Hoe u 'neplijm-aluminium' op sigarettenpakjes kunt detecteren

Zoals bekend zijn standaarden een samenvatting van wetenschap, technologie en praktische ervaringen, geformuleerd om gemeenschappelijke en herbruikbare regels vast te stellen voor feitelijke of potentiële problemen, om zo binnen een bepaalde reikwijdte een optimale orde te bereiken. Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (hierna "Jinpeng Company" genoemd), als nationale pilot- en promotiebasis voor de standaardisatie van het bedrukken van verpakkingen op rolpapier, heeft zich toegewijd aan het onderzoeken en formuleren van nationale en industriële normen op het gebied van het bedrukken van verpakkingen. Vooral bij het aanpakken van gemeenschappelijke problemen op verschillende gebieden blinkt het bedrijf uit in het gebruik van standaarden om deze problemen op te lossen, waardoor zeer goede resultaten worden behaald. In dit artikel neemt de auteur het incident uit 2022 van onregelmatig afbladderen van aluminium en witte vlekken op het oppervlak van de verpakkingsafdrukken van Jinpeng Company als achtergrond, waarbij hij kort het onderzoeksproces analyseert naar de oorzaken van het loslaten van aluminiumlagen en detectiemethoden.

Kwaliteitsproblemen en oorzaakanalyse

Het loslaten van aluminium en witte vlekken op het oppervlak van bedrukte producten zijn een kwaliteitsprobleem dat optreedt na de -snijverwerking. Het komt vaak voor in de buurt van de plooi- of vouwposities van bedrukte producten en manifesteert zich vooral als lokaal loskomen van de aluminiumlaag. Vanwege het onregelmatige en verborgen voorkomen is het niet gemakkelijk om het direct te observeren en moet het worden geïdentificeerd via handmatige monsterdetectiemethoden (afpellen van plakband), zoals weergegeven in figuur 1.

Figuur 1 Delaminatie van aluminium Detectie en manifestatie van kwaliteitsdefecten

Na onderzoek en analyse door vertegenwoordigers van Jinpeng Company en deskundigen op het gebied van papierbedrijven werd voorlopig geconcludeerd dat de belangrijkste reden voor dit defect het optreden van 'valse adhesie van aluminiumdelaminering' is bij het lamineren van papier. Wat betreft de preventieve maatregelen tegen 'valse hechting aluminium delaminatie' volgen beide bedrijven echter dezelfde inspectienormen. Waarom falen producten die de inspectie van de papierfabrikant doorstaan ​​dan wanneer ze door de drukkerij worden getest?

Om snel de oorzaak te achterhalen, de verschillen tussen de twee eenheden op te lossen en de samenwerking op lange termijn- te behouden, heeft het Jinpeng-projectteam een ​​vergelijkende analyse uitgevoerd van de 'testnormen voor de hechtsterkte van aluminiumlagen', uitgevoerd door meerdere drukkerijen. De resultaten toonden aan dat de principes van het testen van de hechtsterkte van aluminiumlagen bij Jinpeng Company en vergelijkbare bedrijven in principe consistent zijn met de nationale norm (GB/T 18733 Security Holographic Paper), maar er zijn bepaalde verschillen in de selectie van het type transparante tape, afpelsnelheid en afpelhoek, zoals weergegeven in Tabel 1.

Tabel 1 Vergelijking van normen

Uit verder onderzoek is gebleken dat, omdat er geen standaard tapes op de markt verkrijgbaar zijn, verschillende bedrijven tapes alleen kunnen selecteren op basis van hun eigen ervaring. Zelfs met 3M-tapes zijn er veel modellen zoals 500#, 600#, 610#, 810#, enz., maar hun hechtkracht voldoet niet aan de nationale standaardvereisten. Tegelijkertijd kan de door de norm voorgeschreven handmatige testmethode niet de vereiste constante kracht en afpelhoek bereiken. Daarom heeft het projectteam onmiddellijk onderzoek gedaan naar speciale tapes en naar de optimale parameters voor "afpelsnelheid" en "afpelhoek", waarmee de basis werd gelegd voor het vaststellen van een uniforme en reproduceerbare methode voor het testen van de hechtsterkte van papier-aluminiumlagen.

Ontwikkeling van standaardtape

De ontwikkeling van standaardtape, gericht op het vormen van richtlijnen en referenties die gewoonlijk door de industrie worden gevolgd, kreeg steun en goedkeuring voor projectinitiatie van de Standardization Association. Na onderzoek van het project werd uiteindelijk besloten dat verschillende binnenlandse laboratoria met CNAS-certificering en bedrijven met sterke technische capaciteiten en toepassingservaring gezamenlijk het voortouw zouden nemen bij de formulering, terwijl Jinpeng Company verantwoordelijk zou zijn voor het testen van de hechtsterkte van de tapemonsters.

Bij de ontwikkeling van deze standaardtape werd verwezen naar meer dan 40 nationale en industriële normen in de verpakkings- en drukindustrie. De uiteindelijke selectie was gebaseerd op de tapevereisten voor het testen van de hechting van de inktlaag in GB/T 7707 "Gravure Decorated Printing Products", met de volgende specificaties: breedte 19 mm, hechtsterkte (2,91–3,33) N/19 mm. Tegelijkertijd werd, verwijzend naar GB/T 2792 "Testmethode voor de afpelsterkte van zelfklevende tapes", de 180 graden afpeltest op roestvrij staal gebruikt als de methode voor het bepalen van de vaste waarde, stabiliteit en uniformiteit van kandidaat-standaardtapes, zoals weergegeven in figuur 2.

