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薄膜分切質量問題的成因和對策
分切工藝是薄膜生產、復合包裝、鍍鋁,煙包,印刷等行業生產過程中不可缺少的,甚至是非常關鍵的一道工序。分切工序一般都是包裝之前的最后一關,而分切質量的優劣,將直接影響本產品的品質。
在影響產品使用質量的諸多因素中,膜卷的收卷松緊度至關重要,松緊度控制適中,不但能保證分切質量,而且能彌補制膜過程產生的質量缺陷,但收卷松緊度控制不當,則必然直接影響產品的使用質量。判斷薄膜收卷松緊,有以下幾種常用的方法。
1、指壓檢驗法:通過檢驗者用手對膜卷表面或端面進行擠壓,以判斷收卷松緊度是否適宜。優點是快速、直觀、可信性高,但需要一定的經驗,且缺乏數據支持,記錄困難。
2、硬度測量法:通過使用硬度計對收卷松緊度進行測量,有數據支撐。優點是科學、量化,記錄方便,減少判斷差異上的爭拗,缺點是只能檢測到膜卷表面情況,無法反映膜卷內部事實之全部。
3、目視分析法:通過目視膜卷端面的顏色變化或端面形態來判斷膜卷的收卷情況,對于同一產品而言,端面顏色越深則表示收卷越緊,特別是近紙管處,收卷過緊的位置往往呈現黑色;對端面形態而言,星形是最好的判斷依據,出現單星可能是薄膜出現邊松緊現象,而出現雙星則應是膜卷外緊內松原因造成。目視法的優點是快速、準確,但只能對一些個別收卷問題進行分析,不夠全面。
4、過程敲擊法:在分切收卷過程用手指或圓木棒對膜面進行敲擊,通過手感和聲響來判斷膜卷的松緊程度,這種方法能夠由內到外全程跟蹤膜卷收卷松緊度,準確度和可信度較高,但由于會對膜面造成損傷及操作上存在一定的危險性,目前操作人員使用較多的方法。
日常的分切過程中,通過指壓檢驗法、硬度測量法和目視分析法的結合使用,完全有足夠的手段對收卷松緊度作出準確的判斷。
膜卷過松、過緊的產生成因可以歸結為以下幾種。
1、分切參數的影響(收卷張/壓力曲線設定因素等);
2、薄膜特性的影響(挺度、厚度、單/雙電暈面、爽滑度、靜電等因素的影響,須根據不同特性的薄膜來設定分切參數);
3、收卷速度的影響(當收卷速度越慢,分切過程有越多的時間將膜卷中的空氣排出,則膜卷收卷越緊);
4、操作因素的影響(專業水平、操作技能、工作責任心等,一般表現在插錯氣喉、收卷卡頭位置調整不佳、收卷壓輥不平衡等工作質量上);
5、考核制度的影響因素(操作人員考慮到車間對二次加工復卷指標的考核,往往采取收卷寧緊勿松的應對方法,是造成膜卷收卷過緊的因素之一)。
收卷過緊將會導致以下問題。
1、邊飄、起骨:作為薄膜,產品厚度在合理范圍波動是正常的,如收卷松緊度恰當則這種厚度波動對使用質量是不會造成影響的,但當分切收卷過緊時,薄膜偏厚的位置疊加在一起會造成邊厚或起骨現象,影響使用質量。收卷過緊形成的邊飄或起骨往往在分切過程難以發現,但產品經過一段時間的存放后,問題就會凸現出來。特別是對需要印刷加工的產品尤為突出。透明膠帶膜、水晶膜、熱封膜等,而邊飄、起骨現象對所有薄膜產品的使用質量均會造成不同程度的影響。
2、粘連:收卷過緊對雙面電暈產品、反電暈產品和抗粘劑含量較少的產品會產生粘連的質量隱患,而且問題只能在客戶使用中發現,影響極大,出現粘連問題的產品一般只能作報廢處理,對公司造成較大的損失。
