運用有效卷材清潔技術提高生產率減少停機時間

劉秀明，張倩 英國密其國際公司

運用有效卷材清潔技術提高生產率減少停機時間

劉秀明，張倩 英國密其國際公司

包裝加工印刷廠家都知道，高生產率的卷材生產線，需要清潔的卷材。通過移除因卷筒高速運轉而不可避免形成的污染物，有效的卷材清潔系統能夠減少生產線停機時間，并把低質量產品損耗降到最低，從而大大提高生產率。

從汽車產品，到太陽能電池板、食品、藥品等等，眾多的包裝加工印刷應用都可從卷材清潔這一技術獲益。但并非只是一種解決方案就可以適用于所有這些領域。包裝加工印刷生產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別。因此，首先需要正確了解卷材污染的原因，它為什么會發生，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。一是卷材運行產生的界面層，二是靜電荷的形成。而有效的卷材清潔解決方案，就必須能同時處理這二方面的問題。

界面層存在于所有運動卷材的表面。它是由運動卷材吸引周圍空氣形成的，不管卷材運動速度是快是慢都會出現這一現象。卷材運動速度較慢時，界面層比較薄。隨著卷材運動速度的增加，界面層厚度也會增加。破除界面層至關重要，因為污染物一是會直接被吸附在界面層下的卷材表面，二是會被吸附在界面層里。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靜電荷。靜電荷最典型的產生原因，是分離和摩擦。卷材放卷（分離）時會產生靜電，而卷材運行在非導電輥上時（摩擦）也會產生靜電。在被中和掉之前，靜電荷會吸附住已經出現在卷材表面的污染物。而且，靜電荷還會將周圍空氣中的污染物吸引到卷材表面，造成進一步的污染。因此，為了達到完美的清潔效果，去除靜電荷是卷材表面清潔解決方案的一個關鍵技術。

可見，要實現有效的卷材表面清潔，必須圓滿執行三個有效任務：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可有效破除界面層，即接觸式與非接觸式。這需要考慮生產線所處理的材料、用途、靈活性、預算等多種因素來進行選擇。

接觸式清潔系統一般采用二種方式，即真空技術或粘塵輥技術。目前市場上可見到幾種接觸式真空技術，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。另外還有裝配可調節毛刷的真空清潔系統，能從嚴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一般帶有一對彈性輥，與卷材進行全幅寬接觸，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）時表現良好，但不適用于那些需要清除嚴重污染物的應用領域，因為粘塵輥自身會很快被污染。此外，機器速度也是一種限制，一般不能高于每分鐘250米。

非接觸式技術是利用吹氣和真空來破除界面層。吹氣和真空系統在卷材二面運用風刀來破壞界面層，并去除污染物。真空氣流可以捕獲湍流并進而使之消除，這種系統通常都既有效又緊湊，可以簡單方便地直接整合安裝到現有卷筒生產線上。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，產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，清潔系統還必須帶有靜電控制解決方案，以消除卷材表面會引起污染的靜電荷，尤其是在處理薄膜時更容易產生這種靜電荷。如果不加以中和，靜電就會吸附住已經存在于材料表面的污染物，還會將周圍空氣中的污染物也吸引到材料表面，造成進一步的污染。

靜電荷在極性上同時存有正極和負極兩種可能，紙張通常產生正靜電荷，而薄膜通常產生負靜電荷。有效控制靜電的手段，是運用電離作用來中和靜電荷。為了達到完美的清潔效果，去除靜電荷是清潔技術的一個關鍵部分。

目前通常有基于交流和直流兩種技術的靜電消除解決方案。交流技術是通過一個特制變壓器，將常規電壓升高（通常升壓可達到 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。大量的正負離子隨著交流周期變化不斷產生，而帶有正電荷或負電荷的材料表面在離子風到達時，材料表面所帶有的靜電荷就會很快被中和。

脈沖直流變壓技術，則是將常規電壓變為正負電子輸出，專門設計的尖端放電針交替發射正負離子云，頻率和離子平衡度（正負離子的發射比例）也能根據材料和不同的工藝情況進行調節，以優化靜電中和及消除效果，擴大作用范圍。

密其的先進技術

包裝加工印刷生產涉及眾多領域，所處理的不同材料也范圍極廣，如紙張、標簽、薄膜、鋁箔、涂布、瓦楞、木材、金屬以及各種復合與特殊材料等。卷材清潔系統的安裝使用，有助于提高包裝加工印刷生產線的效率，確保產品能夠被連續一致地、高質量地處理。作為全球卷材清潔與靜電控制行業領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經驗。密其提供應用范圍廣泛的接觸式和非接觸式卷材清潔系統，可為各個領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，可將污染物吹至內置過濾器，可清潔的卷材幅寬達到2.5米，結構小巧緊湊，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污染物的吸附黏合。另一非接觸性系統Shear Clean，可清潔卷材最大幅寬為2.1米，最高速度達600米/分鐘，并可根據廠家需要設置成更高速度。Shear Clean也應用了靜電控制技術，以進一步提高污染物移除的性能。

密其接觸性TakClean系統的清潔效果極佳，且便于安裝，具備連續單面或雙面清潔性能，適用的卷材最大幅寬達2.1米，最高速度可達250米/分鐘。TakClean系統帶有特制的TransTak粘塵輥和反粘紙卷，工作時TransTak粘塵輥與卷材表面接觸，粘起產品表面的污染物。這種固化硅粘塵輥有多種邵氏硬度A可選，不含“游離化學物”，因此不會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，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靜電消除系列產品，可提供一流的靜電消除功能，能夠迅速、簡便地安裝在包裝加工印刷生產線上，幫助企業提高生產效率與質量以及安全性，獲取更大的市場利潤。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，構成了密其Hyperion靜電控制系統的產品完全系列，滿足了包裝加工印刷市場不同領域客戶的個性化需求。