Con sempre più aziende che utilizzano macchine per imballaggio automatiche ad alta velocità, problemi di qualità come rottura del sacchetto, screpolature, delaminazione, saldatura a caldo debole e contaminazione della saldatura che spesso si verificano nel processo di imballaggio automatico ad alta velocità di prodotti flessibilipellicola per imballaggiosono gradualmente diventati questioni di processo chiave che le aziende devono tenere sotto controllo.
Durante la produzione di pellicole in rotoli per macchine confezionatrici automatiche ad alta velocità, le aziende di imballaggi flessibili devono prestare attenzione ai seguenti punti:
Selezione rigorosa dei materiali
1. Requisiti dei materiali per ogni strato di pellicola laminata
A causa della diversa struttura delle apparecchiature della confezionatrice automatica ad alta velocità rispetto ad altre macchine per la produzione di sacchetti, la pressione si basa esclusivamente sulla forza di due rulli o strisce di pressatura a caldo che si premono a vicenda per ottenere la termosaldatura, senza alcun dispositivo di raffreddamento. La pellicola dello strato di stampa è a diretto contatto con il dispositivo di termosaldatura senza la protezione di un tessuto isolante. Pertanto, la selezione dei materiali per ogni strato del tamburo di stampa ad alta velocità è particolarmente importante.
2. Le altre proprietà del materiale devono essere conformi a:
1) Equilibrio dello spessore del film
Lo spessore, lo spessore medio e la tolleranza media dello spessore del film plastico dipendono in ultima analisi dal bilanciamento dello spessore dell'intero film. Nel processo di produzione, l'uniformità dello spessore del film deve essere attentamente controllata, altrimenti il prodotto finale non sarà di buona qualità. Un buon prodotto dovrebbe avere uno spessore bilanciato sia in direzione longitudinale che trasversale. Poiché diversi tipi di film hanno effetti diversi, anche il loro spessore medio e la loro tolleranza media dello spessore sono diversi. La differenza di spessore tra il lato sinistro e quello destro del film per imballaggio automatico ad alta velocità non è generalmente superiore a 15 µm.
2) Proprietà ottiche dei film sottili
Si riferisce alla foschia, alla trasparenza e alla trasmissione della luce di una pellicola sottile.
Pertanto, esistono requisiti e controlli specifici per la selezione e la quantità di additivi masterbatch nella laminazione del film, nonché per una buona trasparenza. Allo stesso tempo, è necessario considerare anche l'apertura e la scorrevolezza del film. La quantità di additivo dovrebbe essere basata sul principio di facilitare l'avvolgimento e lo svolgimento del film e prevenire l'adesione tra i film. Un'aggiunta eccessiva di additivo influirà sull'aumento dell'opacità del film. La trasparenza dovrebbe generalmente raggiungere il 92% o più.
3) Coefficiente di attrito
Il coefficiente di attrito si divide in sistemi ad attrito statico e dinamico. Per i prodotti in rotoli per imballaggio automatico, oltre a testare il coefficiente di attrito in condizioni normali, è necessario testare anche il coefficiente di attrito tra il film e la piastra in acciaio inossidabile. Poiché lo strato di termosaldatura del film per imballaggio automatico è a diretto contatto con la macchina di stampaggio automatica, il suo coefficiente di attrito dinamico deve essere inferiore a 0,4 µ.
4) Aggiungere il dosaggio
Generalmente, il dosaggio dovrebbe essere mantenuto entro 300-500 ppm. Se il dosaggio è troppo basso, comprometterà la funzionalità del film, come l'apertura, mentre se è troppo alto, ne danneggerà la resistenza del composito. È inoltre necessario prevenire un'eccessiva migrazione o penetrazione di additivi durante l'uso. Quando il dosaggio è compreso tra 500 e 800 ppm, il prodotto deve essere utilizzato con cautela. Se il dosaggio supera gli 800 ppm, generalmente non viene utilizzato.
