Kiekvienas lanksčios pakuotės specifikacijos sprendimas ilgainiui susiaurėja iki vieno klausimo: iš kokios plėvelės turėtų būti pagamintas šis maišelis? Gamintojams, vykdantiems aterminio sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašina, šis klausimas yra svarbesnis nei daugumai. Mašinos konstrukcija numato plėvelę, kuri gali būti termiškai sulydoma ir mechaniškai atskirta tam tikrame temperatūros ir storio lange. Išeikite už lango ir procesas suyra,-sandarinės susilpnėja, kraštai deformuojasi arba ašmenys tiesiog negali švariai nupjauti.
Praktiška būtinybė suprasti, kurios plastikinės plėvelės natūraliai tinka terminio sandarinimo terminio pjovimo procese{0}}ir kurioms reikia papildomos inžinerijos-. Šiame straipsnyje filmų kraštovaizdis atvaizduojamas atsižvelgiant į šios įrangos kategorijos techninius reikalavimus.
Terminio sandarinimo terminio pjovimo procesas: ką turi dirbti plėvelė
Prieš peržiūrint konkrečias plėveles, tai padeda suprasti, ko iš pagrindo iš tikrųjų reikia termiškai sandariam karščio pjovimo maišų gamybos mašinai.
Pjovimo padėtyje mašina vienu metu atlieka dvi operacijas: šildomas elementas sulydo plėvelę abiejose pjovimo linijos pusėse, o ašmenys-arba lydytas sandarinimo laidas-pertraukia plėvelę. Tai reiškia, kad filmas turi atitikti tris kriterijus vienu metu:
- Termoplastinis atsakas:Plėvelė turi suminkštėti ir nuspėjamai susilieti kontroliuojamoje temperatūroje ir slėgyje.
- Švarus terminis atskyrimas:Plėvelė turi švariai nupjauti įkaitusią sandarinimo liniją, be per didelio lydymosi, susiuvimo ar pjovimo elemento krašto.
Mechaninis vientisumas:Plėvelė turi išlaikyti savo matmenis per juostos tvarkymo, sandarinimo ir pjovimo ciklą be tempimo, plyšimo ar atsluoksniavimo.
Nė vienas filmas idealiai neatitinka visų trijų kriterijų. Įrenginio konfigūravimo-ir plėvelės parinkimo-menas priklauso nuo medžiagos, kuri sumažina kompromisus- tam tikroje programoje, pasirinkimas.
Polietilenas: numatytasis pasirinkimas
Įvairių formų polietilenas yra karšto sandarinimo karšto pjovimo maišelių gamybos arkliukas. Jis plačiai naudojamas neatsitiktinai: turi palankų terminį profilį, puikų sandarumą ir yra ekonomiškas maišelių gamybai reikalinguose matuoklio diapazonuose.
LDPE (mažo{0}}tankio polietilenas)
LDPE Vicat minkštėjimo temperatūra yra maždaug 90–100 laipsnių, o DSC lydymosi temperatūra yra apie 110 laipsnių. Šilumos sandarinimo karšto pjovimo maišelių gamybos mašinoje LDPE paprastai veikia esant sandarinimo strypo temperatūrai nuo 120 laipsnių iki 150 laipsnių, o tai sukuria praktišką sandarinimo langą, kurio temperatūra yra nuo 30 iki 40 laipsnių.
Dėl šio plataus lango LDPE atlaidus bėgimui. Operatorius turi pakankamai erdvės reguliuoti temperatūrą, nerizikuodamas iš karto per-sandarinti ar per-perkaisti. LDPE sandarinimo stipris tinkamoje temperatūroje paprastai siekia 5–12 N/15 mm, o to pakanka daugeliui mažmeninės prekybos ir lengvų pramoninių maišelių.
LDPE taip pat suderinamas su plačiausiais standartinės įrangos gabaritais. Dauguma mašinų apdoroja LDPE nuo 0,010 mm iki 0,120 mm be specialios konfigūracijos.
HDPE (didelio{0}}tankio polietilenas)
HDPE lydymosi temperatūra yra aukštesnė, -maždaug 130 laipsnių -atspindi kristališkesnę jo molekulinę struktūrą. Tai reiškia, kad reikia aukštesnės sandarinimo temperatūros: sandarinimo strypai paprastai veikia nuo 140 laipsnių iki 170 laipsnių.