Figuur 2 Tapetest

Er werden twintig rollen tapemonsters geselecteerd en er werden tests uitgevoerd op de posities van 0 meter, 1 meter, 2 meter, 5 meter, 10 meter, 20 meter, 40 meter en 50 meter voor elke rol. De afpelsterkte was in wezen stabiel binnen het standaardbereik.

Onderzoek naar de optimale parameters van "Peel Speed" en "Peel Angle"

Met de standaardtape wordt een constante afpelkracht bereikt. Vervolgens bleef het projectteam van het bedrijf het afpelapparaat gebruiken om de effecten van "afpelsnelheid" en "afpelhoek" op de testresultaten van de hechting van aluminiumlagen te bestuderen.

01

Selectie van testmonsters

Om een ​​visuele vergelijking van de testeffecten te maken, heeft het projectteam twee soorten testmonsters geselecteerd. Eén type is het originele papier met een lichte aluminiumloslating die niet met het blote oog kan worden herkend, zoals weergegeven in figuur 3; het andere type zijn de gedrukte producten die tijdens de productie zijn ontdekt en waarbij het aluminium licht is losgeraakt, zoals weergegeven in afbeelding 4.

Figuur 3 Basispapier met lichte delaminatie

Figuur 4 Lichte delaminatie van bedrukte producten

02

Het opstellen van het peelingplan

Volgens inspectiegegevens kunnen verschillende "afpelsnelheden" en "afpelhoeken" verschillende mate van schade aan de papieren aluminiumlaag veroorzaken. Daarom heeft het projectteam eerst drie testplannen opgesteld onder een afpelhoek van 90 graden met afpelsnelheden van 127 mm/s, 60 mm/s en 10 mm/s. Vervolgens werden op basis van de testresultaten van deze drie plannen twee extra plannen toegevoegd: een afpelhoek van 135 graden met een snelheid van 10 mm/s, en een afpelhoek van 180 graden met een snelheid van 10 mm/s. De testresultaten worden weergegeven in Tabel 2.

Tabel 2 Testresultaatrecords

Uit de bovenstaande tabel blijkt dat hoe groter de afpelsnelheid, hoe groter de afpelkracht, en zelfs de minimale afpelsnelheid van 10 mm/s monsters met aluminiumdelamineringsdefecten kan testen; aan de andere kant is, in termen van afpelhoek, de afpelkracht bij een afpelhoek van 90 graden relatief hoog, bij 135 graden relatief laag en bij 180 graden relatief gematigd. Figuur 5 toont de afpeltestresultaten van de basispapiermonsters, en figuur 6 toont de afpeltestresultaten van de afgedrukte monsters.

Figuur 5 Effect van de afpeltest op basispapiermonsters

Figuur 6 Peelingtestresultaten van afgedrukte monsters

Op basis van de bovenstaande afpelresultaten is het projectteam van mening dat het noodzakelijk is om een ​​methode te overwegen die producten met kwaliteitsgebreken kan detecteren, terwijl over-parameters worden vermeden die producten met de juiste hechting van de aluminiumlaag zouden beschadigen, waardoor "valse positieven" zouden ontstaan. Uiteindelijk bepaalde het projectteam een ​​pelhoek van 180 graden en een testsnelheid van 600 mm/s als het belangrijkste schema voor de standaardformulering en voerde het verificatie van batchmonsters uit om de stabiliteit van de testmethode te garanderen.

03

Formulering van een testmethode voor de hechting van aluminiumlagen voor papier

Na herhaalde bediening en verfijning van het testschema door het projectteam werd de volgende conceptstandaard afgerond.

(1) Gereedschap: Lab Master Peeling Tester, 19 mm speciaal plakband (afpelkracht 2,91–3,33 N/19 mm).

(2) Meetstappen:

a: Knip een monster uit een vel papier (of gedrukt product) dat overeenkomt met het roestvrijstalen plaatformaat van 50 mm × 125 mm om als testmonster te gebruiken.

b: Plaats het testmonster op het oppervlak van de roestvrijstalen plaat op een horizontale werktafel.

c: Gebruik het speciale plakband om het in het midden van het testmonsteroppervlak te plakken, waarbij ongeveer 120 mm tape overblijft als trekgedeelte.

d: Gebruik handmatig een cilindrische rubberen rol om vijf keer heen en weer te rollen om de tape stevig aan te drukken, waarbij u ervoor zorgt dat er geen lucht tussen de tape en het testmonster zit.

e: Vouw het ene uiteinde van de tape ongeveer 12 mm om een ​​gevouwen laag te vormen en plaats deze vouw in de testerbevestiging. Plak het andere uiteinde van de tape op het ene uiteinde van de stalen plaat.

f: Plaats eerst het testmonster in de bevestigingssleuf van het testerplatform en monteer vervolgens het armatuur op de testersensor.

g: Selecteer in het instrumentbesturingssysteem het schema met een afpelhoek van 180 graden en een testsnelheid van 600 mm/s, en start de test.

Toen deze proefstandaard eenmaal op het intranet werd gepubliceerd, kreeg deze actieve reacties en positieve feedback van verschillende papierfabrikanten. Met de promotie en popularisering van de standaard is Jinpeng Company van plan dit onderzoeksresultaat voor te leggen aan een standaardisatieorganisatie voor de ontwikkeling van industriële standaarden. Op dat moment zullen meer sectorgenoten in de verpakkings- en drukindustrie hiervan profiteren, waardoor de vooruitgang van het technische niveau van de industrie wordt bevorderd.