Hur man upptäcker "falsk lim-aluminium" på cigarettpaket

Standarder är som bekant en sammanfattning av vetenskap, teknik och praktiska erfarenheter, formulerade för att fastställa gemensamma och återanvändbara regler för faktiska eller potentiella problem för att uppnå optimal ordning inom en viss räckvidd. Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (hädanefter kallat "Jinpeng Company"), som en nationell pilot- och marknadsföringsbas för standardisering av rullpappersförpackningstryck, har åtagit sig att undersöka och formulera nationella standarder och industristandarder inom området förpackningstryck. Särskilt när man tar itu med vanliga problem inom olika områden, utmärker sig företaget på att använda standarder för att lösa dessa problem och därigenom uppnå mycket goda resultat. I den här artikeln tar författaren händelsen 2022 med oregelbunden aluminiumavskalning och vita fläckar på ytan av Jinpeng Companys förpackningstryck som bakgrund, och analyserar kortfattat forskningsprocessen om orsakerna till att aluminiumskikt tappar bort och detekteringsmetoder.

Kvalitetsfrågor och orsaksanalys

Aluminiumavskalning och vita fläckar på ytan av tryckta produkter är ett kvalitetsproblem som uppstår efter stansbearbetning.- Det uppträder ofta nära veck- eller vikningspositionerna på tryckta produkter och manifesteras huvudsakligen som lokal avskiljning av aluminiumskiktet. På grund av dess oregelbundna och dolda förekomst är det inte lätt att observera direkt och måste identifieras genom manuella provtagningsmetoder (avdragning av tejp), som visas i figur 1.

Figur 1 Aluminiumdelaminering Kvalitetsdetektering och manifestation

Efter forskning och analys av representanter från Jinpeng Company och experter på pappersföretag drogs den preliminära slutsatsen att huvudorsaken till denna defekt är förekomsten av "falsk adhesion av aluminiumdelaminering" i papperslamineringsprocessen. När det gäller de förebyggande åtgärderna för "falsk adhesion av aluminiumdelaminering" följer dock båda företagen samma inspektionsstandarder. Så varför misslyckas produkter som godkänns av papperstillverkaren när de testas av tryckeriet?

För att snabbt kunna identifiera orsaken, lösa skillnader mellan de två enheterna och upprätthålla ett långsiktigt-samarbete, genomförde Jinpengs projektteam en jämförande analys av "standarder för testning av aluminiumskiktets bindningsstyrka" utförd av flera tryckeriföretag. Resultaten visade att principerna för hållfasthetstestning av aluminiumskikt i Jinpeng Company och peer-företag i princip överensstämmer med den nationella standarden (GB/T 18733 Security Holographic Paper), men det finns vissa skillnader i valet av transparent tejptyp, skalningshastighet och skalningsvinkel, som visas i Tabell 1.

Tabell 1 Jämförelse av standarder

Genom ytterligare undersökning visade det sig att eftersom det inte finns några standardband tillgängliga på marknaden kan olika företag endast välja band utifrån sina egna erfarenheter. Även med 3M-band finns det många modeller som 500#, 600#, 610#, 810#, etc., men deras vidhäftningsstyrka uppfyller inte de nationella standardkraven. Samtidigt kan den manuella testmetoden som föreskrivs av standarden inte uppnå den konstanta kraft och skalningsvinkel som krävs. Därför genomförde projektgruppen omedelbart forskning om dedikerade tejper och de optimala parametrarna för "avdragningshastighet" och "avdragningsvinkel", vilket lade grunden för att etablera en enhetlig och reproducerbar metod för att testa vidhäftningsstyrkan hos pappers-aluminiumskikt.

Utveckling av standardtejp

Utvecklingen av standardtejp, som syftar till att bilda riktlinjer och referenser som vanligen följs av branschen, fick stöd och godkännande för projektinitiering från Standardiseringsförbundet. Efter att ha undersökt projektet beslutades det slutligen att flera inhemska laboratorier med CNAS-certifiering och företag med stark teknisk kapacitet och applikationserfarenhet gemensamt skulle ta ledningen i formuleringen, medan Jinpeng Company skulle ansvara för att testa tejpprovernas vidhäftningsstyrka.

Utvecklingen av denna standardtejp hänvisade till mer än 40 nationella och industristandarder inom förpacknings- och tryckeribranschen. Det slutliga urvalet baserades på tejpkraven för att testa bläckskiktets vidhäftning i GB/T 7707 "Gravure Decorated Printing Products", med specifikationerna enligt följande: bredd 19 mm, vidhäftningsstyrka (2,91–3,33) N/19 mm. Samtidigt, med hänvisning till GB/T 2792 "Testmetod för avdragningshållfasthet för självhäftande tejper", användes 180 graders avdragningstest på rostfritt stål som metod för att bestämma det fasta värdet, stabiliteten och enhetligheten för kandidatstandardtejper, som visas i figur 2.