3、麻點:由于收卷過緊,靠近紙管處的薄膜受紙管表面粗糙不平的影響而出現麻點狀,影響產品使用質量(使用拋光紙管會一定程度消除膜面麻點及改善起始皺紋)。
收卷過松的問題如下。
1、移位:由于收卷過松,膜卷使用過程容易串動而出現移位的現象,程度嚴重則無法使用。
2、抽芯:由于收卷過松,膜卷在搬卸或使用過程在靠近紙管處出現嚴重的端面錯位現象,俗稱“抽芯”,影響產品外觀及使用效果。
3、收卷過松生產的膜皺以及內松外緊形成的坑紋(星形)一定程度影響產品外觀質量及使用效果。
4、端面皺:由于收卷過松,膜卷在移動過程中端面的點支承力下降,極容易產生魚鱗狀的端面皺。
5、 偏心:收卷過松導致膜卷出現偏心現象(橢圓狀),在放卷過程產生放卷張力不均的現象而影響使用效果,特別是印刷套印效果。
薄膜分切應把握以下幾個原則:
1、合理原則:適用即為合理,指分切操作人員及質檢人員依據收卷過松、過緊對不同用途產品的影響程度,應因成因,合理調整分切工藝,合理掌握膜卷的松緊程度,以滿足薄膜產品的使用要求。
2、寧松莫緊原則:當分切設備狀態、產品規格搭配、薄膜性能特性等客觀條件的影響導致收卷松緊度無法處于適當的程度時,一般情況下采用松緊度寧松莫緊的原則,因為收卷過緊所出現的問題往往令薄膜無法使用,但特殊要求的產品除外。
3、系統管理原則:指運用系統的、科學的管理方法,將實際、理論、經驗所累積的分切控制方法進行匯編,根據不同型號產品、寬度、收卷長度、季節等外部變量與分切張力、壓力等分切內部變量的最佳組合進行表格文控管理,形成作業指導文件,盡量減少主觀因素的影響,降低因個人能力不足或過于依賴經驗所造成的影響,并須對作業指導文件進行不斷的補充、優化、完善,以滿足系統管理的需要。該原則尤為重要。
現在的分切設備是前后隔斷的,后面的放卷對收卷部分的影響不大,特別是針對CPP。熟化后變形量和失圓,對放卷的沖擊通過阻隔實現收卷張力的精確控制。以前的設備放卷都是磁粉制動器和盤式制動器,對品質不高的薄膜無法好的控制,使用一個張力值,無法快速的反應,容易造成斷膜或拉伸。
折皺是現實中客戶投訴最多的問題。薄膜出現折皺,即表示薄膜的平整度受到一定程度的破壞,是任何用途的薄膜都不允許存在的。折皺不僅會影響深加工產品的外觀,而且會造成使用上的質量缺陷,如缺涂、缺印等。折皺分為好幾種:啟皺、縱皺、橫皺、線皺。
啟皺:又稱底皺、起始折皺等,是在紙芯初始纏繞薄膜的一段出現的折皺,由于啟皺多為無規則的死皺,用戶使用至啟皺位置一般將薄膜作報廢處理。啟皺的程度大小是反映一家薄膜公司分切技術水平的重要指標,不同企業生產的薄膜,啟皺長度由幾米、幾十米到幾百米不等,啟皺越嚴重,則給企業和用戶帶來的損失越大,因此,每家薄膜公司都致力于改善分切啟皺的研究。
解決啟皺有如下幾種方法。
1、靠近紙芯處的折皺不能被舒展,很大程度上與分切機的接觸輥壓力有關。實踐證明,當加大接觸輥壓力時折皺增多,而減少壓力時折皺減少,膜卷內的空氣量增多,使膜之間空隙增大從而減少摩擦,利于減少啟皺。
2、在改善啟皺時須考慮收卷張力的控制,如果只考慮收卷壓力,則起始壓力的設定值就要非常小,當遇特殊情況,中途減速會因小壓力而產生跑偏等缺陷,因此張力曲線設定也非常重要,收卷壓力與張力須配合恰當。
3、靠紙芯處的壓力不能無限地減少,因太小會使膜卷內部收卷過松而使端面出現星形,使膜產生橫皺,因此,在設定壓力曲線時應調整至膜卷端面既無星形又可最大限度減少啟皺為止。
