Kako odkriti 'lažno lepilo-aluminij' na škatlicah cigaret
Kot je dobro znano, so standardi povzetek znanosti, tehnologije in praktičnih izkušenj, oblikovanih za vzpostavitev skupnih in večkrat uporabnih pravil za dejanske ali morebitne težave, da bi dosegli optimalen red v določenem obsegu. Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (v nadaljnjem besedilu "podjetje Jinpeng"), kot nacionalna pilotna in promocijska baza za standardizacijo tiskanja embalaže iz papirja v zvitkih, se zavzema za raziskovanje in oblikovanje nacionalnih in industrijskih standardov na področju tiskanja embalaže. Predvsem pri reševanju skupnih problemov na različnih področjih se podjetje odlikuje z uporabo standardov za reševanje teh vprašanj, s čimer dosega zelo dobre rezultate. Avtor v tem članku kot ozadje vzame dogodek nepravilnega luščenja aluminija in belih madežev na površini odtisov embalaže podjetja Jinpeng iz leta 2022 ter na kratko analizira raziskovalni proces o vzrokih za luščenje plasti aluminija in metodah odkrivanja.
Težave s kakovostjo in analiza vzrokov
Luščenje aluminija in bele lise na površini natisnjenih izdelkov so težava s kakovostjo, ki se pojavi po-izrezovanju. Pogosto se pojavi v bližini gub ali prepognjenih položajev tiskanih izdelkov in se v glavnem kaže kot lokalno odstopanje plasti aluminija. Zaradi nerednega in skritega pojavljanja ga ni lahko neposredno opazovati in ga je treba identificirati z metodami ročnega vzorčenja (odlepljenje lepilnega traku), kot je prikazano na sliki 1.
Slika 1 Odkrivanje in manifestacija napak v kakovosti delaminacije aluminija
Po raziskavi in analizi, ki so jo opravili predstavniki podjetja Jinpeng Company in strokovnjaki papirnega podjetja, je bilo predhodno ugotovljeno, da je glavni razlog za to napako pojav 'razslojevanja aluminija z lažnim oprijemom' v procesu laminacije papirja. Kar zadeva preventivne ukrepe za 'razslojevanje aluminija z lažnim oprijemom', obe podjetji upoštevata enake inšpekcijske standarde. Zakaj torej izdelki, ki prestanejo pregled proizvajalca papirja, ne uspejo, ko jih testira tiskarsko podjetje?
Da bi takoj ugotovili vzrok, odpravili razlike med obema enotama in ohranili dolgoročno-sodelovanje, je projektna skupina Jinpeng izvedla primerjalno analizo 'standardov za testiranje trdnosti lepljenja aluminijaste plasti', ki jih je izvedlo več tiskarskih podjetij. Rezultati so pokazali, da so načela testiranja trdnosti lepljenja aluminijaste plasti v podjetju Jinpeng in podobnih podjetjih v bistvu skladna z nacionalnim standardom (GB/T 18733 varnostni holografski papir), vendar obstajajo določene razlike pri izbiri vrste prozornega traku, hitrosti lupljenja in kota lupljenja, kot je prikazano v tabeli 1.
Tabela 1 Primerjava standardov
Z nadaljnjo preiskavo je bilo ugotovljeno, da ker na trgu ni standardnih trakov, lahko različna podjetja izberejo trakove le na podlagi lastnih izkušenj. Tudi pri trakovih 3M obstaja veliko modelov, kot so 500#, 600#, 610#, 810# itd., vendar njihova trdnost oprijema ne izpolnjuje zahtev nacionalnega standarda. Hkrati pa ročna metoda testiranja, ki jo določa standard, ne more doseči zahtevane konstantne sile in kota lupljenja. Zato je projektna skupina nemudoma izvedla raziskavo namenskih trakov ter optimalnih parametrov "hitrost lupljenja" in "kota lupljenja", s čimer je postavila temelje za vzpostavitev enotne in ponovljive metode za preizkušanje trdnosti oprijema papir-plasti aluminija.
Razvoj standardnega traku
Razvoj standardnega traku, namenjen oblikovanju smernic in referenc, ki se jim običajno ravna v industriji, je prejel podporo in odobritev za začetek projekta s strani Združenja za standardizacijo. Po raziskavi projekta je bilo končno odločeno, da bo več domačih laboratorijev s certifikatom CNAS in podjetij z močnimi tehničnimi zmogljivostmi in izkušnjami pri uporabi skupaj prevzelo vodilno vlogo pri formuliranju, medtem ko bo podjetje Jinpeng odgovorno za testiranje trdnosti oprijema vzorcev trakov.
Razvoj tega standardnega traku se je nanašal na več kot 40 nacionalnih in industrijskih standardov v embalažni in tiskarski industriji. Končni izbor je temeljil na zahtevah za trak za testiranje adhezije plasti črnila v GB/T 7707 "Gravure Decorated Printing Products", z naslednjimi specifikacijami: širina 19 mm, trdnost oprijema (2,91–3,33) N/19 mm. Ob istem času, sklicujoč se na GB/T 2792 "Preizkusna metoda za moč luščenja lepilnih trakov," je bil 180-stopinjski preskus lupljenja na nerjavnem jeklu uporabljen kot metoda za določanje fiksne vrednosti, stabilnosti in enotnosti kandidatnih standardnih trakov, kot je prikazano na sliki 2.
