Wraz ze wzrostem liczby przedsiębiorstw korzystających z szybkich automatycznych maszyn pakujących, problemy z jakością, takie jak pękanie worków, rozwarstwianie, słabe zgrzewanie i zanieczyszczenie zgrzewu, które często występują w szybkim automatycznym procesie pakowania elastycznych produktówfolia opakowaniowastały się stopniowo kluczowymi kwestiami procesowymi, które przedsiębiorstwa muszą kontrolować.
Podczas produkcji folii rolkowej do automatycznych maszyn pakujących o dużej prędkości przedsiębiorstwa zajmujące się produkcją opakowań elastycznych powinny zwrócić uwagę na następujące kwestie:
Ścisła selekcja materiałów
1. Wymagania materiałowe dla każdej warstwy folii w rolce
Ze względu na inną strukturę wyposażenia szybkiej automatycznej maszyny pakującej w porównaniu z innymi maszynami do produkcji toreb, jej nacisk opiera się wyłącznie na sile dwóch rolek lub gorących pasków dociskowych ściskających się nawzajem w celu uzyskania zgrzewania, a nie ma urządzenia chłodzącego. Folia warstwy drukującej bezpośrednio styka się z urządzeniem do zgrzewania bez ochrony tkaniny izolacyjnej. Dlatego wybór materiałów dla każdej warstwy szybkiego bębna drukującego jest szczególnie ważny.
2. Pozostałe właściwości materiału muszą być zgodne z:
1) Równowaga grubości filmu
Grubość, średnia grubość i średnia tolerancja grubości folii plastikowej ostatecznie zależą od równowagi grubości całej folii. W procesie produkcyjnym należy dobrze kontrolować jednorodność grubości folii, w przeciwnym razie wytworzony produkt nie będzie dobrym produktem. Dobry produkt powinien mieć zrównoważoną grubość zarówno w kierunku wzdłużnym, jak i poprzecznym. Ponieważ różne rodzaje folii mają różne efekty, ich średnia grubość i średnia tolerancja grubości są również różne. Różnica grubości między lewą i prawą stroną automatycznej folii pakującej o dużej prędkości wynosi na ogół nie więcej niż 15 um.
2) Właściwości optyczne cienkich warstw
Odnosi się do zamglenia, przejrzystości i przepuszczalności światła cienkiej warstwy.
Dlatego istnieją specjalne wymagania i kontrole dotyczące wyboru i ilości dodatków masterbatch w rolce folii, a także dobrej przejrzystości. Jednocześnie należy również wziąć pod uwagę otwarcie i gładkość folii. Ilość otwarcia powinna być oparta na zasadzie ułatwiania nawijania i rozwijania folii oraz zapobiegania przywieraniu między foliami. Jeśli ilość zostanie dodana zbyt duża, wpłynie to na wzrost zamglenia folii. Przezroczystość powinna ogólnie osiągnąć 92% lub więcej.
3) Współczynnik tarcia
Współczynnik tarcia dzieli się na systemy tarcia statycznego i tarcia dynamicznego. W przypadku produktów z automatycznym pakowaniem w rolkach, oprócz testowania współczynnika tarcia w normalnych warunkach, należy również testować współczynnik tarcia między folią a płytą ze stali nierdzewnej. Ponieważ warstwa zgrzewalna automatycznej folii opakowaniowej ma bezpośredni kontakt z automatyczną maszyną do formowania opakowań, jej współczynnik tarcia dynamicznego powinien być mniejszy niż 0,4u.
4) Dodaj dawkę
Generalnie, powinno się kontrolować w granicach 300-500 ppm. Jeśli jest za mała, wpłynie to na funkcjonalność folii, np. otwieranie, a jeśli jest za duża, uszkodzi wytrzymałość kompozytu. I konieczne jest zapobieganie dużej ilości migracji lub penetracji dodatków podczas użytkowania. Gdy dawka wynosi od 500 do 800 ppm, należy ją stosować ostrożnie. Jeśli dawka przekracza 800 ppm, zazwyczaj nie jest stosowana.