4、同一參數條件下,長規格比短規格的膜卷更容易產生啟皺。這說明規格越長,則排氣效果越差,又因長規格紙管的中部強度相對較差,分切過程紙管輕度彎曲易使膜卷中部的薄膜長時間起皺不散,加上紙芯較長時,在分切的高速旋轉下,作為薄膜纏繞的軸心,其直度、同心度、強度、表面光潔度等指標最為重要,一般來說,紙芯越長,直線度和同心度就越難保證,因此,紙芯的質量非常重要,須提高對紙芯的檢驗,若分切過程發現紙管質量異常須及時更換。另外,在同一參數條件下,短規格比長規格的膜卷更容易出現跑偏,需要較大的收卷壓力。因此對啟皺的調整上,可針對長規格適當減少壓力的設定來減少啟皺,而對短規格需加大壓力以防跑偏。
5、處于分切機內外側分切的產品由于進入收卷壓輥的角度(包角)不同,起橫皺,一般是分切過程為減少啟皺而減少壓力造成,應針對不同的型號產品有效調整分切張、壓力可有效消除橫皺的產生。
6、分切機內外側啟皺的程度也可能不一樣,應注意比較每臺分切機的內外側啟皺差異,如差異明顯,在分切過程中應將容易出現啟皺的規格放在不容易出現啟皺的一側分切。
有時所出現的底皺不是由于分切參數的設定不合理而造成,而是由于操作人員工作責任心不強,沒將薄膜平輔于紙管上而是隨意地將薄膜搭上紙管后即開機分切,人為地制造了底皺質量問題。該問題需引起重視,消除人為質量缺陷,提高產品分切質量。
隨著分切技術的不斷提高,啟皺的長度則越來越少,個別廠家的產品已經做到零啟皺,這無疑在激烈的競爭環境中掌握了先機。
端面不齊是指在膜寬不變的情況下出現的端面參差不齊現象。端面不齊一般有兩種表現形式:一種是端面呈不規則參差不齊,另一種是有規律的波浪形不齊現象。端面不齊的產生的原因和一些處理對策如下。
1、分切參數調整不佳,如分切速度與張、壓力的配合不良等,應根據分切速度設定張、壓力曲線。
2、分切設備的異常振動,檢修。
3、分切收卷壓輥不平衡,調整。
4、兩端收卷臂轉動扭矩不一致,收卷過程出現分力而影響端面平整度,通常出現為波浪形的端面不齊,檢修。
5、薄膜特性的影響,如爽滑度等,特別是CCP的雙面滑的產品比較突出,應根據不同的薄膜特性設定分切參數。
6、薄膜厚度不均。
7、分切過程起皺也會造成端面不齊現象,調整展輥的拱度,來展平薄膜。
端面不齊會對薄膜使用產生不小的影響。無論什么類型、用途的薄膜,都涉及到“對位”的問題,用戶一般采用電眼跟蹤的形式進行對位。端面不齊的膜卷,錯出的膜層在包裝物壓力下出現折曲現象,使用過程電眼難以跟蹤而影響使用效果,如印刷套印不準、制袋對折錯位等等。另外,端面不齊的膜卷外觀不雅,“賣相”較差,影響產品品牌形象。
跑偏是指膜卷端面上的部分薄膜錯出的現象,是薄膜在收卷過程中發生滑動錯層所致。跑偏產生的原因和對策如下。
1、跑偏與端面不齊屬同一類別的分切質量問題,從程度上來說,跑偏比端面不齊的錯位程度更為嚴重;從性質上來說,一般端面不齊是持續性問題,而跑偏多是偶發性問題;從原因上分析,造成端面不齊的原因均有可能造成跑偏問題的出現。
2、對于分切較窄的產品而言,膜卷收卷過緊也會使膜發生橫向滑移,膜卷過松會造成空氣的卷入,都會造成膜卷端面錯層,應調整收卷張力。
3、注意分切速度的因素影響,加速、減速過于迅速,對平滑性好的薄膜則易產生滑移造成錯層,宜放慢分切速度。跑偏特別容易產生于急加速和急減速,建議加速時間設定為120秒,減速時間為80秒。
