關(guān)于PE膜在凹版高速印刷套印中的狀況
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摘要：LDPE是低密度聚乙烯樹脂（Low density polyethylene簡稱為LDPE），薄膜按成膜工藝的不同，可分為吹塑（IPE）薄膜、流延（CPE）薄膜，經(jīng)過本文研究者的長期觀察分析與操作實踐，總結(jié)出影響LDPE（IPE）膜在高速凹印機上的性能指標(biāo)
LDPE材料性能指標(biāo)
LDPE是低密度聚乙烯樹脂（Low density polyethylene簡稱為LDPE），薄膜按成膜工藝的不同，可分為吹塑（IPE）薄膜、流延（CPE）薄膜，經(jīng)過本文研究者的長期觀察分析與操作實踐，總結(jié)出影響LDPE（IPE）膜在高速凹印機上的性能指標(biāo)，具體要求主要有以下3個因素：
1.PE膜的厚度偏差值。厚度偏差值的大小影響印刷套印精度，尤其在高速運轉(zhuǎn)過程中材料的厚度偏差將直接影響到材料的穩(wěn)定性。影響膜厚度偏差的原因很多，在這里不作贅述。筆者過去曾搜集了一批數(shù)據(jù)，整體來說，當(dāng)吹膜設(shè)備采用進口德國萊芬、W&H、德國馬騎等世界一流的吹膜設(shè)備，膜的質(zhì)量會較為穩(wěn)定。進口吹膜機通常配置最先進的風(fēng)環(huán)環(huán)繞磨頭，平均分布64個加熱控制模塊，將厚度偏差信息實時自動反饋至PLC控制系統(tǒng)、及時修正加熱參數(shù)，確保厚薄均勻度等有效地控制在最佳范圍內(nèi)。
2.PE膜表面摩擦系數(shù)（COF）。通常PE膜表面摩擦系數(shù)應(yīng)控制在≤0.2左右。摩擦系數(shù)不能太大也不能太小，當(dāng)材料摩擦系數(shù)太小時，膜在導(dǎo)輥上容易打滑。
3.PE膜的平整度。PE膜的平整度與收卷張力的穩(wěn)定和PE膜的挺度都有很大的關(guān)系，通常PE膜的挺度99%取決于原材料配方。
因此，不同的吹膜設(shè)備，不同的配方和工藝參數(shù)將影響著LDPE（IPE）膜在高速凹印機上的性能表現(xiàn)，并影響到凹印機套印的精度和穩(wěn)定性。
張力控制
由于印刷PE膜受到每個傳動、印刷單元和收卷等一系列因素影響。因此，對張力控制的精度具有相當(dāng)高的控制精度要求。在印刷過程中，如果張力控制穩(wěn)定，就不會產(chǎn)生縱向或橫向的材料褶皺，材料本身不會發(fā)生塑性形變而影響印刷套印。目前，業(yè)內(nèi)有高速凹印機的張力控制精度可以達(dá)到±2N之內(nèi)，印刷非透氣PE膜22um車速可達(dá)到最高350m/min, LDPE30um車速最高可達(dá)到350m/min, MDOPE25um最高車速開至400m/min套印都能保持穩(wěn)定狀態(tài)。對于如此高的張力控制精度要求，凹印設(shè)備必須采用矢量驅(qū)動設(shè)備采用矢量驅(qū)動系統(tǒng)。這緣于矢量驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點：運行可靠、機械傳動磨損小、張力控制精度高，適用于高速薄膜印刷設(shè)備。
張力控制系統(tǒng)的控制方式
目前張力控制系統(tǒng)，根據(jù)其原理結(jié)構(gòu)，可分為間接張力控制和直接張力控制。
■ 間接張力控制，是一個開環(huán)抗擾動的控制系統(tǒng)，即按照張力與實際設(shè)定值之間的偏差來進行調(diào)節(jié)，通過間接張力執(zhí)行部件來動態(tài)補償現(xiàn)場的干擾量，但間接張力控制的補償精度主要取決于現(xiàn)場各種干擾因素的人為測量精度，任何對于系統(tǒng)的擾動也只能通過電機輸出轉(zhuǎn)矩的改變來進行補償，而對于電機空載損耗和動態(tài)轉(zhuǎn)矩引起的擾動，卻很難進行補償，這在一定程度上限制了間接控制在精度控制要求高的應(yīng)用。然而實際運行環(huán)境中，張力控制的現(xiàn)場條件是相對較為挑戰(zhàn)的，各種干擾因數(shù)對系統(tǒng)的影響比較嚴(yán)重，因而造成間接張力控制不能對這些干擾要素動態(tài)地做出補償，從而影響控制精度。
■ 直接張力控制方式。該方式可以得到較好的控制精度。直接控制方式即利用張力檢測元件，將現(xiàn)場的張力轉(zhuǎn)化為與之相應(yīng)的電信號，作為反饋信號接入系統(tǒng)，與設(shè)定的張力信號進行比較運算，調(diào)節(jié)張力執(zhí)行部件，從而構(gòu)成張力閉環(huán)的控制，這樣能夠?qū)ΜF(xiàn)場總的干擾因素做出電氣上的補償，因而這類張力控制能夠得到較高的控制精度。
收卷張力控制
印刷敏感的柔性薄膜收卷控制部分很重要，對于LDPE、POF、MDOPE以及非透氣PE膜等，在收卷過程中，由于外層薄膜對內(nèi)層形成徑向壓力，內(nèi)部薄膜所受的張力將隨著卷徑變化、溫度變化等，而時刻發(fā)生變化。這很容易引起卷芯部薄膜出現(xiàn)褶皺，竄卷，甚至破損等質(zhì)量問題。
收卷張力控制比較好的方法，是使用張力傳感器作為檢測設(shè)備，通過由驅(qū)動器控制的電機實現(xiàn)張力的控制。所不同的是PLC內(nèi)部的張力PI控制器，輸出與力矩設(shè)定值相加之和輸出給驅(qū)動器控制收卷軸電機的轉(zhuǎn)矩限制值，來實現(xiàn)收卷的張力控制。
收卷張力衰減
一般認(rèn)為薄膜收卷時維持薄膜張力的恒定，最有利于薄膜表觀質(zhì)量。但實際上，由于高速印刷過程中收卷的薄膜與輥之間都夾有一定的空氣（12%～18%），當(dāng)靠輥緊貼卷料的時候，如果這些空氣沒有得到有效釋放，則很容易引起材料打滑、起皺。即使在恒定的張力條件下，也可能會出現(xiàn)外層薄膜將內(nèi)層薄膜壓皺的現(xiàn)象。因此，在實際的生產(chǎn)過程中，收卷材料的張力隨著卷徑的增大而相應(yīng)地降低，為了防止損傷卷軸和提高產(chǎn)品的卷取質(zhì)量，除了采用“張力衰減”一般分為線性張力衰減和錐度張力衰減，同時，可以采用靠輥的間隙模式等避免材料起皺等問題的發(fā)生。
(來自:包裝前沿)
