 25% до 50% від початкової твердості, виміряної в серцевині.
Величина жорсткості початкового валка і величина конусності натягу намотування зазвичай залежать від коефіцієнта нарощування намотаного валка. Коефіцієнт зростання - це відношення зовнішнього діаметра (OD) сердечника до кінцевого діаметра намотаного рулону. Чим більший остаточний діаметр намотування тюка (чим вища структура), тим важливішим стає починати з хорошої міцної основи та поступово намотувати м’які тюки. Таблиця 1 надає емпіричне правило для рекомендованого ступеня зниження твердості на основі кумулятивного коефіцієнта.
Інструменти для намотування, які використовуються для посилення жорсткості полотна, — це сила полотна, тиск вниз (пресові або укладальні валики або бобини для намотування) і момент намотування від центрального приводу під час намотування полотна плівки на центр/поверхню. Ці так звані принципи намотування в тротилі обговорюються в статті у випуску Plastics Technology за січень 2013 року. Нижче описано, як використовувати кожен із цих інструментів для розробки твердомірів, і наведено емпіричне правило для початкових значень для отримання необхідних вимірювачів твердості рулонів для різних гнучких пакувальних матеріалів.
Принцип сили намотування полотна. Під час намотування еластичних плівок натяг полотна є основним принципом намотування, який використовується для контролю жорсткості рулону. Чим щільніше буде натягнута плівка перед намотуванням, тим жорсткіше буде намотаний рулон. Завдання полягає в тому, щоб переконатися, що величина натягу полотна не викликає значних постійних напруг у плівці.
Як показано на рис. 1, під час намотування плівки на чистий центральний намотувач натяг полотна створюється крутним моментом намотування центрального приводу. Натяг полотна спочатку встановлюється на бажану жорсткість рулону, а потім поступово зменшується в міру намотування плівки. Сила полотна, створювана центральним приводом, зазвичай контролюється в замкнутому контурі за допомогою зворотного зв’язку від датчика натягу.
Величина початкової та кінцевої лопатевої сили для конкретного матеріалу зазвичай визначається емпірично. Хорошим емпіричним правилом для діапазону міцності полотна є від 10% до 25% міцності плівки на розрив. Багато опублікованих статей рекомендують певну міцність веб-матеріалу. У таблиці 2 наведено запропоновані напруги для багатьох матеріалів, що використовуються в гнучкому пакуванні.
Для намотування на чистому центральному мотальнику початковий натяг має бути близьким до верхньої межі рекомендованого діапазону натягу. Потім поступово зменшуйте натяг обмотки до нижнього рекомендованого діапазону, зазначеного в цій таблиці.
Величина початкової та кінцевої лопатевої сили для конкретного матеріалу зазвичай визначається емпірично.
Під час намотування ламінованого полотна, що складається з кількох різних матеріалів, щоб отримати рекомендований максимальний натяг полотна для ламінованої структури, просто додайте максимальний натяг полотна для кожного матеріалу, який було ламіновано разом (зазвичай незалежно від покриття або клейового шару) і нанесіть наступна сума цих напружень. як максимальний натяг ламінатного полотна.
Важливим фактором натягу під час ламінування гнучких плівкових композитів є те, що окремі полотна повинні бути натягнуті перед ламінуванням, щоб деформація (подовження полотна через натяг полотна) була приблизно однаковою для кожного полотна. Якщо одне полотно тягнеться значно більше, ніж інші полотна, у ламінованих полотнах можуть виникнути проблеми скручування або розшарування, відомі як «тунелювання». Величина натягу має бути співвідношенням модуля до товщини полотна, щоб запобігти скрученню та/або тунелюванню після процесу ламінування.
Принцип спірального прикусу. Під час намотування нееластичних плівок затиск і крутний момент є основними принципами намотування, які використовуються для контролю жорсткості рулону. Затискач регулює жорсткість рулону, видаляючи прикордонний шар повітря, який слідує за полотном у приймальний ролик. Затискач також створює натяг на рулон. Чим жорсткіше затиск, тим жорсткіше намотувальний ролик. Проблема з намотуванням гнучкої пакувальної плівки полягає в тому, щоб забезпечити достатній тиск для видалення повітря та намотування жорсткого, прямого рулону без створення надмірного натягу вітру під час намотування, щоб запобігти зв’язуванню або намотування рулону на товстих ділянках, які деформують полотно.