毛邊大部分原因是分切切刀太鈍而造成,更換切刀可解決問題。不同型號的薄膜因厚度、配方不同,對切刀的磨損程度也不同,厚度越厚,對切刀的磨損越大,又因珍珠膜等產品含鈦白粉等材料,對切刀的磨損亦較快,因此必須根據不同的分切對象,適時調整刀片切口位置或更換刀片,避免毛邊產品的出現。由于改切毛邊產品的成本較高(改切加工費及邊料損失),遠高于報廢刀片的價值,因此應做好預防措施,預算好刀片的更換周期,在刀片出現問題前調整或更換刀片,降低損失。
毛邊的另一個原因是母卷收卷質量造成,一是當母卷產品起皺,分切過程薄膜至刀槽輥時仍未能有效展平時容易出現毛邊現象;二是當薄膜長期偏厚或偏薄時,薄膜在刀槽位置不貼輥也容易出現毛邊現象,特別是在厚度三角位位置出現毛邊的可能性較大。另外,由于薄膜越薄則其挺度越低,因此出現毛邊的機會也越高。
是否分切劃傷可通過分切前后的膜面情況進行比較確定,分切對膜面的劃傷有多種原因,應根據劃傷的外觀情況加以分析判斷。如短線狀劃傷一般是分切各傳動輥的速比差異超過工藝設定要求所致,需認真檢測、調整;如連續性出現膜面劃傷則應檢查分切機上薄膜所經路線有否碰到固定物體或分切各輥有否粘附有細少砂粒等污垢劃傷膜面。特別是鍍鋁膜,在日光燈下光照就清楚了。劃傷是薄膜的外觀質量問題,直接影響深加工產品的質量外觀,因此在薄膜質量控制標準中屬不允許存在的質量疵點,分切過程發現劃傷問題必須對成因進行認真檢查并迅速消除,同時,由于膜面劃傷是不可復原的外觀質量問題,因此出現膜面劃傷時不允許帶病操作運行,避免問題的持續出現。另外,有時由于分切產生的劃傷很難通過肉眼發現,但劃傷(擦傷)會對產品的電暈值造成衰減,根據經驗,正常情況下分切過程對電暈值的衰減約半個達因,當分切前后電暈值相差超過一個達因時,則應檢查分切過程產生的原因,如傳動輥速比、軟木皮的質量、刀槽輥的狀況等等,對癥下藥,消除影響。
但并不是所有的劃傷都來自于分切設備。有一種擦傷雖是分切過程產生但主要不是分切因素造成,主要是母卷某段收卷過松,過松部位的產品在分切過程出現橫向或縱向竄動而擦傷膜面。發現該現象一要在母卷上安裝上夾板做好定位,二要適當控制好分切速度,盡所能改善因母卷質量對分切質量造成的影響。
造成膜卷壓痕的成因有兩個方面,一是制膜過程收卷壓邊輪造成,二是分切因素造成。分切方面的原因有:收卷壓輥受損,如劃傷等,劃傷為縱向時造成膜卷壓痕的程度較大;收卷壓輥受污染后造成壓輥表面不平整,如粘膠帶、雜質等,也會使膜卷出現壓痕,須對壓輥進行清潔。輕微的壓痕并不影響產品的使用,但對產品外觀造成影響,使客戶對產品的質量產生懷疑;明顯的壓痕不但影響產品的外觀,同時對薄膜的電暈值造成衰減,影響薄膜的加工性能。
從表面上來看,分切就是將某一幅寬的薄膜通過切刀作用分割成若干個等寬或不等寬產品的過程。分切工序比較簡單,但往往簡單之中蘊含奧秘,現實生產中,分切操作是薄膜生產中的一個非常重要環節,分切質量的好壞將直接影響到薄膜的質量水平,影響到用戶的使用質量。所以,在薄膜生產過程中絕對不能輕視分切質量。只有充分認識到分切工序的重要性,充分把握分切的基本要領,才能將消耗降到最低,保證最佳的產品質量,充分滿足客戶的需求,為薄膜的產品質量提供最可靠的保證。
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