Privalumas yra kietesnis, tvirtesnis lygiaverčio dydžio krepšys. Tokio pat storio HDPE maišeliai, kaip ir LDPE, atlaikys didesnį svorį, nesitempdami ir neplyšdami. Dėl to HDPE yra tinkamiausias pasirinkimas prekinių maišelių ir daugkartinio naudojimo maišelių gamybai, kai vertinamas standumas ir stiprumas.
Kompromisas-yra mažesnis naudingas sandarinimo diapazonas. Taigi, kai naudojate HDPE aukščiausią temperatūros diapazoną, rizikuojate, kad paviršius taps mažiau blizgus, o kraštai bus sulenkti. Taigi, nustatant karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašiną, prieš pradedant visą gamybą reikia kruopščiai sureguliuoti PID ir bandomuosius paleidimus visu greičiu.
LLDPE (linijinis mažo{0}}tankio polietilenas)
LLDPE tankis yra tarp LDPE ir HDPE, o lydymosi temperatūra yra apie 120 laipsnių. Jo vertė karščio sandarinimo terminio pjovimo linijoje pirmiausia priklauso nuo sandarinimo stiprumo: LLDPE sudaro stipresnius sandariklius žemesnėje temperatūroje nei LDPE dėl siauresnio molekulinės masės pasiskirstymo, todėl lydalo elgesys yra nuoseklesnis.
LLDPE ypač naudinga, kai gamintojas nori sumažinti sandarinimo juostos temperatūrą, kad pailgintų šildytuvo tarnavimo laiką arba sumažintų energijos sąnaudas, išlaikant tinkamą sandarinimo stiprumą. Jis beveik visada naudojamas kaip sluoksnis daugiasluoksnėse plėvelėse, o ne kaip atskiras substratas maišelių gamybai.
Polipropileno plėvelės
CPP (lietas polipropilenas)
CPP gaminamas liejant, o ne pūstos plėvelės ekstruzijos būdu, todėl jam suteikiamos skirtingos mechaninės ir šiluminės savybės. Jo lydymosi temperatūra yra maždaug nuo 160 laipsnių iki 165 laipsnių, o sandarinimo strypo temperatūra turi būti nuo 160 laipsnių iki 200 laipsnių, kad būtų užtikrintas patikimas sukibimas.
CPP pranašumai yra skaidrumas ir drėgmės barjeras, kurie yra geresni nei LDPE. Taigi maišeliai, pagaminti iš CPP, dažnai naudojami maisto pakavimui, kur svarbu ir maišelio išvaizda, ir geros barjerinės savybės.
Norint naudoti CPP karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinoje, reikia daugiau šilumos. Taigi sunaudojama daugiau energijos ir greičiau susidėvi sandarinimo dalys. Pjovimo dalį taip pat reikia prižiūrėti dažniau, nes dėl aukštesnės temperatūros, reikalingos sandarinimui, ilgai važiuojant pjovimo ašmenys gali šiek tiek susikaupti. Reguliarus ašmenų valymo intervalas turėtų būti sutrumpintas, palyginti su LDPE valymu.
BOPP ir OPP (dviašiai orientuotas / orientuotas polipropilenas)
BOPP kelia didžiausią iššūkį terminio sandarinimo terminio pjovimo įrangai. Dviašės orientacijos procesas sulygiuoja polimerų grandines dviem kryptimis, žymiai pagerindamas tempimo stiprumą ir aiškumą, tačiau padidindamas efektyvų lydymosi temperatūrą ir susiaurindamas sandarinimo langą.
Grynas BOPP negali būti patikimai užsandarintas, kaip ir polietilenas. Standartiniam BOPP reikia arba termiškai-sandarios dangos (paprastai akrilo arba PVdC) ant vieno paviršiaus, arba koekstruzinio sandarinimo sluoksnio. Be vieno iš šių modifikacijų BOPP nesudarys patikimo sandarinimo standartinėje karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinoje.
