EN
MLLDPE, LDPE, LLDPE ir HDPE savybės, susijusios su periferinės įrangos veikimu
Pagrindinės polietileno fizinės savybės ir jų galimybės spausdinant plonus polietileno plėvelės sluoksnius
Norint valdyti spausdinimo įrenginį LDPE medžiagoms, būtina suprasti, kad LDPE yra lankstiausia iš keturių medžiagų ir todėl turi didžiausią ištempties diapazoną. HDPE plėvelės turi didžiausią standumą iš keturių medžiagų ir todėl didžiausią tempiamąją stiprybę. HDPE polietileno plėvelės turi mažiausią ištemptį. LLDPE plėvelės turi vidutinę ištemptį taip pat kaip ir vidutinę tempiamąją stiprybę. mLLDPE turi pagerintą ištemptį palyginti su LLDPE plėvelėmis ir vienodą storį. Šių plėvelių paviršiaus struktūra labai skiriasi. LDPE, kurios paviršius yra santykinai lygus, mažiau linkusi į spausdinimo pažeidimus nei HDPE, kurios paviršiaus struktūra yra įvairesnė. Šios savybės įtakoja įrenginio nustatymą daugelyje skirtingų srityse, todėl operatoriui būtina atsižvelgti į šiuos kintamuosius, kad būtų užtikrintas spausdinimo kokybės kontrolė. mLLDPE, LDPE, LLDPE ir HDPE savybės bei jų veikimas su periferiniais spausdinimo įrenginiais.
Kodėl paviršiaus energija – o ne tik tempimo stipris – lemia spausdinimo sėkmę ant polietileno plėvelių
Tempimo stipris nepaneigiamai veikia mechaninį apdorojimą. Tačiau svarbiausias veiksnys, įtakojantis dažų sukibimą su polietilenu, yra paviršiaus energija, išreiškiama din/cm vienetais. Neapdorotas polietilenas paprastai turi 30–36 din/cm paviršiaus energiją, tuo tarpu sėkmingam dažų šlapinimui ir sukibimui reikia bent 38 din/cm. Aukšto tempimo stiprio HDPE plėvelės dažniausiai kelia didžiausias problemas dėl dažų sukibimo, tuo tarpu žemo tempimo stiprio LDPE lengviau apdoroti korona būdu. Todėl struktūrinė paviršiaus energija yra svarbi, tačiau dar svarbesnė yra pakartotinai pasiekiamą paviršiaus aktyvinimą – spausdinant struktūriškesnę 35 MPa HDPE plėvelę, dažų sukibimas yra užtikrintas; tačiau paviršiaus energija turi būti pakankama, kad nebūtų atsirandama sluoksniavimo. Nustatant PE maišų spausdinimo mašinos spausdinamumą, reikėtų dėti akcentą į paviršiaus energijos tyrimus ir integruotus pirminio apdorojimo sistemas.
Paviršiaus apdorojimas ir dažų sukibimas: spausdinant polietileno plėveles būtinos sąlygos
Dėl žemos paviršiaus energijos (paprastai 30–35 dyn/cm) polietileno plėvelės negali užtikrinti patikimo dažų sukibimo ir/ar sukibimo su kitomis medžiagomis. Priešdėklas tiesiogiai veikia spausdinimo kokybę, o gamybos metu reikšmingai veikia gamybos našumą ir atliekų kiekį – todėl jūsų maišų spausdinimo mašinai tinkamiausias metodas yra itin svarbus.
Pasirenkant plastikinių maišų spausdinimui skirtą apdorojimo sistemą, naudinga suprasti koronos, liepsnos ir plazmos sistemų privalumus.
Koroninės būsenos apdorojimas yra ekonomiškiausias LDPE ir LLDPE aukšto greičio spausdinimo taikymas, tačiau jis turi būti techniškai suprojektuotas, kad būtų išvengta plėvelės susidėvėjimo. Liepsnos apdorojimas veiksmingai pagerina storesnių HDPE ir mLLDPE maišų paviršių naudojant deguonį turinčios dujos deginimą, tačiau reikalauja papildomos įrangos ir operatorių saugos mokymo. Plazminis apdorojimas (atmosferinis arba žemo slėgio) reikalauja didesnių investicijų, tačiau užtikrina aukštą kontroliuojamo apdorojimo ir aktyvinimo lygį šilumai jautriems bei sudėtingiems heterogeninio skerspjūvio maišams. Daugumai PE maišų sistemų koroninės sistemos yra ekonomiškiausios, efektyviausios ir patikrintosios sistemos, kurios gali palaikyti dinų lygius stipresniam dažų sukibimui. Šios sistemos užtikrina 38–44 dyn/cm lygius.