5) Synchroniczne i asynchroniczne kurczenie się folii kompozytowej
Niesynchroniczne kurczenie się jest odzwierciedlone w zmianach zwijania się i odkształcania materiału. Niesynchroniczne kurczenie się ma dwie formy wyrazu: „zwijanie się do wewnątrz” lub „zwijanie się na zewnątrz” otworu worka. Ten stan pokazuje, że wewnątrz folii kompozytowej nadal występuje asynchroniczne kurczenie się oprócz synchronicznego kurczenia się (przy różnych rozmiarach i kierunkach naprężeń cieplnych lub szybkości kurczenia się). Dlatego przy zakupie cienkich folii konieczne jest przeprowadzenie testów wzdłużnego i poprzecznego skurczu termicznego (mokrego ciepła) na różnych materiałach kompozytowych w tych samych warunkach, a różnica między nimi nie powinna być zbyt duża, najlepiej około 0,5%.
Przyczyny uszkodzeń i techniki kontroli
1. Wpływ temperatury zgrzewania na wytrzymałość zgrzewania jest najbardziej bezpośredni
Temperatura topnienia różnych materiałów bezpośrednio determinuje minimalną temperaturę zgrzewania toreb kompozytowych.
W procesie produkcyjnym, ze względu na różne czynniki, takie jak ciśnienie zgrzewania, szybkość produkcji worka i grubość podłoża kompozytowego, rzeczywista temperatura zgrzewania jest często wyższa niż temperatura topnieniamateriał do zgrzewaniaAutomatyczna maszyna pakująca o dużej prędkości, z niższym ciśnieniem zgrzewania, wymaga wyższej temperatury zgrzewania; im większa prędkość maszyny, tym grubszy jest materiał powierzchniowy folii kompozytowej i tym wyższa jest wymagana temperatura zgrzewania.
2. Krzywa przyczepności termicznej siły wiązania
W przypadku automatycznego pakowania, wypełniona zawartość będzie miała silny wpływ na dno torby. Jeśli dno torby nie wytrzyma siły uderzenia, pęknie.
Ogólna wytrzymałość zgrzewania odnosi się do wytrzymałości wiązania po połączeniu dwóch cienkich folii przez zgrzewanie i całkowite schłodzenie. Jednak na automatycznej linii produkcyjnej opakowań dwuwarstwowy materiał opakowaniowy nie otrzymał wystarczającego czasu chłodzenia, więc wytrzymałość zgrzewania materiału opakowaniowego nie nadaje się do oceny wydajności zgrzewania materiału w tym przypadku. Zamiast tego, przyczepność termiczna, która odnosi się do siły odrywania zgrzewanej części materiału przed schłodzeniem, powinna być wykorzystana jako podstawa doboru materiału do zgrzewania, tak aby spełnić wymagania wytrzymałości zgrzewania materiału podczas napełniania.
Istnieje optymalny punkt temperaturowy do uzyskania najlepszej przyczepności termicznej materiałów cienkowarstwowych, a gdy temperatura zgrzewania przekroczy ten punkt temperaturowy, przyczepność termiczna będzie wykazywać tendencję spadkową. Na automatycznej linii produkcyjnej opakowań produkcja elastycznych toreb opakowaniowych jest niemal zsynchronizowana z napełnianiem zawartości. Dlatego podczas napełniania zawartością zgrzewana część na dole torby nie jest całkowicie chłodzona, a siła uderzenia, którą może wytrzymać, jest znacznie zmniejszona.
Podczas napełniania zawartością, aby zmierzyć siłę uderzenia na dnie elastycznego worka opakowaniowego, można użyć testera przyczepności termicznej do narysowania krzywej przyczepności termicznej poprzez dostosowanie temperatury zgrzewania, ciśnienia zgrzewania i czasu zgrzewania oraz wybranie optymalnej kombinacji parametrów zgrzewania dla danej linii produkcyjnej.
Podczas pakowania ciężkich lub sproszkowanych przedmiotów, takich jak sól, detergent do prania itp., po napełnieniu tych przedmiotów i przed zgrzewaniem, powietrze wewnątrz worka powinno zostać odprowadzone, aby zmniejszyć naprężenie ścianki worka opakowaniowego, umożliwiając bezpośrednie naprężenie materiału stałego w celu zmniejszenia uszkodzenia worka. W procesie przetwarzania końcowego należy zwrócić szczególną uwagę na to, czy odporność na przebicie, odporność na ciśnienie, odporność na pęknięcie upuszczenia, odporność na temperaturę, odporność na medium temperaturowe oraz bezpieczeństwo żywności i higiena spełniają wymagania.