Naudojant BOPP su sandarinamąja danga, sandarinimo juostos temperatūra turi būti žemesnė už pagrindinės plėvelės minkštėjimo tašką, kad būtų išvengta iškraipymų -dažniausiai reikia tiksliai reguliuoti temperatūrą ± 3 laipsnių ribose. Dėl šios priežasties BOPP yra techniškai sudėtinga medžiaga, kuri apdovanoja kruopščią mašinos sąranką, tačiau duoda puikių rezultatų mažmeninės prekybos pakuočių maišelio skaidrumo ir spausdinamumo požiūriu.
Daugiasluoksnės ir laminuotos plėvelės-
Daugumos komercinių maišelių gamyboje nenaudojamos{0}}vieno sluoksnio plėvelės. Kelių sluoksnių koekstruzijos ir klijų laminavimas leidžia gamintojams derinti vienos medžiagos sandarumą su kitos medžiagos barjeru, stiprumu ar spausdinimo paviršiumi.
Įprastos struktūros, naudojamos karščio sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinose, yra šios:
LDPE virš HDPE: Sujungia LDPE sandarumą su HDPE standumu.
LLDPE sandarinimo sluoksnis virš barjerinės šerdies: optimizuoja sandarinimo stiprumą naudojant vidinį deguonies arba drėgmės barjerą.
Metalizuota plėvelė (PET{0}}met/LDPE): sudaro barjerinį sluoksnį maistui ar farmacijai. Metalizuoto paviršiaus paprastai negalima užsandarinti tiesiogiai; LDPE sandarinimo sluoksnis nukreiptas į vidų.
Naudojant laminuotas plėveles, svarbiausias apribojimas yra delaminacijos rizika. Jei plėvelės lipnus ryšys tarp sluoksnių yra silpnesnis nei sandarinimo stiprumas, sandariklis išsilaikys, tačiau sluoksniai atsiskirs veikiami įtempių-, todėl gamybos metu sunku aptikti ir pavojinga galutinio naudojimo metu.
Storis ir matuoklis
Praktinis karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinos storis skiriasi priklausomai nuo mašinos konstrukcijos, bet paprastai yra nuo 0,010 mm iki 0,100 mm standartinėms polietileno plėvelėms. Už šio diapazono ribų reikia koreguoti:
Mažesnis nei 0,010 mm (10 mikronų): itin ploną plėvelę sunku patikimai tiekti per įrenginio žiniatinklio kreiptuvo sistemą. Ir jame gali neužtekti medžiagos, kad sandarinimo juosta tvirtai sukibtų. Taigi jums reikia specialių mašinų su labai tiksliu juostos įtempimo valdymu.
Virš 0,100 mm (100 mikronų): storesnėms plėvelėms reikia proporcingai aukštesnės sandarinimo temperatūros ir agresyvesnių pjovimo mechanizmų. Sandarinimo elementas turi perduoti pakankamai šilumos per didesnę medžiagos masę, todėl pailgėja išlikimo trukmė ir gali sumažėti efektyvus linijos greitis.
Šilumos sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašina, sukonfigūruota HDPE ir LDPE 0,015–0,050 mm diapazone, yra labiausiai paplitusi ir atlaidiausia gamybos sąranka. Operatoriai, dirbantys už šio diapazono ribų, turėtų investuoti laiko į proceso plėtrą ir tikėtis trumpesnių sandarinimo ir pjovimo komponentų priežiūros intervalų.
Specialūs ir nauji filmai
PLA (polilaktinė rūgštis)
PLA yra biologiškai skaidus biopolimeras, gaunamas iš kukurūzų krakmolo arba cukranendrių. Jis sandarinamas santykinai siaurame lange -maždaug nuo 100 laipsnių iki 120 laipsnių, -todėl jis suderinamas su žemos{5}}temperatūrinio sandarinimo konfigūracijomis. Tačiau PLA turi tendenciją „blokuoti“, kai gretimi plėvelės sluoksniai susilieja ritinyje, sukeldami padavimo problemų.
Naudojant karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašiną, PLA reikia atidžiai kontroliuoti įtempimą. Plėvelės mišinyje gali prireikti anti-blokavimo priedų. Taigi sandarinimo stiprumas taip pat paprastai yra mažesnis nei panašaus polietileno. Tada tai riboja jo naudojimą lengviems pakavimo darbams.