Dinų lygio matavimas ir tiksliniai diapazonai UV, tirpikliniams ir vandens pagrindu paremtiems dažams ant PE.
Užtikrinkite paruošimo nuoseklumą ir spausdinimo kokybės pakartojamumą naudodami dinų bandymus. Aukštos dinų apdorojimo reikšmės buvo būtinos paviršiaus šlapiamumui užtikrinti, kad būtų išvengta dažų lašėjimo, taip pat kad būtų išlaikyta siūlų kokybė.
Per mažas plėvelės apdorojimas, kuris sukelia savybių lašėjimą, rodydavo dinų apdorojimo reikšmes mažesnes nei 38. Dinamiškai taikant apdorojimą, kurio reikšmė viršija 48 dyn/cm, paviršiaus įtempimo sukurtas ryšys yra per didelis, dėl ko suskyla polimerų grandinės, sumažėja sandarinimo stiprumas ir padidėja tikimybė, kad apdorojamos plėvelės trapumas sustiprės. Aukšto greičio spausdinimo metu reikėtų atsižvelgti į lipnumo saugos klausimus. Ilgoms spausdinimo serijoms kokybės kontrolės patikrinimai turėtų būti atliekami naudojant įmontuotus jutiklius, kad būtų palaikoma ankstariau nustatyta apdorojimo lygis, o automatiniai jutikliai, jei tai būtina, turėtų būti kalibruojami naudojant dinų bandymo skysčius.
Mechanizuotos sprendžiamosios sistemos PE specifinėms problemoms: jautrumas šilumai, juostos judėjimo kontrolė ir registracijos stabilumas
Deformacijos vengimas: šilumos valdymas, įtempimo kontrolė ir džiovinimo technikos
Naudojant polietileno plėveles, jų deformacija prasideda jau esant 50 °C temperatūrai, todėl reikia veiksmingos šilumos valdymo sistemos. Geriausios plastikinių maišelių spausdinimo sistemos nedelsiant po spausdinimo proceso naudoja aušinimo zonas, kurios sugeria dažų sluoksnių šilumą, o tai leidžia aušinti medžiagą prieš tai, kai pagrindas tampa šiluminėje prasme nestabilus. Ši specialiai sukurtos įtempimo valdymo sistema, kurioje naudojami apkrovos jutikliai ir servoriniai ritinėliai, užtikrina, kad juostos šiluminis išsiplėtimas ir tempimas būtų ±0,5 % ribose, dėl ko kompensuojamas tempimas. Švelnesnės šilumos sąlygomis – mažos ir vidutinės tiesinės tankio polietileno plėvelėms bei žemo tankio polietileno plėvelėms – vietoj tunelių UV-LED kietinimo sistemos naudojimas yra energiją taupanti ir mažiau neigiamai veikianti aplinką sprendimo galimybė; plastikinių maišelių spausdinimo sistemos gali išlaikyti registracijos stabilumą ir pritaikyti tiesinį greitį iki 200 m per minutę bei prieinamumą iki 2 mm, kas tikrai užtikrina, kad sprendimai remiasi šilumos valdymu – tai pagrindinė priežastis, dėl kurios 68 % lankstaus termiškai aktyvaus spausdinimo defektų atsiranda + Lankstaus pakavimo institutas, 2023 m.
GamYbos efektyvumas prieš spausdinimo kokybę polietileno plėvelėje: greitis, raiška, registracija
Suderinti greitį ir kokybę PE plėvelės spausdinime visada buvo iššūkis. Kai didėja spausdinimo greitis, taip pat padidėja technologijos šiluminė apkrova. LDPE pradeda deformuotis esant temperatūroms, viršijančioms 60 °C („Polymer Science Journal“, 2023 m.). Norint sėkmingai spausti PE plėvelę, būtina įdiegti šilumos valdymo technologijas, pvz., integruotą aušinimą kartu su mažos šilumos džiovinimu. Taip pat yra kompromisiniai sprendimai, susiję su skiriamąja geba. Aukštesnė skiriamoji geba – 1200 dpi – leidžia pasiekti fotorealistiškumą. Tokius pačius rezultatus pasiekti 600–800 dpi skiriamąja geba leidžia išlaikyti dizaino aiškumą ir galbūt padidinti našumą 40 % be kokybės praradimo. PE pagrindai negali išlaikyti registracijos tikslumo mažesnio nei 0,1 mm, nes tai sukelia spalvų išsisklaidymą. Tuo pačiu metu toks pat pagrindo standumas taip pat sukelia „šešėliavimą“. PE plėvelės spausdinimui reikia naudoti dinaminių registracijos kompensavimo algoritmų kombinaciją kartu su realiuoju vaizdo valdomu taisymu. Suderinimas priklauso nuo galutinio produkto reikalavimų. Pavyzdžiui, pluoštinėse maišuose PE plėvelės spausdinimui gali reikėti didesnio našumo – 200 m/min. Kita vertus, aukštos kokybės prekybos maišams gali būti reikalingas griežtesnis spalvų vientisumas kartu su registracijos tikslumu mažesniu nei 0,05 mm.
