運(yùn)用有效卷材清潔技術(shù)提高生產(chǎn)率減少停機(jī)時(shí)間

劉秀明，張倩 英國密其國際公司

運(yùn)用有效卷材清潔技術(shù)提高生產(chǎn)率減少停機(jī)時(shí)間

劉秀明，張倩 英國密其國際公司

包裝加工印刷廠家都知道，高生產(chǎn)率的卷材生產(chǎn)線，需要清潔的卷材。通過移除因卷筒高速運(yùn)轉(zhuǎn)而不可避免形成的污染物，有效的卷材清潔系統(tǒng)能夠減少生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間，并把低質(zhì)量產(chǎn)品損耗降到最低，從而大大提高生產(chǎn)率。

從汽車產(chǎn)品，到太陽能電池板、食品、藥品等等，眾多的包裝加工印刷應(yīng)用都可從卷材清潔這一技術(shù)獲益。但并非只是一種解決方案就可以適用于所有這些領(lǐng)域。包裝加工印刷生產(chǎn)線處理著不同的材料，速度與張力也不一樣，加之污染的類型與程度不同，清潔的方式也就有所區(qū)別。因此，首先需要正確了解卷材污染的原因，它為什么會(huì)發(fā)生，然后再找到正確的解決方法。

卷材污染的原因及解決方法

卷材形成灰塵、污垢及各種顆粒污染，主要有二方面的原因。一是卷材運(yùn)行產(chǎn)生的界面層，二是靜電荷的形成。而有效的卷材清潔解決方案，就必須能同時(shí)處理這二方面的問題。

界面層存在于所有運(yùn)動(dòng)卷材的表面。它是由運(yùn)動(dòng)卷材吸引周圍空氣形成的，不管卷材運(yùn)動(dòng)速度是快是慢都會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象。卷材運(yùn)動(dòng)速度較慢時(shí)，界面層比較薄。隨著卷材運(yùn)動(dòng)速度的增加，界面層厚度也會(huì)增加。破除界面層至關(guān)重要，因?yàn)槲廴疚镆皇菚?huì)直接被吸附在界面層下的卷材表面，二是會(huì)被吸附在界面層里。如果界面層沒有被破除，卷材表面的污染物就不能完全去除。

此外，卷材表面很容易出現(xiàn)靜電荷。靜電荷最典型的產(chǎn)生原因，是分離和摩擦。卷材放卷（分離）時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電，而卷材運(yùn)行在非導(dǎo)電輥上時(shí)（摩擦）也會(huì)產(chǎn)生靜電。在被中和掉之前，靜電荷會(huì)吸附住已經(jīng)出現(xiàn)在卷材表面的污染物。而且，靜電荷還會(huì)將周圍空氣中的污染物吸引到卷材表面，造成進(jìn)一步的污染。因此，為了達(dá)到完美的清潔效果，去除靜電荷是卷材表面清潔解決方案的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

可見，要實(shí)現(xiàn)有效的卷材表面清潔，必須圓滿執(zhí)行三個(gè)有效任務(wù)：一、破除界面層；二、中和靜電荷；三、移除并捕獲卷材表面的污染物。

接觸式和非接觸式解決方案

目前有二種基本的卷材清潔技術(shù)可有效破除界面層，即接觸式與非接觸式。這需要考慮生產(chǎn)線所處理的材料、用途、靈活性、預(yù)算等多種因素來進(jìn)行選擇。

接觸式清潔系統(tǒng)一般采用二種方式，即真空技術(shù)或粘塵輥技術(shù)。目前市場(chǎng)上可見到幾種接觸式真空技術(shù)，如采用低摩擦清潔歧管與卷材接觸，破除界面層，使污染物脫離卷材表面，從而可被真空吸走。另外還有裝配可調(diào)節(jié)毛刷的真空清潔系統(tǒng)，能從嚴(yán)重污染的表面移除較大的塵埃顆粒。采用粘塵輥的接觸式系統(tǒng)一般帶有一對(duì)彈性輥，與卷材進(jìn)行全幅寬接觸，破除界面層并粘走表面污染物，并可防止再污染。粘塵輥在清除小顆粒污染物（小至0.5微米）時(shí)表現(xiàn)良好，但不適用于那些需要清除嚴(yán)重污染物的應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)檎硥m輥?zhàn)陨頃?huì)很快被污染。此外，機(jī)器速度也是一種限制，一般不能高于每分鐘250米。

非接觸式技術(shù)是利用吹氣和真空來破除界面層。吹氣和真空系統(tǒng)在卷材二面運(yùn)用風(fēng)刀來破壞界面層，并去除污染物。真空氣流可以捕獲湍流并進(jìn)而使之消除，這種系統(tǒng)通常都既有效又緊湊，可以簡(jiǎn)單方便地直接整合安裝到現(xiàn)有卷筒生產(chǎn)線上。高速、非接觸滾輪在卷材表面上方0.5至1毫米處朝相反方面旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生自己的能量更大的高速界面層，從而破壞掉卷材表面的界面層。即使是最微小的顆粒，在這種低壓、高速的情況下都會(huì)被帶離卷材，收集到真空吸室中。