Figur 2 Tejptest

Tjugo rullar med tejpprover valdes ut och tester utfördes vid positionerna 0 meter, 1 meter, 2 meter, 5 meter, 10 meter, 20 meter, 40 meter och 50 meter för varje rulle. Skalhållfastheten var i princip stabil inom standardintervallet.

Studera de optimala parametrarna för "Peel Speed" och "Peel Angle"

Med standardtejpen uppnås en konstant avdragningskraft. Därefter fortsatte företagets projektgrupp att använda skalningsanordningen för att studera effekterna av "avdragningshastighet" och "avdragningsvinkel" på testresultaten av vidhäftning av aluminiumskikt.

01

Val av testprover

För att göra en visuell jämförelse av testeffekterna valde projektgruppen två typer av testprover. En typ är originalpapperet med lätt aluminiumavlossning som inte kan kännas igen med blotta ögat, som visas i figur 3; den andra typen är de tryckta produkter som upptäckts under produktionen med lätt aluminiumavskiljning, som visas i figur 4.

Figur 3 Baspapper med lätt delaminering

Figur 4 Lätt delaminering av tryckta produkter

02

Formulera peelingsplanen

Enligt inspektionsdata kan olika "avskalningshastigheter" och "avskalningsvinklar" orsaka olika grad av skada på pappersaluminiumlagret. Därför satte projektgruppen först upp tre testplaner med en skalningsvinkel på 90 grader med skalningshastigheter på 127 mm/s, 60 mm/s och 10 mm/s. Sedan, baserat på testresultaten av dessa tre planer, lades ytterligare två planer till: en skalningsvinkel på 135 grader med en hastighet på 10 mm/s och en skalningsvinkel på 180 grader med en hastighet på 10 mm/s. Testresultaten visas i tabell 2.

Tabell 2 Testresultatposter

Från tabellen ovan kan det ses att ju högre skalningshastighet, desto större skalningskraft, och till och med den minsta skalningshastigheten på 10 mm/s kan testa prover med aluminiumdelamineringsdefekter; å andra sidan, i termer av skalningsvinkel, är avskalningskraften vid en 90 graders skalningsvinkel relativt hög, vid 135 grader är den relativt låg och vid 180 grader är den relativt måttlig. Figur 5 visar avskalningstestresultaten för baspappersproverna, och figur 6 visar skalningstestresultaten för de utskrivna proverna.

Figur 5 Effekt av skalningstest på baspappersprover

Figur 6 Resultat av skalningstest av tryckta prover

Baserat på ovanstående peeling-resultat anser projektgruppen att det är nödvändigt att överväga en metod som kan upptäcka produkter med kvalitetsdefekter samtidigt som man undviker över-inställning av parametrar som skulle skada produkter med korrekt vidhäftning av aluminiumskikt och orsaka "falska positiva". I slutändan bestämde projektgruppen en 180 graders skalningsvinkel och en testhastighet på 600 mm/s som huvudschemat för standardformulering och genomförde satsvis provverifiering för att säkerställa testmetodens stabilitet.

03

Formulering av adhesionstestmetod för aluminiumskikt för papper

Efter upprepad drift och förfining av testschemat av projektgruppen, slutfördes följande utkast till standard.

(1) Verktyg: Lab Master Peeling Tester, 19 mm speciell tejp (avdragningskraft 2,91–3,33 N/19 mm).

(2) Mätsteg:

a: Klipp ut ett prov från ett pappersark (eller tryckt produkt) som matchar plåtstorleken av rostfritt stål på 50 mm × 125 mm för att använda som testprov.

b: Placera testprovet på ytan av den rostfria stålplåten på ett horisontellt arbetsbord.

c: Använd den speciella självhäftande tejpen för att fästa i mitten av testprovets yta och lämna kvar cirka 120 mm tejp som dragpartiet.

d: Använd en cylindrisk gummirulle manuellt för att rulla fram och tillbaka fem gånger för att pressa tejpen ordentligt, och se till att ingen luft finns mellan tejpen och testprovet.

e: Vik ena änden av tejpen ca 12 mm för att bilda ett vikt lager och placera detta veck i testarfixturen. Fäst den andra änden av tejpen i ena änden av stålplåten.

f: Först först in testprovet i fixturöppningen på testplattformen och montera sedan fixturen på testsensorn.

g: I instrumentets driftsystem, välj schemat med en 180 graders skalningsvinkel och en testhastighet på 600 mm/s, och starta testet.

När denna teststandard publicerades på intranätet fick den aktiva svar och positiv feedback från flera papperstillverkare. Med främjandet och populariseringen av standarden planerar Jinpeng Company att lämna in detta forskningsresultat till en standardiseringsorganisation för utveckling av industristandarder. Då kommer fler kollegor inom förpacknings- och tryckeribranschen att gynnas, vilket främjar utvecklingen av branschens tekniska nivå.