5) Restringimento sincrono e asincrono del film composito
Il restringimento non sincrono si riflette nelle variazioni di arricciamento e deformazione del materiale. Il restringimento non sincrono si manifesta in due modi: "arricciamento verso l'interno" o "arricciamento verso l'esterno" dell'apertura del sacchetto. Questa condizione indica che, oltre al restringimento sincrono (con diverse dimensioni e direzioni dello stress termico o del tasso di restringimento), all'interno del film composito è ancora presente un restringimento asincrono. Pertanto, quando si acquistano film sottili, è necessario condurre test di restringimento termico (calore umido) longitudinali e trasversali su diversi materiali compositi nelle stesse condizioni, e la differenza tra i due non dovrebbe essere eccessiva, preferibilmente pari a circa lo 0,5%.
Motivi del danno e tecniche di controllo
1. L'effetto della temperatura di termosaldatura sulla resistenza della termosaldatura è il più diretto
La temperatura di fusione dei vari materiali determina direttamente la temperatura minima di termosaldatura dei sacchetti compositi.
Durante il processo di produzione, a causa di vari fattori come la pressione di termosaldatura, la velocità di fabbricazione del sacchetto e lo spessore del substrato composito, la temperatura di termosaldatura effettiva utilizzata è spesso superiore alla temperatura di fusione delmateriale termosaldanteLe macchine confezionatrici automatiche ad alta velocità, con una pressione di termosaldatura inferiore, richiedono una temperatura di termosaldatura più elevata. Maggiore è la velocità della macchina, più spesso è il materiale superficiale della pellicola composita e maggiore è la temperatura di termosaldatura richiesta.
2. Curva di adesione termica della forza di legame
Nel confezionamento automatico, il contenuto riempito avrà un forte impatto sul fondo del sacchetto. Se il fondo del sacchetto non riesce a resistere alla forza d'impatto, si crepa.
La resistenza generale alla termosaldatura si riferisce alla forza di adesione dopo che due film sottili sono stati uniti tramite termosaldatura e completamente raffreddati. Tuttavia, sulla linea di produzione automatica per il confezionamento, il materiale di confezionamento a due strati non ha ricevuto un tempo di raffreddamento sufficiente, quindi la resistenza alla termosaldatura del materiale di confezionamento non è adatta per valutare le prestazioni di termosaldatura del materiale in questo caso. Invece, l'adesione termica, che si riferisce alla forza di distacco della parte termosaldata del materiale prima del raffreddamento, dovrebbe essere utilizzata come base per la selezione del materiale termosaldante, in modo da soddisfare i requisiti di resistenza alla termosaldatura del materiale durante il riempimento.
Esiste un punto di temperatura ottimale per ottenere la migliore adesione termica dei materiali a film sottile e, quando la temperatura di termosaldatura supera questo punto, l'adesione termica tende a diminuire. Sulla linea di produzione automatica per imballaggi, la produzione di sacchetti per imballaggio flessibile è pressoché sincronizzata con il riempimento del contenuto. Pertanto, durante il riempimento, la parte termosaldata sul fondo del sacchetto non viene completamente raffreddata e la forza d'impatto che può sopportare è notevolmente ridotta.
Durante il riempimento del contenuto, per la forza d'impatto sul fondo del sacchetto per imballaggio flessibile, è possibile utilizzare un tester di adesione termica per tracciare la curva di adesione termica regolando la temperatura di termosaldatura, la pressione di termosaldatura e il tempo di termosaldatura e selezionare la combinazione ottimale di parametri di termosaldatura per la linea di produzione.
Quando si confezionano articoli pesanti o in polvere come sale, detersivo per bucato, ecc., dopo il riempimento e prima della termosaldatura, l'aria all'interno del sacchetto deve essere eliminata per ridurre la sollecitazione sulle pareti del sacchetto, consentendo al materiale solido di essere sollecitato direttamente e quindi di danneggiarlo. Nel processo di post-lavorazione, è necessario prestare particolare attenzione alla conformità ai requisiti di resistenza alla perforazione, alla pressione, alla rottura per caduta, alla temperatura, al mezzo termico e alle prestazioni di sicurezza e igiene alimentare.
