【中国包装网讯】包装加工印刷厂家都知道,高生产率的卷材生产线,需要清洁的卷材。通过移除因卷筒高速运转而不可避免形成的污染物,有效的卷材清洁系统能够减少生产线停机时间,并把低质量产品损耗降到最低,从而大大提高生产率。
从汽车产品,到太阳能电池板、食品、药品等等,众多的包装加工印刷应用都可从卷材清洁这一技术获益。但并非只是一种解决方案就可以适用于所有这些领域。包装加工印刷生产线处理着不同的材料,速度与张力也不一样,加之污染的类型与程度不同,清洁的方式也就有所区别。因此,首先需要正确了解卷材污染的原因,它为什么会发生,然后再找到正确的解决方法。
卷材污染的原因及解决方法
卷材形成灰尘、污垢及各种颗粒污染,主要有二方面的原因。一是卷材运行产生的界面层,二是静电荷的形成。而有效的卷材清洁解决方案,就必须能同时处理这二方面的问题。
界面层存在于所有运动卷材的表面。它是由运动卷材吸引周围空气形成的,不管卷材运动速度是快是慢都会出现这一现象。卷材运动速度较慢时,界面层比较薄。随着卷材运动速度的增加,界面层厚度也会增加。破除界面层至关重要,因为污染物一是会直接被吸附在界面层下的卷材表面,二是会被吸附在界面层里。如果界面层没有被破除,卷材表面的污染物就不能完全去除。
此外,卷材表面很容易出现静电荷。静电荷最典型的产生原因,是分离和摩擦。卷材放卷(分离)时会产生静电,而卷材运行在非导电辊上时(摩擦)也会产生静电。在被中和掉之前,静电荷会吸附住已经出现在卷材表面的污染物。而且,静电荷还会将周围空气中的污染物吸引到卷材表面,造成进一步的污染。因此,为了达到完美的清洁效果,去除静电荷是卷材表面清洁解决方案的一个关键技术。
可见,要实现有效的卷材表面清洁,必须圆满执行三个有效任务:一,破除界面层;二, 中和静电荷;三,移除并捕获卷材表面的污染物。
接触式和非接触式解决方案
目前有二种基本的卷材清洁技术可有效破除界面层,即接触式与非接触式。这需要考虑生产线所处理的材料、用途、灵活性、预算等多种因素来进行选择。
接触式清洁系统一般采用二种方式,即真空技术或粘尘辊技术。目前市场上可见到几种接触式真空技术,如采用低摩擦清洁歧管与卷材接触,破除界面层,使污染物脱离卷材表面,从而可被真空吸走。另外还有装配可调节毛刷的真空清洁系统,能从严重污染的表面移除较大的尘埃颗粒。采用粘尘辊的接触式系统一般带有一对弹性辊,与卷材进行全幅宽接触,破除界面层并粘走表面污染物,并可防止再污染。粘尘辊在清除小颗粒污染物(小至0.5微米)时表现良好,但不适用于那些需要清除严重污染物的应用领域,因为粘尘辊自身会很快被污染。此外,机器速度也是一种限制,一般不能高于每分钟250米。
非接触式技术是利用吹气和真空来破除界面层。吹气和真空系统在卷材二面运用风刀来破坏界面层,并去除污染物。真空气流可以捕获湍流并进而使之消除,这种系统通常都既有效又紧凑,可以简单方便地直接整合安装到现有卷筒生产线上。高速、非接触滚轮在卷材表面上方0.5至1毫米处朝相反方面旋转,产生自己的能量更大的高速界面层,从而破坏掉卷材表面的界面层。即使是最微小的颗粒,在这种低压、高速的情况下都会被带离卷材,收集到真空吸室中。
控制和消除静电
为确保卷材无污染,清洁系统还必须带有静电控制解决方案,以消除卷材表面会引起污染的静电荷,尤其是在处理薄膜时更容易产生这种静电荷。如果不加以中和,静电就会吸附住已经存在于材料表面的污染物,还会将周围空气中的污染物也吸引到材料表面,造成进一步的污染。
静电荷在极性上同时存有正极和负极两种可能,纸张通常产生正静电荷,而薄膜通常产生负静电荷。有效控制静电的手段,是运用电离作用来中和静电荷。为了达到完美的清洁效果,去除静电荷是清洁技术的一个关键部分。
目前通常有基于交流和直流两种技术的静电消除解决方案。交流技术是通过一个特制变压器,将常规电压升高(通常升压可达到 7KV),这样的高电压输送到一组高压放电针,释放出高能量的离子束。大量的正负离子随着交流周期变化不断产生,而带有正电荷或负电荷的材料表面在离子风到达时,材料表面所带有的静电荷就会很快被中和。
脉冲直流变压技术,则是将常规电压变为正负电子输出,专门设计的尖端放电针交替发射正负离子云,频率和离子平衡度(正负离子的发射比例)也能根据材料和不同的工艺情况进行调节,以优化静电中和及消除效果,扩大作用范围。
包装加工印刷生产涉及众多领域,所处理的不同材料也范围极广,如纸张、标签、薄膜、铝箔、涂布、瓦楞、木材、金属以及各种复合与特殊材料等。卷材清洁系统的安装使用,有助于提高包装加工印刷生产线的效率,确保产品能够被连续一致地、高质量地处理。