Навантаження затискача менше залежить від матеріалу, ніж натяг полотна, і може значно змінюватися залежно від матеріалу та необхідної жорсткості ролика. Щоб запобігти зморщуванню намотаної плівки внаслідок затискання, навантаження на затиск є мінімальним, необхідним для запобігання потраплянню повітря в рулон. Це навантаження на затиск зазвичай підтримується постійним на центральних мотальних машинах, оскільки природа забезпечує постійну силу навантаження на затиск для конуса тиску в затиску. Зі збільшенням діаметра рулону збільшується площа контакту (площа) зазору між намотальним роликом і притискним роликом. Якщо ширина цієї доріжки змінюється з 6 мм (0,25 дюйма) у серцевині до 12 мм (0,5 дюйма) на повному боці, тиск вітру автоматично зменшується на 50%. Крім того, зі збільшенням діаметра намотувального валика кількість повітря, що слідує за поверхнею валика, також збільшується. Цей прикордонний шар повітря збільшує гідравлічний тиск, намагаючись відкрити щілину. Цей підвищений тиск збільшує конусність затискного навантаження зі збільшенням діаметра.
На широких і швидких мотальних машинах, які використовуються для намотування рулонів великого діаметру, може знадобитися збільшити навантаження на затиск намотування, щоб запобігти потраплянню повітря в рулон. На рис. 2 показаний центральний пристрій для намотування плівки з навантаженим повітрям притискним роликом, який використовує інструменти натягу та затиску для контролю жорсткості рулону для намотування.
Іноді повітря - наш друг. Деякі плівки, особливо «липкі» плівки з високим коефіцієнтом тертя, які мають проблеми з рівномірністю, вимагають намотування з зазором. Намотування з зазором дозволяє втягувати невелику кількість повітря в тюк, щоб запобігти проблемам із застряганням павутини всередині тюка та допомагає запобігти викривленню полотна, коли використовуються більш товсті стрічки. Щоб успішно намотувати плівки з проміжками, операція намотування повинна підтримувати невеликий постійний зазор між притискним роликом і обгортковим матеріалом. Цей невеликий контрольований проміжок допомагає дозувати повітря, намотане на рулон, і спрямовує полотно прямо в пристрій для намотування, щоб запобігти зморшкуванню.
Принцип обертання намотування. Інструментом крутного моменту для отримання жорсткості рулону є сила, що розвивається через центр намотуваного рулону. Ця сила передається через сітчастий шар, де вона тягне або тягне внутрішню оболонку плівки. Як згадувалося раніше, цей крутний момент використовується для створення зусилля перетинки на центральній обмотці. Для цих типів моталок натяг полотна та крутний момент мають однаковий принцип намотування.
Під час намотування плівкових виробів на центральний/поверхневий мотальний пристрій притискні ролики приводять у дію, щоб контролювати натяг полотна, як показано на малюнку 3. Натяг полотна, що надходить у мотальний пристрій, не залежить від натягу намотування, створюваного цим крутним моментом. При постійному натягу полотна, що надходить у мотальну машину, натяг вхідного полотна зазвичай підтримується постійним.
Під час різання та перемотування плівки чи інших матеріалів із високим коефіцієнтом Пуассона слід використовувати намотування по центру/поверхні, ширина змінюватиметься залежно від міцності полотна.
Під час намотування плівкових виробів на машині для центрального/поверхневого намотування натяг намотування контролюється у відкритому контурі. Як правило, початковий натяг намотування на 25-50% перевищує натяг вхідного полотна. Потім, у міру збільшення діаметра полотна, натяг намотування поступово зменшується, досягаючи або навіть менше натягу вхідного полотна. Коли натяг намотування перевищує натяг вхідного полотна, привід поверхні притискного ролика регенерує або генерує негативний (гальмівний) момент. У міру збільшення діаметра намотувального ролика привод ходу буде забезпечувати все менше і менше гальмування до досягнення нульового крутного моменту; тоді натяг намотування дорівнюватиме натягу полотна. Якщо напруга вітру запрограмована нижче сили перетинки, наземний привід буде тягнути позитивний крутний момент, щоб компенсувати різницю між нижчим натягом вітру та більшою силою перетинки.