Nailonas (poliamidas)
Nailono plėvelės turi didelę šiluminę varžą ir puikų atsparumą pradūrimui, todėl jos patrauklios sunkioms ar aštrioms{0}}kraštinėms produktų pakuotėms. Tačiau nailonas lengvai sugeria drėgmę, o šlapias nailonas nebus patikimai sandarus. Paprastai reikia iš anksto išdžiovinti plėvelės juostą, pridedant proceso etapą, kuris nėra įprastas naudojant standartines polietileno serijas.
Filmų suderinimas su mašinos konfigūracija
Praktinė rekomendacija iš pramonės techninės literatūros yra paprasta: pradėkite nuo LDPE arba HDPE, kad nustatytumėte mažiausią{0}}riziką. Šios medžiagos turi plačiausią proceso langą, atlaidžiausius terminius profilius ir plačiausiai prieinamas plėvelės rūšis, optimizuotas karščio sandarinimo karščio pjovimo maišelių gamybos įrangai.
Gamybos reikalavimams tampant konkretesniems, -didesnis barjeras, didesnis aiškumas, stipresnis{1}}perėjimas prie LLDPE mišinių ir kelių sluoksnių koekstruzijos{2}}. Rezervinis CPP, BOPP su sandaria danga ir specialios plėvelės, skirtos tais atvejais, kai jų specifinės savybės yra tikrai reikalingos ir kai yra pateisinama griežčiau kontroliuoti procesą.
Nurodydami karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašiną, skirtą kelių medžiagų gamybai,{0}}patvirtinkite, kad mašinos temperatūros reguliatorius palaiko visą jūsų plėvelių asortimentą ir kad yra greitai keičiamų sandarinimo juostų konfigūracijų. Papildomos universalesnės mašinos kapitalo sąnaudos dažnai atsiperka, nes sutaupoma perjungimo laiko, kai produktų mišiniai apima labai skirtingus plėvelių tipus.
Įprastos filmų{0}}susijusios problemos
Supratimas, kur šioje įrangoje sugenda plėvelės, padeda pašalinti triktis ir išvengti kokybės problemų:
| Problema | Tikėtina Priežastis | Filmas-Susijęs veiksnys |
|---|---|---|
| Silpnas arba nenuoseklus sandariklis | Nepakankama sandarinimo juostos temperatūra | Plėvelės matuoklio kitimas; nenuoseklus aušinimas |
| Kraštų styginiai arba kaupimasis | Per didelė temperatūra; purvinas peiliukas | Plėvelėje yra daug vaško arba slydimo priedo |
| Plėvelės plyšimai maitinimo metu | Per didelis tinklo įtempimas; matuoklio variacija | Prasta plėvelės išilginė kryptis |
| Sandarinimo delaminacija | Per aukšta temperatūra, susilpnėja ryšys tarp sluoksnių | Klijų gedimas daugiasluoksnėje plėvelėje |
| Blokavimas ritinyje | Drėgmę arba didelę aplinkos drėgmę sugerianti plėvelė | PLA arba PA plėvelė be{0}}blokavimo priedo |
| Maišelio matmenų neatitikimas | Plėvelės tempimas transportuojant tinkleliu | Nepakankamas plėvelės modulis darbo temperatūroje |
DUK
Ar termiškai sandarioje karšto pjovimo maišelio gamybos mašinoje gali būti biologiškai skaidžios plėvelės?
Taip, PLA ir kiti biologiškai skaidūs poliesteriai gali būti apdorojami, tačiau jiems reikia pakeisti mašinos nustatymus{0}}mažesnės sandarinimo temperatūros ir pakoreguoti juostos įtempimą. Plėvelės tiekėjas turėtų pateikti perdirbimo gaires, skirtas naudoti biologiškai skaidžioms klasėms.
Kokią storiausią plėvelę ši įranga gali patikimai apdoroti?
Standartinės mašinos paprastai apdoroja iki 0,100 mm (100 mikronų) LDPE arba HDPE be specialių pakeitimų. Be to, ieškokite didelių-apkrovų konfigūracijų su pailgintu veikimo laiku ir sustiprintais sandarinimo strypais.
