关于PE膜在凹版高速印刷套印中的状况
http://www.packltd.cn 时间:2020年12月10日 关注数:1074 次 |
摘要：LDPE是低密度聚乙烯树脂（Low density polyethylene简称为LDPE），薄膜按成膜工艺的不同，可分为吹塑（IPE）薄膜、流延（CPE）薄膜，经过本文研究者的长期观察分析与操作实践，总结出影响LDPE（IPE）膜在高速凹印机上的性能指标
LDPE材料性能指标
LDPE是低密度聚乙烯树脂（Low density polyethylene简称为LDPE），薄膜按成膜工艺的不同，可分为吹塑（IPE）薄膜、流延（CPE）薄膜，经过本文研究者的长期观察分析与操作实践，总结出影响LDPE（IPE）膜在高速凹印机上的性能指标，具体要求主要有以下3个因素：
1.PE膜的厚度偏差值。厚度偏差值的大小影响印刷套印精度，尤其在高速运转过程中材料的厚度偏差将直接影响到材料的稳定性。影响膜厚度偏差的原因很多，在这里不作赘述。笔者过去曾搜集了一批数据，整体来说，当吹膜设备采用进口德国莱芬、W&H、德国马骑等世界一流的吹膜设备，膜的质量会较为稳定。进口吹膜机通常配置最先进的风环环绕磨头，平均分布64个加热控制模块，将厚度偏差信息实时自动反馈至PLC控制系统、及时修正加热参数，确保厚薄均匀度等有效地控制在最佳范围内。
2.PE膜表面摩擦系数（COF）。通常PE膜表面摩擦系数应控制在≤0.2左右。摩擦系数不能太大也不能太小，当材料摩擦系数太小时，膜在导辊上容易打滑。
3.PE膜的平整度。PE膜的平整度与收卷张力的稳定和PE膜的挺度都有很大的关系，通常PE膜的挺度99%取决于原材料配方。
因此，不同的吹膜设备，不同的配方和工艺参数将影响着LDPE（IPE）膜在高速凹印机上的性能表现，并影响到凹印机套印的精度和稳定性。
张力控制
由于印刷PE膜受到每个传动、印刷单元和收卷等一系列因素影响。因此，对张力控制的精度具有相当高的控制精度要求。在印刷过程中，如果张力控制稳定，就不会产生纵向或横向的材料褶皱，材料本身不会发生塑性形变而影响印刷套印。目前，业内有高速凹印机的张力控制精度可以达到±2N之内，印刷非透气PE膜22um车速可达到最高350m/min, LDPE30um车速最高可达到350m/min, MDOPE25um最高车速开至400m/min套印都能保持稳定状态。对于如此高的张力控制精度要求，凹印设备必须采用矢量驱动设备采用矢量驱动系统。这缘于矢量驱动系统的优点：运行可靠、机械传动磨损小、张力控制精度高，适用于高速薄膜印刷设备。
张力控制系统的控制方式
目前张力控制系统，根据其原理结构，可分为间接张力控制和直接张力控制。
■ 间接张力控制，是一个开环抗扰动的控制系统，即按照张力与实际设定值之间的偏差来进行调节，通过间接张力执行部件来动态补偿现场的干扰量，但间接张力控制的补偿精度主要取决于现场各种干扰因素的人为测量精度，任何对于系统的扰动也只能通过电机输出转矩的改变来进行补偿，而对于电机空载损耗和动态转矩引起的扰动，却很难进行补偿，这在一定程度上限制了间接控制在精度控制要求高的应用。然而实际运行环境中，张力控制的现场条件是相对较为挑战的，各种干扰因数对系统的影响比较严重，因而造成间接张力控制不能对这些干扰要素动态地做出补偿，从而影响控制精度。
■ 直接张力控制方式。该方式可以得到较好的控制精度。直接控制方式即利用张力检测元件，将现场的张力转化为与之相应的电信号，作为反馈信号接入系统，与设定的张力信号进行比较运算，调节张力执行部件，从而构成张力闭环的控制，这样能够对现场总的干扰因素做出电气上的补偿，因而这类张力控制能够得到较高的控制精度。
收卷张力控制
印刷敏感的柔性薄膜收卷控制部分很重要，对于LDPE、POF、MDOPE以及非透气PE膜等，在收卷过程中，由于外层薄膜对内层形成径向压力，内部薄膜所受的张力将随着卷径变化、温度变化等，而时刻发生变化。这很容易引起卷芯部薄膜出现褶皱，窜卷，甚至破损等质量问题。
收卷张力控制比较好的方法，是使用张力传感器作为检测设备，通过由驱动器控制的电机实现张力的控制。所不同的是PLC内部的张力PI控制器，输出与力矩设定值相加之和输出给驱动器控制收卷轴电机的转矩限制值，来实现收卷的张力控制。
收卷张力衰减
一般认为薄膜收卷时维持薄膜张力的恒定，最有利于薄膜表观质量。但实际上，由于高速印刷过程中收卷的薄膜与辊之间都夹有一定的空气（12%～18%），当靠辊紧贴卷料的时候，如果这些空气没有得到有效释放，则很容易引起材料打滑、起皱。即使在恒定的张力条件下，也可能会出现外层薄膜将内层薄膜压皱的现象。因此，在实际的生产过程中，收卷材料的张力随着卷径的增大而相应地降低，为了防止损伤卷轴和提高产品的卷取质量，除了采用“张力衰减”一般分为线性张力衰减和锥度张力衰减，同时，可以采用靠辊的间隙模式等避免材料起皱等问题的发生。
(来自:包装前沿)