Powody i punkty kontrolne stratyfikacji
Głównym problemem w przypadku automatycznych maszyn pakujących do owijania folią i pakowania w worki jest to, że powierzchnia, zadrukowana folia i środkowa warstwa folii aluminiowej są podatne na rozwarstwianie w obszarze zgrzewania. Zazwyczaj po wystąpieniu tego zjawiska producent składa skargę do firmy produkującej miękkie opakowania na niewystarczającą wytrzymałość kompozytową dostarczanych przez nią materiałów opakowaniowych. Firma produkująca miękkie opakowania składa również skargę do producenta tuszu lub kleju na słabą przyczepność, a także do producenta folii na niską wartość obróbki koronowej, dodatki pływające i silną absorpcję wilgoci przez materiały, co wpływa na przyczepność tuszu i kleju i powoduje rozwarstwianie.
Tutaj musimy wziąć pod uwagę jeszcze jeden ważny czynnik:wałek do zgrzewania.
Temperatura wałka zgrzewającego automatycznej maszyny pakującej czasami osiąga 210 ℃ lub więcej, a wzór noża zgrzewającego wałka zgrzewającego można podzielić na dwa typy: kształt kwadratowej piramidy i kształt kwadratowego ściętego stożka.
Możemy zobaczyć pod lupą, że niektóre próbki warstwowe i niewarstwowe mają nienaruszone ścianki siatki rolkowej i przejrzyste dna otworów, podczas gdy inne mają niekompletne ścianki siatki rolkowej i niejasne dna otworów. Niektóre otwory mają nieregularne czarne linie (pęknięcia) na dole, które są w rzeczywistości śladami pęknięcia warstwy folii aluminiowej. A niektóre otwory w siatce mają „nierówne” dno, co wskazuje, że warstwa tuszu na dole torby uległa zjawisku „topnienia”.
Na przykład folia BOPA i AL to materiały o pewnej ciągliwości, ale pękają w momencie przetwarzania w worki, co wskazuje, że wydłużenie materiału opakowaniowego zastosowane przez nóż zgrzewający przekroczyło dopuszczalny poziom materiału, co powoduje pęknięcie. Z odcisku zgrzewu można zauważyć, że kolor warstwy folii aluminiowej na środku „pęknięcia” jest zauważalnie jaśniejszy niż na boku, co wskazuje, że nastąpiło rozwarstwienie.
W produkcjifolia aluminiowa w rolceopakowania, niektórzy uważają, że pogłębienie wzoru zgrzewania termicznego wygląda lepiej. W rzeczywistości głównym celem stosowania noża do zgrzewania termicznego jest zapewnienie wydajności zgrzewania termicznego, a estetyka jest drugorzędna. Niezależnie od tego, czy jest to przedsiębiorstwo produkujące elastyczne opakowania, czy przedsiębiorstwo produkujące surowce, nie zmienią one łatwo formuły produkcji w trakcie procesu produkcyjnego, chyba że dostosują proces produkcyjny lub wprowadzą ważne zmiany w surowcach.
Jeśli warstwa folii aluminiowej zostanie zgnieciona, a opakowanie straci uszczelnienie, jaki jest sens dobrego wyglądu? Z technicznego punktu widzenia wzór noża do zgrzewania nie powinien mieć kształtu piramidy, ale powinien mieć kształt ściętego stożka.
Dno wzoru w kształcie piramidy ma ostre rogi, które mogą łatwo zarysować folię i spowodować utratę jej funkcji zgrzewania. Jednocześnie odporność termiczna użytego tuszu musi przekraczać temperaturę ostrza zgrzewającego, aby uniknąć problemu topienia się tuszu po zgrzewaniu. Ogólna temperatura zgrzewania powinna być kontrolowana w zakresie 170~210 ℃. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, folia aluminiowa jest podatna na marszczenie, pękanie i odbarwianie powierzchni.
Środki ostrożności dotyczące nawijania bezrozpuszczalnikowego kompozytowego bębna tnącego
Podczas zwijania folii kompozytowej bez rozpuszczalnika, nawijanie musi być czyste, w przeciwnym razie istnieje ryzyko wystąpienia tunelowania na luźnych krawędziach nawijania. Gdy stożek naprężenia nawijania jest ustawiony na zbyt małą wartość, warstwa zewnętrzna wygeneruje dużą siłę ściskającą na warstwie wewnętrznej. Jeśli siła tarcia między wewnętrzną i zewnętrzną warstwą folii kompozytowej jest mała po nawinięciu (jeśli folia jest zbyt gładka, siła tarcia będzie mała), wystąpi zjawisko wytłaczania nawijania. Gdy ustawiony zostanie większy stożek naprężenia nawijania, nawijanie może być ponownie czyste.