Під час різання та намотування плівки чи інших матеріалів із високим коефіцієнтом Пуассона слід використовувати намотування по центру/поверхні, а ширина змінюватиметься залежно від міцності полотна. Намотувачі з центральною поверхнею зберігають постійну ширину рулону, оскільки до намотувача прикладається постійне натягнення полотна. Твердість валка буде проаналізовано на основі крутного моменту в центрі без проблем із шириною конусності.
Вплив коефіцієнта тертя плівки на намотування Властивості міжшарового коефіцієнта тертя (COF) плівки мають великий вплив на здатність застосовувати принцип TNT для отримання бажаної жорсткості рулону без дефектів рулону. Взагалі добре котяться плівки з коефіцієнтом міжшарового тертя 0,2-0,7. Однак намотування рулонів бездефектної плівки з високим або низьким ковзанням (низьким або високим коефіцієнтом тертя) часто створює значні проблеми з намотуванням.
Плівки з високим ковзанням мають низький коефіцієнт міжшарового тертя (зазвичай нижче 0,2). Ці плівки часто страждають від внутрішнього ковзання полотна або проблем з намотуванням під час намотування та/або наступних операцій розмотування, або проблем з обробкою полотна між цими операціями. Це внутрішнє ковзання леза може спричинити такі дефекти, як подряпини леза, вм’ятини, телескопічні та/або дефекти зірчастих роликів. Плівки з низьким коефіцієнтом тертя потрібно якомога щільніше намотувати на серцевину з високим крутним моментом. Потім напруга обмотки, створювана цим крутним моментом, поступово зменшується до мінімального значення, що у три-чотири рази перевищує зовнішній діаметр сердечника, і необхідна жорсткість рулону досягається за допомогою принципу намотування затискачем. Повітря ніколи не буде нашим другом, коли справа доходить до намотування плівки з високим ковзанням. Ці плівки завжди потрібно намотувати з достатньою силою затиску, щоб повітря не потрапляло в рулон під час намотування.
Плівка з низьким ковзанням має вищий коефіцієнт міжшарового тертя (зазвичай вище 0,7). Ці плівки часто страждають від блокування та/або зморшок. Під час намотування плівок із високим коефіцієнтом тертя може виникнути овальність рулону при низьких швидкостях намотування та проблеми з підстрибуванням на високих швидкостях намотування. Ці рулони можуть мати підняті або хвилясті дефекти, широко відомі як ковзні вузли або ковзаючі зморшки. Плівки з високим коефіцієнтом тертя найкраще намотувати з проміжком, який мінімізує проміжок між наступним і натяжним роликами. Розкидання має бути якомога ближче до точки обгортання. FlexSpreader покриває добре намотані направляючі рулони перед намотуванням і допомагає звести до мінімуму дефекти ковзання, що виникають під час намотування з високим тертям.
Докладніше У цій статті описано деякі дефекти рулону, які можуть бути спричинені неправильною твердістю рулону. Новий The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide спрощує виявлення та виправлення цих та інших дефектів рулону та полотна. Ця книга є оновленою та розширеною версією бестселера Глосарій рулонів і веб-дефектів від TAPPI Press.
Розширене видання було написано та відредаговано 22 фахівцями галузі з понад 500-річним досвідом роботи з котушками та намотуванням. Він доступний через TAPPI, натисніть тут.
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.
Витрати на матеріали є найбільшим фактором витрат для більшості екструдованих товарів, тому слід заохочувати переробників зменшувати ці витрати.
Нове дослідження показує, як тип і кількість LDPE, змішаного з LLDPE, впливає на обробку та властивості міцності/в’язкості плівки, отриманої роздуванням. Наведені дані стосуються сумішей, збагачених LDPE та LLDPE.
Відновлення виробництва після технічного обслуговування або усунення несправностей вимагає скоординованих зусиль. Ось як вирівняти робочі аркуші та запустити їх якомога швидше.
Час публікації: 24 березня 2023 р
