A Derulator rotativ este aplicat în orice proces industrial în care un material de bandă continuă -- hârtie, film, folie, țesătură sau nețesut -- este înfășurat pe o rolă și trebuie alimentat la o tensiune controlată și constantă într-o linie de transformare, imprimare, laminare sau ambalare din aval. Aplicațiile principale includ imprimarea etichetelor, ambalajele flexibile, producția de carton ondulat, producția de țesături și de igienă, transformarea țesăturilor nețesute, tăierea benzii tehnice și imprimarea formelor continue. -- industrii în care alimentarea neîntreruptă a rețelei și tensiunea stabilă determină direct calitatea produsului și productivitatea liniei. Acest articol examinează fiecare categorie de aplicații în profunzime tehnică, cu cerințele operaționale specifice care fac ca un derulator rotativ să fie alegerea corectă a echipamentului în fiecare caz.
Înainte de a examina aplicațiile, este important să înțelegeți cu exactitate ce contribuie un derulator rotativ la o linie de producție pe care un simplu suport de rulare pasiv nu poate. Un derulator rotativ este a sistem de alimentare cu rola alimentat, controlat prin tensiune în care dornul rolei este antrenat activ -- fie de un servomotor, de un motor de cuplu sau de un sistem de frânare regenerativă -- astfel încât viteza și cuplul de rotație a rolei sunt gestionate continuu pe măsură ce diametrul rolei scade de la plin la gol.
Acest control activ rezolvă trei probleme pe care standurile de rulare pasive nu le pot rezolva:
Aceste capacități fac un derulator rotativ mai degrabă esențial decât opțional în orice aplicație de conversie web de mare viteză sau de precizie.
Imprimarea etichetelor este una dintre aplicațiile cu cel mai mare volum pentru derulatoarele rotative la nivel global. Stocul de etichete sensibile la presiune -- o bandă compozită de material de față, adeziv și căptușeală de degajare -- este imprimată pe prese flexografice, offset sau digitale cu bandă îngustă care rulează la viteze de 100 până la 300 de metri pe minut . La aceste viteze, chiar și o scurtă fluctuație a tensiunii cauzează o înregistrare greșită de la culoare la culoare care depășește specificația de toleranță (de obicei 0,1 până la 0,2 mm pentru etichetele farmaceutice) și are ca rezultat opriri ale presei și risipă de material.
Desfășuratoarele rotative din aplicațiile de presă de etichete trebuie să manipuleze rulouri de material frontal, căptușeală și materiale laminate, de la 25 până la 600 mm în lățime și diametre de role de până la 1.000 mm sau mai mult. Partea inferioară acoperită cu adeziv a stocului de etichete este deosebit de sensibilă la variația tensiunii -- tensiunea în exces întinde materialul elastic al feței și modifică dimensiunile tăiate; tensiunea insuficientă determină fluturarea benzii care aliniază greșit eticheta în raport cu stația matriței.
Instalațiile moderne de presă de etichete sunt utilizate în mod obișnuit derulatoare rotative cu ax dublu sau turelă care permit ca o nouă rolă să fie preîncărcată pe un al doilea dorn în timp ce ruloul curent rulează, permițând o îmbinare zburătoare -- o îmbinare automată a benzii la viteza maximă de presare care elimină oprirea producției, altfel necesară pentru schimbarea rolului. Capacitatea de îmbinare zburătoare la 200 m/min necesită ca sistemul de control al derulării rotative să accelereze noua rolă pentru a se potrivi cu precizie cu viteza de rulare a benzii. 0,1 până la 0,5 secunde înainte ca banda de îmbinare să se cupleze (sursa: Buletinul tehnic FINAT, Narrow Web Converting Technology, 2021).
| Tip aplicație de etichetă | Interval de lățime web | Viteza tipică a liniei | Cerință pentru derulare cheie |
| Etichete farmaceutice/medicale | 40-160 mm | 50-150 m/min | Precizia tensiunii în plus sau minus 2%; se înregistrează în limita a 0,1 mm |
| Etichete pentru alimente și băuturi | 80-330 mm | 100-300 m/min | Îmbinare zburătoare; controlul tensiunii de mare viteză; gamă largă de diametre a rolei |
| Etichete în matriță | 150-520 mm | 60-120 m/min | Manipularea foliei subțiri de polipropilenă (25-60 microni); capacitate de tensiune scăzută |
| Etichete fără liner | 50-160 mm | 80-200 m/min | Manipularea benzii acoperite cu silicon fără blocare sau transfer adeziv pe dorn |
Intervalele de viteză și lățime obținute din Buletinul tehnic FINAT, Narrow Web Converting Technology, 2021. Înregistrați toleranța conform standardului industriei farmaceutice ISO 11607.