Dlatego jednorodność nawijania folii kompozytowych bez rozpuszczalnika jest związana z ustawieniem parametrów naciągu i siłą tarcia między warstwami folii kompozytowej. Współczynnik tarcia folii PE stosowanej do folii kompozytowych bez rozpuszczalnika jest na ogół mniejszy niż 0,1, aby kontrolować współczynnik tarcia końcowej folii kompozytowej.
Folia kompozytowa z tworzywa sztucznego przetworzona metodą przetwarzania kompozytu bez rozpuszczalnika będzie miała pewne wady wyglądu, takie jak plamy kleju na powierzchni. Po przetestowaniu na pojedynczym worku opakowaniowym jest to produkt kwalifikowany. Jednak po zapakowaniu ciemnej zawartości kleju te wady wyglądu pojawią się jako białe plamy.
Wniosek
Najczęstsze problemy podczas automatycznego pakowania z dużą prędkością to pękanie i rozwarstwianie worków. Chociaż wskaźnik pękania zazwyczaj nie przekracza 0,2% zgodnie z normami międzynarodowymi, straty spowodowane zanieczyszczeniem innych przedmiotów z powodu pęknięcia worka są bardzo poważne. Dlatego też, poprzez testowanie wydajności zgrzewania materiałów i dostosowywanie parametrów zgrzewania w procesie produkcyjnym, prawdopodobieństwo uszkodzenia miękkiego worka opakowaniowego podczas napełniania lub przechowywania, przetwarzania końcowego i transportu może zostać zmniejszone. Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na następujące kwestie:
1) Należy zwrócić szczególną uwagę na to, czy materiał wypełniający zanieczyści uszczelnienie podczas procesu napełniania. Zanieczyszczenia mogą znacznie zmniejszyć przyczepność termiczną lub wytrzymałość uszczelnienia materiału, co może prowadzić do pęknięcia elastycznego worka opakowaniowego z powodu jego niezdolności do wytrzymania ciśnienia. Należy zwrócić szczególną uwagę na materiały wypełniające w postaci proszku, które wymagają odpowiednich testów symulacyjnych.
2) Wytrzymałość na rozciąganie i rozszerzalność cieplną materiału uzyskana dzięki wybranym parametrom zgrzewania na linii produkcyjnej powinna uwzględniać pewien margines na podstawie wymagań projektowych (należy przeprowadzić szczegółową analizę zgodnie z sytuacją sprzętową i materiałową), ponieważ niezależnie od tego, czy chodzi o komponenty zgrzewane, czy miękkie materiały foliowe do pakowania, jednorodność nie jest zbyt dobra, a nagromadzone błędy doprowadzą do nierównomiernego efektu zgrzewania w punkcie zgrzewania opakowania.
3) Testując wytrzymałość na zgrzewanie termiczne i rozszerzalność cieplną materiałów, można uzyskać zestaw parametrów zgrzewania termicznego odpowiednich dla konkretnych produktów i linii produkcyjnych. W tym momencie należy dokonać kompleksowych rozważań i optymalnego wyboru w oparciu o krzywą zgrzewania termicznego materiału uzyskaną z testów.
4) Pękanie i rozwarstwianie plastikowych elastycznych toreb opakowaniowych jest kompleksowym odzwierciedleniem materiałów, procesów produkcyjnych, parametrów produkcyjnych i operacji produkcyjnych. Prawdziwe przyczyny pękania i rozwarstwiania można zidentyfikować dopiero po szczegółowej analizie. Należy ustalić normy przy zakupie surowców i materiałów pomocniczych oraz opracowaniu procesów produkcyjnych. Dzięki prowadzeniu dobrych oryginalnych zapisów i ciągłemu doskonaleniu w trakcie produkcji, wskaźnik uszkodzeń plastikowych automatycznych elastycznych toreb opakowaniowych można kontrolować do optymalnego poziomu w określonym zakresie.
Czas publikacji: 02-12-2024