Motivi e punti di controllo per la stratificazione
Un problema importante delle macchine automatiche per l'imballaggio e l'insacchettamento con film è che la superficie, il film stampato e lo strato intermedio di alluminio sono soggetti a delaminazione nell'area di termosaldatura. Di solito, dopo che si verifica questo fenomeno, il produttore si lamenta con l'azienda produttrice di imballaggi morbidi per l'insufficiente resistenza composita dei materiali di imballaggio forniti. L'azienda produttrice di imballaggi morbidi si lamenta anche con il produttore di inchiostri o adesivi per la scarsa adesione, così come con il produttore di film per il basso valore del trattamento corona, gli additivi galleggianti e il forte assorbimento di umidità dei materiali, che compromettono l'adesione di inchiostro e adesivo e causano delaminazione.
Qui dobbiamo considerare un altro fattore importante:il rullo termosaldante.
La temperatura del rullo di saldatura a caldo della macchina confezionatrice automatica raggiunge talvolta i 210 ℃ o più e il modello di lama di saldatura a caldo della sigillatura a rullo può essere suddiviso in due tipi: forma a piramide quadrata e forma a tronco di cubo.
Con la lente d'ingrandimento, possiamo osservare che alcuni campioni, sia a strati che non, presentano pareti della rete a rulli intatte e fondi dei fori trasparenti, mentre altri presentano pareti della rete a rulli incomplete e fondi dei fori non trasparenti. Alcuni fori presentano linee nere irregolari (crepe) sul fondo, che sono in realtà tracce della frattura dello strato di alluminio. Alcuni fori della rete presentano un fondo "irregolare", a indicare che lo strato di inchiostro sul fondo del sacchetto ha subito un fenomeno di "fusione".
Ad esempio, sia il film BOPA che l'alluminio sono materiali con una certa duttilità, ma si rompono al momento della lavorazione in sacchetti, a indicare che l'allungamento del materiale di confezionamento applicato dalla lama termosaldante ha superato il livello accettabile del materiale, causando la rottura. Dall'impronta della termosaldatura, si può osservare che il colore dello strato di alluminio al centro della "crepa" è notevolmente più chiaro rispetto ai lati, a indicare che si è verificata una delaminazione.
Nella produzione dipellicola in rotolo di alluminioNel settore dell'imballaggio, alcuni ritengono che un modello di termosaldatura più profondo abbia un aspetto migliore. In realtà, lo scopo principale dell'utilizzo di una lama termosaldatrice con motivo è garantire le prestazioni di saldatura, e l'estetica è secondaria. Che si tratti di un'azienda produttrice di imballaggi flessibili o di un'azienda produttrice di materie prime, non è facile modificare la formula di produzione durante il processo produttivo, a meno che non si adegui il processo produttivo o si apportino modifiche significative alle materie prime.
Se lo strato di alluminio si schiaccia e la confezione perde la sua sigillatura, a cosa serve un bell'aspetto? Dal punto di vista tecnico, il disegno della lama termosaldante non deve essere a forma di piramide, ma a forma di tronco di cono.
La base del motivo piramidale presenta angoli acuti, che possono facilmente graffiare la pellicola e comprometterne la funzione di termosaldatura. Allo stesso tempo, la resistenza termica dell'inchiostro utilizzato deve essere superiore alla temperatura della lama termosaldante per evitare il problema della fusione dell'inchiostro dopo la termosaldatura. La temperatura di termosaldatura generale deve essere mantenuta tra 170 e 210 °C. Se la temperatura è troppo elevata, il foglio di alluminio è soggetto a grinze, crepe e scolorimento superficiale.