控制和消除靜電

為確保卷材無污染，清潔系統(tǒng)還必須帶有靜電控制解決方案，以消除卷材表面會(huì)引起污染的靜電荷，尤其是在處理薄膜時(shí)更容易產(chǎn)生這種靜電荷。如果不加以中和，靜電就會(huì)吸附住已經(jīng)存在于材料表面的污染物，還會(huì)將周圍空氣中的污染物也吸引到材料表面，造成進(jìn)一步的污染。

靜電荷在極性上同時(shí)存有正極和負(fù)極兩種可能，紙張通常產(chǎn)生正靜電荷，而薄膜通常產(chǎn)生負(fù)靜電荷。有效控制靜電的手段，是運(yùn)用電離作用來中和靜電荷。為了達(dá)到完美的清潔效果，去除靜電荷是清潔技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵部分。

目前通常有基于交流和直流兩種技術(shù)的靜電消除解決方案。交流技術(shù)是通過一個(gè)特制變壓器，將常規(guī)電壓升高（通常升壓可達(dá)到 7KV），這樣的高電壓輸送到一組高壓放電針，釋放出高能量的離子束。大量的正負(fù)離子隨著交流周期變化不斷產(chǎn)生，而帶有正電荷或負(fù)電荷的材料表面在離子風(fēng)到達(dá)時(shí)，材料表面所帶有的靜電荷就會(huì)很快被中和。

脈沖直流變壓技術(shù)，則是將常規(guī)電壓變?yōu)檎?fù)電子輸出，專門設(shè)計(jì)的尖端放電針交替發(fā)射正負(fù)離子云，頻率和離子平衡度（正負(fù)離子的發(fā)射比例）也能根據(jù)材料和不同的工藝情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以優(yōu)化靜電中和及消除效果，擴(kuò)大作用范圍。

密其的先進(jìn)技術(shù)

包裝加工印刷生產(chǎn)涉及眾多領(lǐng)域，所處理的不同材料也范圍極廣，如紙張、標(biāo)簽、薄膜、鋁箔、涂布、瓦楞、木材、金屬以及各種復(fù)合與特殊材料等。卷材清潔系統(tǒng)的安裝使用，有助于提高包裝加工印刷生產(chǎn)線的效率，確保產(chǎn)品能夠被連續(xù)一致地、高質(zhì)量地處理。作為全球卷材清潔與靜電控制行業(yè)領(lǐng)袖的英國密其國際公司，在這方面有著悠久的歷史和豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。密其提供應(yīng)用范圍廣泛的接觸式和非接觸式卷材清潔系統(tǒng)，可為各個(gè)領(lǐng)域的客戶帶來最為適用的解決方案。

密其CyClean是一款緊湊型非接觸式、基于正壓氣流和真空氣流的雙面卷材表面清潔系統(tǒng)，可將污染物吹至內(nèi)置過濾器，可清潔的卷材幅寬達(dá)到2.5米，結(jié)構(gòu)小巧緊湊，便于安裝在狹窄的空間中。交流電離棒能夠中和卷材表面所有的靜電荷，確保徹底破壞靜電對(duì)污染物的吸附黏合。另一非接觸性系統(tǒng)Shear Clean，可清潔卷材最大幅寬為2.1米，最高速度達(dá)600米/分鐘，并可根據(jù)廠家需要設(shè)置成更高速度。Shear Clean也應(yīng)用了靜電控制技術(shù)，以進(jìn)一步提高污染物移除的性能。

密其接觸性TakClean系統(tǒng)的清潔效果極佳，且便于安裝，具備連續(xù)單面或雙面清潔性能，適用的卷材最大幅寬達(dá)2.1米，最高速度可達(dá)250米/分鐘。TakClean系統(tǒng)帶有特制的TransTak粘塵輥和反粘紙卷，工作時(shí)TransTak粘塵輥與卷材表面接觸，粘起產(chǎn)品表面的污染物。這種固化硅粘塵輥有多種邵氏硬度A可選，不含“游離化學(xué)物”，因此不會(huì)在清潔后的卷材表面留有任何痕跡。此外還有VacClean接觸式清潔系統(tǒng)，可以超過每分鐘2米的速度，從幅寬4米的卷材雙表面，移除小于2微米的顆粒污染物。

此外，密其Hyperion靜電消除系列產(chǎn)品，可提供一流的靜電消除功能，能夠迅速、簡(jiǎn)便地安裝在包裝加工印刷生產(chǎn)線上，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量以及安全性，獲取更大的市場(chǎng)利潤。新近推出的924IPS緊湊型短程直流脈沖靜電消除棒，與廣受市場(chǎng)歡迎的971IPS和929IPS靜電消除棒，以及新推出的906與907高壓電源一起，構(gòu)成了密其Hyperion靜電控制系統(tǒng)的產(chǎn)品完全系列，滿足了包裝加工印刷市場(chǎng)不同領(lǐng)域客戶的個(gè)性化需求。