Ar plėvelės spalva turi įtakos sandarinimo veikimui?
Pigmentuotų plėvelių -ypač juodos, baltos ir metalinės- gali reikėti koreguoti temperatūrą, nes pigmento dalelės turi įtakos šilumos laidumui. Baltos spalvos pigmentai dažnai padidina efektyvios sandarinimo temperatūros reikalavimą; suodžiai jį mažina. Visada patartina atlikti bandomuosius važiavimus naudojant tam tikrą spalvų kategoriją.
Kodėl ta pati plėvelės klasė skirtingu greičiu užtikrina skirtingą sandarinimo kokybę?
Sandarinimo juostos laikymo laikas-laikas, per kurį plėvelė yra veikiama slėgio ir šilumos,-kinta priklausomai nuo linijos greičio. Lėtesnis greitis padidina išlikimą ir sukuria tvirtesnius sandariklius iki tam tikro taško; per didelis užsilikimas perkaitina plėvelę. Dauguma šiuolaikinių mašinų su servo-valdomu išlaikymu kompensuoja automatiškai, tačiau senesniuose modeliuose keičiant gamybos greitį gali reikėti reguliuoti rankiniu būdu.
Kokių plėvelės savybių turėčiau paprašyti iš savo tiekėjo, norint gaminti šiluminio sandarinimo terminį pjovimą?
Nurodykite plėvelės klasės sandarinimo pradžios temperatūrą, rekomenduojamą sandarinimo strypo temperatūros diapazoną, trinties koeficientą (COF), matuoklio toleranciją ir tai, ar yra kokių nors antiblokavimo ar slydimo priedų. Šie parametrai tiesiogiai veikia sąrankos procedūrą ir išvesties nuoseklumą karšto sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinoje.
Išvada
LDPE, HDPE ir LLDPE formų polietilenas tinka daugeliui karščio sandarinimo karšto pjovimo maišų gamybos mašinų, o gamintojams naudinga{0}} pradėti medžiagų vertinimą nuo šių patikrintų pagrindų. CPP padidina temperatūrą ir barjerinį apvalkalą aukštesnės proceso temperatūros kaina. BOPP reikalinga sandari danga arba koekstruzija, kad iš viso dalyvautų terminio sandarinimo procese. Daugiasluoksnės struktūros atrakina savybių derinius, kurių viena plėvelė nepasiekia, tačiau jos sukelia delaminacijos riziką, kurią reikia valdyti naudojant plėvelės specifikaciją ir proceso valdymą.
Filmo sprendimas galiausiai formuoja visą gamybos ekonomiką. Plėvelė, kuri švariai bėga 80 metrų per minutę greičiu, retai keičiant ašmenis, pralenks techniškai pranašesnę plėvelę, kurią reikia nuolat reguliuoti. Praktiškas plėvelės pasirinkimas reiškia našumo reikalavimų suderinimą su proceso stabilumu{3}}, o daugumai maišelių gamintojų, naudojančių karšto sandarinimo karšto pjaustymo maišų gamybos mašinas, polietileno -pagrindo struktūros išlieka patikimiausias būdas pasiekti pastovų našumą.
Šaltiniai:
- Pakavimo technologijos ir inžinerijos vadovas - Lanksčių pakavimo plėvelių sandarinimo pradžios temperatūros principai ir terminio sandarinimo langų apibrėžimai.
- Plastikinės plėvelės ir lakštų žurnalas - LDPE, HDPE ir polipropileno plėvelių struktūrų sandarinimo stiprumo duomenys ir terminio sandarinimo parametrų analizė.
- Pramoninės lanksčios pakavimo sistemos - Techninės terminio sandarinimo strypų temperatūrų diapazonų ir matuoklių suderinamumo su polietileno plėvelėmis specifikacijos.
- Polimerų mokslo ir technologijų ketvirtis - Molekulinės struktūros poveikis karščiui: LDPE, HDPE, LLDPE ir polipropileno šiluminiai profiliai.
- Tarptautinė pakavimo naujovių taryba - Medžiagų parinkimo gairės ir plėvelės suderinamumo rekomendacijos termo sandarinimo maišelių gamybos procesams.