Precauzioni per l'avvolgimento del tamburo di taglio composito senza solventi
Quando si arrotola un film composito senza solventi, l'avvolgimento deve essere preciso, altrimenti si rischia la formazione di tunnel sui bordi liberi dell'avvolgimento. Quando la conicità della tensione di avvolgimento è impostata su un valore troppo basso, lo strato esterno genererà una forte forza di compressione sullo strato interno. Se la forza di attrito tra gli strati interno ed esterno del film composito è ridotta dopo l'avvolgimento (se il film è troppo liscio, la forza di attrito sarà ridotta), si verificherà un fenomeno di estrusione dell'avvolgimento. Impostando una conicità di tensione di avvolgimento maggiore, l'avvolgimento può essere nuovamente preciso.
Pertanto, l'uniformità di avvolgimento dei film compositi senza solventi è correlata all'impostazione del parametro di tensione e alla forza di attrito tra gli strati del film composito. Il coefficiente di attrito del film in PE utilizzato per i film compositi senza solventi è generalmente inferiore a 0,1 per controllare il coefficiente di attrito del film composito finale.
Il film composito di plastica trattato con processo di produzione senza solventi presenterà alcuni difetti estetici, come macchie di adesivo sulla superficie. Testato su un singolo sacchetto di imballaggio, il prodotto è idoneo. Tuttavia, dopo il confezionamento del contenuto adesivo di colore scuro, questi difetti estetici si presenteranno come macchie bianche.
Conclusione
I problemi più comuni durante il confezionamento automatico ad alta velocità sono la rottura e la delaminazione dei sacchetti. Sebbene il tasso di rottura generalmente non superi lo 0,2% secondo gli standard internazionali, le perdite causate dalla contaminazione di altri articoli a causa della rottura dei sacchetti sono molto gravi. Pertanto, testando le prestazioni di termosaldatura dei materiali e regolando i parametri di termosaldatura nel processo di produzione, è possibile ridurre la probabilità di danni ai sacchetti di imballaggio morbido durante il riempimento o lo stoccaggio, la post-lavorazione e il trasporto. Tuttavia, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti:
1) È necessario prestare particolare attenzione alla contaminazione del materiale di riempimento durante il processo di riempimento. I contaminanti possono ridurre significativamente l'adesione termica o la resistenza alla saldatura del materiale, causando la rottura del sacchetto per imballaggio flessibile a causa della sua incapacità di resistere alla pressione. È necessario prestare particolare attenzione ai materiali di riempimento in polvere, che richiedono test di simulazione appropriati.
2) L'adesione termica del materiale e la resistenza all'espansione della termosaldatura ottenute tramite i parametri di termosaldatura della linea di produzione selezionata dovrebbero lasciare un certo margine in base ai requisiti di progettazione (un'analisi specifica dovrebbe essere effettuata in base alla situazione dell'attrezzatura e del materiale), perché che si tratti di componenti di termosaldatura o di materiali in pellicola per imballaggio morbido, l'uniformità non è molto buona e gli errori accumulati porteranno a un effetto di termosaldatura non uniforme nel punto di termosaldatura dell'imballaggio.
3) Testando l'adesione termica e la resistenza alla termosaldatura dei materiali, è possibile ottenere una serie di parametri di termosaldatura adatti a prodotti e linee di produzione specifici. In questa fase, è necessario effettuare una valutazione completa e una selezione ottimale sulla base della curva di termosaldatura del materiale ottenuta dai test.
4) La rottura e la delaminazione dei sacchetti di imballaggio flessibile in plastica sono un riflesso completo dei materiali, dei processi di produzione, dei parametri di produzione e delle operazioni di produzione. Solo un'analisi dettagliata consente di identificare le vere cause di rottura e delaminazione. È necessario stabilire standard specifici al momento dell'acquisto di materie prime e ausiliarie e dello sviluppo dei processi di produzione. Mantenendo una buona documentazione originale e migliorando costantemente durante la produzione, è possibile mantenere il tasso di danneggiamento dei sacchetti di imballaggio flessibile automatico in plastica entro un certo intervallo.
Data di pubblicazione: 02-12-2024