Galia iki galo integracija: užtikriname, kad jūsų plastikinių maišelių spausdinimo įranga būtų integruota su plėvelės pūtimo ir maišelių gamybos linijomis
Standartinės elektros, mechaninės ir duomenų sąsajos (Modbus, OPC UA) apima PE plėvelės darbo eigos automatizavimą
Moduliniai gamybos procesai reikalauja, kad plastikinės maišelio spausdinimo mašina būtų integruota su plėvelės pūtimui ir maišelių gamybai skirta įranga. Standartinės sąsajos užpildo našumo spragas: Modbus palaiko realiuoju laiku vykstantį įrenginių lygio ryšį ir todėl leidžia realiuoju laiku reguliuoti įtemptį spausdintuvui arba sinchronizuoti ekstruderius, tuo tarpu OPC UA (atvirosios platformos ryšių vieningoji architektūra) suteikia gamintojui nepriklausomą duomenų ir ryšių kanalą įmonės ir gamybos aikštelės sistemoms – nuo vieno OPC UA serverio iki kito. Elektriniai ir mechanizuoti susitarimo sistemos padeda išvengti registravimo ir juostos sekimo klaidų, ypač pagreitinant procesus žingsniškai, ypač PE plėvelėms. Mechaninės jungties sistemos, kurios užtikrina juostos išlyginimą (±0,1 mm tikslumu), suprojektuotos taip, kad visiškai išvengtų raukšlėjimo ar plyšimo kraštuose. Šios sistemos sumažina apytiksliai 30–40 % integravimo laiko ir proprietarinės įrangos naudojimo laiko. Vienovės sistemų dėka gamybos sistemos pasiekė 22 % mažesnį neplanuotų pertraukų skaičių („Packaging Digest“, 2023 m.), o artėjančios išsaugojimo sistemos leido sistemoms veikti permatomai, kad būtų galima optimaliausiai reaguoti į PE pokyčius. Integravimo sistemos padėjo šioms sistemoms tapti visuma, savikoreguojančia ekosistema.
D.U.K.
Kokie yra pagrindiniai fizikiniai skirtumai tarp LDPE, LLDPE, HDPE ir mLLDPE plėvelių?
LDPE plėvelė turi mažiau lankstią molekulinę struktūrą nei LDPE su konkrečiais išilginio krypties (MD) nustatymais, tuo tarpu HDPE plėvelės turi didesnį praduriamumą ir mažesnį išilginio krypties (MD) ištemptumą; mLLDPE plėvelių atveju pasiekiamas pusiausvyros taškas tarp tikslaus valdymo ir ištempto išilginio krypties (MD) parametro, o taip pat – pusiausvyros taškas tarp mažesnio standumo ir mažesnio išilginio krypties (MD)/molekulinio valdymo, kuris pasiekiamas dėl didesnio praduriamumo ir mažesnio molekulinio standumo.
Kodėl paviršiaus energija yra svarbesnė nei tempiamasis stipris spausdinant PE plėvelėse?
Paviršiaus energija yra svarbi dėl dažų sukibimo, tuo tarpu tempiamasis stipris labiau susijęs su PE plėvelių naudojimu. Geriau dažų šlapinimui ir sukibimui su PE plėvelėmis reikia didesnės paviršiaus energijos.
Kaip pasirinkti tinkamą paviršiaus apdorojimo metodą PE plėvelėms?
Pasirinkimas priklauso nuo PE plėvelių rūšies ir pasiekiamų rezultatų. Aukšto greičio LDPE spausdinimui tinka korona apdorojimas, liepsnos apdorojimas naudojamas storesniuose HDPE maišuose, o plazminis apdorojimas – šilumai jautriose plėvelėse.
Kokie yra dinų lygiai įvairiems dažams ant PE plėvelių?
UV dažai geriau veikia 40–44 dinų/cm lygyje, tirpikliu pagrįsti dažai veikia geriau 38–42 dinų/cm lygyje, o vandens pagrįsti dažai – 42–46 dinų/cm lygyje dėl paviršiaus įtempimo.