Slika 2 Preizkus traku
Izbranih je bilo dvajset zvitkov vzorcev trakov, testi pa so bili izvedeni na položajih 0 metrov, 1 meter, 2 metra, 5 metrov, 10 metrov, 20 metrov, 40 metrov in 50 metrov za vsak zvitek. Trdnost lupljenja je bila v bistvu stabilna znotraj standardnega območja.
Študija o optimalnih parametrih "hitrosti lupljenja" in "kota lupljenja"
S standardnim trakom se doseže konstantna sila lupljenja. Nato je projektna skupina podjetja nadaljevala z uporabo naprave za luščenje za preučevanje učinkov "hitrosti lupljenja" in "kota lupljenja" na rezultate preskusa oprijema sloja aluminija.
01
Izbira testnih vzorcev
Za vizualno primerjavo učinkov testiranja je projektna skupina izbrala dve vrsti testnih vzorcev. Ena vrsta je originalni papir z rahlim odstopanjem aluminija, ki ga ni mogoče prepoznati s prostim očesom, kot je prikazano na sliki 3; druga vrsta so tiskani izdelki, odkriti med proizvodnjo z rahlim odstopanjem aluminija, kot je prikazano na sliki 4.
Slika 3 Osnovni papir z rahlim razslojevanjem
Slika 4 Rahlo razslojevanje tiskanih izdelkov
02
Oblikovanje načrta pilinga
Glede na inšpekcijske podatke lahko različne "hitrosti luščenja" in "koti luščenja" povzročijo različne stopnje poškodbe plasti aluminijastega papirja. Zato je projektna skupina najprej postavila tri preskusne načrte pri kotu lupljenja 90 stopinj s hitrostmi lupljenja 127 mm/s, 60 mm/s in 10 mm/s. Nato sta bila na podlagi rezultatov testiranja teh treh načrtov dodana dva dodatna načrta: luščenje pod kotom 135 stopinj s hitrostjo 10 mm/s in luščenje pod kotom 180 stopinj s hitrostjo 10 mm/s. Rezultati testa so prikazani v tabeli 2.
Tabela 2 Zapisi o rezultatih testa
Iz zgornje tabele je razvidno, da večja kot je hitrost luščenja, večja je sila luščenja in celo najmanjša hitrost lupljenja 10 mm/s lahko testira vzorce z napakami delaminacije aluminija; po drugi strani pa je glede na kot lupljenja sila lupljenja pri kotu lupljenja 90 stopinj razmeroma visoka, pri 135 stopinjah je relativno nizka, pri 180 stopinjah pa relativno zmerna. Slika 5 prikazuje rezultate testa lupljenja vzorcev osnovnega papirja, slika 6 pa rezultate testa lupljenja natisnjenih vzorcev.
Slika 5 Učinek testa lupljenja na vzorce osnovnega papirja
Slika 6 Rezultati testa luščenja natisnjenih vzorcev
Na podlagi zgornjih rezultatov luščenja projektna skupina meni, da je treba razmisliti o metodi, ki lahko odkrije izdelke z napakami v kakovosti, hkrati pa se izogne pre-nastavitvi parametrov, ki bi poškodovali izdelke z ustreznim oprijemom sloja aluminija, kar bi povzročilo "lažne pozitivne rezultate". Končno je projektna skupina določila kot luščenja 180 stopinj in preskusno hitrost 600 mm/s kot glavno shemo za standardno formulacijo ter izvedla preverjanje serijskega vzorca, da bi zagotovila stabilnost preskusne metode.
03
Oblikovanje metode testiranja adhezije plasti aluminija za papir
Po ponovnem delovanju in izboljšanju testne sheme s strani projektne skupine je bil dokončan naslednji osnutek standarda.
(1) Orodja: Lab Master Peeling Tester, 19 mm poseben lepilni trak (lupilna sila 2,91–3,33 N/19 mm).
(2) Merilni koraki:
a: Iz lista papirja (ali natisnjenega izdelka) izrežite vzorec, ki ustreza velikosti plošče iz nerjavečega jekla 50 mm × 125 mm, da ga uporabite kot preskusni vzorec.
b: Testni vzorec položite na površino plošče iz nerjavečega jekla na vodoravno delovno mizo.
c: Uporabite poseben lepilni trak, da ga prilepite na sredino površine preskusnega vzorca, pri čemer pustite približno 120 mm traku kot del za vlečenje.
d: Z valjastim gumijastim valjem petkrat zavrtite naprej in nazaj, da trdno pritisnete trak in zagotovite, da med trakom in preskusnim vzorcem ni zraka.
e: En konec traku prepognite za približno 12 mm, da nastane prepognjena plast, in jo položite v vpenjalo testerja. Drugi konec traku prilepite na en konec jeklene plošče.
f: Najprej vstavite preskusni vzorec v režo za vpenjalo na platformi testerja, nato namestite vpenjalo na senzor testerja.
g: V operacijskem sistemu instrumenta izberite shemo s kotom luščenja 180 stopinj in testno hitrostjo 600 mm/s ter zaženite test.
Ko je bil ta poskusni standard objavljen na intranetu, je prejel aktivne odzive in pozitivne povratne informacije več proizvajalcev papirja. S promocijo in popularizacijo standarda namerava podjetje Jinpeng predložiti rezultate te raziskave organizaciji za standardizacijo za razvoj industrijskih standardov. Takrat bo koristilo več vrstnikov v embalažni in tiskarski industriji, kar bo spodbujalo napredek tehnične ravni industrije.