平顶山机械设备网

当前位置: 首页 >> 农业机械

纸管对BOPET薄膜分切底皱的影响因素试验研究

2021年08月18日 平顶山机械设备网

纸管对BOPET薄膜分切底皱的影响因素试验研究

纸管作为薄膜产品的分切复卷载体,不仅直接影响薄膜的外观质量和使用效果,而且也是包装成本的主要构成部分。因此,控制分切质量和包装成本,应着重从纸管抓起。自2003年9月起,我公司根据用户反映BOPET薄膜底皱较多的问题,结合如何降低包装成本的课题,成立了“纸管试用及分切质量攻关小组”,经过一年多的共同努力,在质量技术和经济效益方面都取得了明显的效果。

一、课题提出

BOPET薄膜经过分切复卷,靠近纸管底部出现皱折条纹(简称底皱)是常见的现象,但是,如果底皱过长,会影响下游用户的使用,浪费材料甚至产生不合格品,因此,底皱成为衡量薄膜质量的重要指标之一。

薄膜的分切质量受到多种因素的影响,底皱亦然。例如,大膜卷的质量(如厚度偏差)、分切的工艺参数(张力、压力、速度等等)、设备状况、操作水平等不良,都会造成底皱,而且可能多种因素并存;毫无疑问,纸管作为薄膜分切复卷的载体,纸管本身的质量状况会直接影响成品的质量。本试验课题主要围绕纸管对BOPET薄膜分切底皱的影响而展开,找出纸管影响底皱的关键因素,并加以控制。

二、因素分析

在本公司已有2台分切机上,已知晓的底皱现象为:膜幅越宽,底皱越多;同等宽度下,内径大的纸管,底皱相对较少。

分切机采用无轴式收卷,纸管以收卷臂的气胀卡头为中心做旋转运动,而且随着复卷直径的增大,转动惯量逐渐增大,在跟踪压辊的作用下,压实并排出膜间的空气,保证收卷质量。现场发现,收卷开始纸管的跳动越大,底皱就越长,由此看来,要减少底皱关键是如何克服纸管的跳动,有效控制直线度、圆度、抗压强度(刚性)、端部内壁耐磨性等技术性能指标。以前主要采用表面抛光的高档纸管(A厂供应),有的膜卷重量大则选择高强度纸管,高档、高强纸管的成本较高,可否选择不同档次的纸管(B厂),既保证质量又降低成本,也是本课题的相关内容。经过小组成员集体讨论,拟订了如下试验课题:

1.调查记录当前A厂纸管的底皱水平,统计分析数据,初步找出底皱与纸管(薄膜)宽度、直径、直线度等因素的对应关系。

2.在适当修正纸管技术标准的基础上,拟定试用B厂纸管的方案,并与A厂的纸管进行对比,如果可行,则按程序批量采用,降低纸管成本;

3.配合本试验,进一步完善工艺、操作和设备等其它的质量管理工作。

三、试验方案

根据已经收集的质量信息,经攻关小组会议讨论,形成了如下具体的试验方案和步骤:

1.根据纸管类型、纸管宽度、分切工位、分切工艺、分切长度、纸管内径等6种因素,特别针对纸管类型因素,分为4种水平(见表1),即采取6因素多水平L16(2*45)的拉丁方正交实验方案设计(见表2)。

表1、实验因素与水平

2.按照试验方案对A、B两种纸管进行对比试验。

3.对试用后的膜卷分切质量结果进行比较

1) 比较项目:底皱、等级品率、分切效率、成品膜卷的缺点数与不良率。

2) 对分切膜卷的缺点数与不良数作柏拉图,找出使用B纸管后,影响分切质量的各因素是否有变化。

3) 对分切膜卷的底皱、质量等级品率作图表,与A纸管作比较。

4) 分析使用B厂纸管后,分切工艺方面所作的调整,是否影响到分切效率。

4.试验记录

1) 在纸管试验前,质量检验员进行纸管重要指标项目的检验(重点是直线度、圆度、抗压强度、内径等),有关实测数据记录在《纸管试验查检表》中,提供工艺技术人员对应检查判断。

2) 在纸管试验过程中,生产部的分切操作者将纸管试验情况予以记录,将工艺参数和底皱消失时的长度等有关实验数据填入《底皱记录表》中。

5.试验数据处理与结果评价

技术部对《纸管试验查检表》、《底皱记录表》所记录的实验数据进行处理,并做出试验评价与结论。

表2、正交实验方案(13种)

$分页符$

四、试验结论

经过一年来数十次反复试验,按计划定期总结阶段性试验的结果,针对底皱的变化修改完善试验方案,包括修正纸管的技术标准和配备新的检验手段,上机对比试验1200多根纸管,收集到大量试验数据,经过汇总数据处理后,底皱的平均数据如表3所示:

表3、底皱试验结果统计表

同时,为了比较A、B两种不同表面特征的纸管对薄膜最终表观质量的影响,也分类统计了薄膜成品的质量等级,结果表明差别不大,参见表4所示。

表4、不同厂商纸管的试验质量等级统计

经过分析上述试验得到的数据,可以得出以下结论:

1.纸管的表面粗糙度对底皱的影响不大。普通表面的纸管相对于表面抛光的高档纸管,薄膜的底皱没有根本的不同,外观质量等级差别也很小。同时,试验中也没有降低分切的速度和生产效率。

2.纸管的直线度是最关键的影响因素。膜(纸管)越宽,纸管的直线度越差,底皱几乎成比例增加。对于宽而重的膜卷,在保证直线度的前提下,适当增加纸管的壁厚、选用更好的卷纸等,借以提高纸管的抗压强度(即增加刚性),可以减少底皱;如果采用口径大的纸管,刚性越好,底皱越少。

3.保证纸管的圆度(圆柱度),可以减少纸管复卷的跳动,底皱就会相应减少。同时,纸管内径与卡头的合适配合,防止与纸管内壁接触部位的磨损,也有助于减少底皱和条纹。

4.在试验过程我们发现,底皱长度与设定的工艺参数密切相关。要根据薄膜厚度、分切宽度及收卷直径的变化,合理选择工位及设定张力、压力、速度等工艺参数,并根据现场情况适当调整。

5.设备方面,要保持每个工位的压力、张力、速度等参数稳定控制,防止突变因素影响质量。橡胶压辊的直线度、圆度和表面质量(裂纹、凸起)都会影响排气,采用新、旧压辊试验显示,二者相差可达30~40%,因此一定要及时更换失效的压辊,对大规格的膜卷要精选合格的压辊。

6.细致的操作有助于减少底皱,在事先检查确认选择纸管、粘贴薄膜的手法等方面进行规范操作,也是不可忽视的保障。

五、效果评价

在历时一年的试验中,随着纸管质量的控制,并不断优化工艺条件,薄膜的底皱大大减少,其中用户反映强烈的大宽度系列产品尤其明显,例如,3英寸纸管、宽度超过1000mm的薄膜底皱下降了80~150m不等,6英寸纸管、宽度在1600mm 以上的薄膜底皱减少了200~400m不等,质量水平普遍提高,用户对底皱的投诉逐渐减少,同比下降了近60%。

有试验的事实为依据,采购部开拓工作思路,扩大供应商的选择范围,新开发了2家合格供应商,分散采购风险,大部分高档纸管被普通纸管所取代,在符合质量标准的前提下,通过比价采购而降低成本,一年内的采购直接成本降低超过了70万元,为公司创造了可观的经济效益。

另外,通过本次质量攻关小组的长期活动,一批技术管理人员和生产一线骨干积极参与,学习运用质量活动的工具和方法,质量意识、技术技能都得到锻炼提高,进一步完善了质量保证体系,真正达到了长期提高和保证质量的目的。

六、说明

本试验在公司的2台分切机上进行,针对厚度12μm的常规包装薄膜,而且选择质量状况比较稳定的大膜卷,以尽可能消除其它干扰因素。

但是,由于影响薄膜底皱的因素太多,试验结果易受某些偶然性因素的干扰,另外受生产计划安排的影响,有的对比试验的纸管样本数不够多,统计数据离散度高,标准偏差较大,因而本试验结论具有一定的局限性,有待于继续综合分析各方面的因素,进一步试验提高。(孙 明 杰)

转载自:上海包装

声明:

本文来源于网络版权归原作者所有,仅供大家共同分享学习,如作者认为涉及侵权,请与我们联系,我们核实后立即删除。