Ambalajele flexibile - pungi, pungi, plicuri, ambalaje și laminate utilizate pentru produse alimentare, de îngrijire personală și de uz casnic - sunt fabricate pe linii de imprimare flexografică sau gravură pe bandă largă, mașini de laminare și sisteme de formare-umplere-sigilare care funcționează la 150 până la 600 de metri pe minut . Greutățile rolelor în ambalaje flexibile ajung în mod obișnuit 800 până la 2.000 kg , iar diametrele rolelor de 1.200 mm sunt obișnuite în operațiunile pe rețea largă (sursă: Packaging Europe, Flexible Packaging Converting Technology Report, 2022).
Provocarea de relaxare în ambalajul flexibil este de trei ori. În primul rând, varietatea substratului este extremă -- aceeași unitate de producție poate rula folie de aluminiu de 12 microni, folie BOPET de 15 microni, spumă PE de 200 microni și hârtie de 80 g/m² în aceeași săptămână, fiecare necesitând valori de referință diferite de tensiune și profile diferite de viteză-cuplu de derulare. În al doilea rând, greutățile mari ale rolelor necesită desfășuratoare cu design mecanic robust -- sarcinile dornului cantilever de 1.500 kg sau mai mult necesită ansambluri de rulmenți proiectate cu precizie și cadre rezistente. În al treilea rând, structurile laminate cu mai multe straturi necesită un control precis al tensiunii atât în timpul trecerii de imprimare, cât și al trecerii de laminare pentru a evita defectele de aderență cauzate de riduri sau nepotrivirea tensiunii dintre straturi.
Liniile de imprimare cu gravare pentru ambalaje flexibile -- aplicația cu cea mai mare viteză din categorie -- necesită derulatoare rotative cu sisteme de control al tensiunii de rulare a dansatorului care poate răspunde la variațiile de tensiune din interior 50 până la 100 de milisecunde pentru a menține acuratețea registrului pe 8 până la 12 stații de culoare pe lungimi de repetare a tipăririi de 300 până la 800 mm (sursă: Gravure Association of Europe, Technical Handbook, 2020).
Liniile de fabricare a cartonului ondulat -- ondulatoarele -- sunt printre cele mai largi și mai rapide mașini de prelucrare a benzii din industria de transformare a hârtiei. Un singur ondulator gestionează mai multe fluxuri de bandă simultan: mediul canelat (stratul interior ondulat) și una sau două benzi de căptușeală (straturi exterioare plate), toate rulând la viteze de 200 până la 400 de metri pe minut la lățimi de bandă de 1.800 până la 2.800 mm .
Fiecare flux web necesită propriul său derulator rotativ. Se utilizează o linie standard de ondulatoare cu două fețe trei până la cinci derulatoare rotative funcționează simultan, iar relația de tensiune dintre căptușeală și țesăturile de caneluri determină planeitatea, etrierul și rezistența la compresie a plăcii finite. Nepotrivirile de tensiune dintre fluxurile de bandă produc deformare -- curbarea cartonului ondulat finit care provoacă blocarea în aval a mașinilor de fabricare a cutiei și respingerea la controlul calității.
Desfășuratoarele rotative din aplicațiile de ondulare trebuie, de asemenea, să gestioneze integrarea splicerului -- fiecare desfășurator este asociat cu un dispozitiv de îmbinare care unește coada unei role care expiră cu marginea anterioară a unei noi role la viteza maximă. Mașinile ondulate utilizează de obicei o metodă de îmbinare cap la cap (splicing zero-tail) care necesită ca rola de intrare să fie accelerată la viteza liniei și menținută în plus sau minus 0,5% a vitezei liniei înainte de angajarea îmbinării pentru a asigura o îmbinare curată, fără goluri, care nu cauzează un defect al plăcii la punctul de îmbinare.
Sursa: Manualul tehnic FEFCO, Fabricarea cartonului ondulat, 2021.
Fabricarea hârtiei igienice și a produselor de igienă -- șervețele faciale, rola de toaletă, prosop de bucătărie și șervețele umede -- implică desfășurarea rulourilor de păr mari (tamburi sau rulouri jumbo) de șervețe sau material nețesut în linii de conversie care imprimă, pliază, decupează și ambalează produsul finit. Rulourile parentale în conversia de țesut măsoară de obicei 2.000 până la 5.000 mm în lățime si pana la 3.000 mm în diametru , cu greutăți ale rețelei la fel de mici ca 12 până la 40 g/m² - făcând țesutul una dintre cele mai dificile aplicații de manipulare a benzii datorită combinației extreme dintre dimensiunile foarte mari ale rolei și rezistența la tracțiune foarte scăzută a benzii.
Deoarece pânza de țesut se poate rupe la tensiuni la fel de scăzute ca 2 până la 5 N/m de lățime, desfășuratorul rotativ trebuie să mențină tensiunea cu o precizie excepțională -- un vârf de tensiune care ar fi lipsit de importanță pe o linie de film de ambalare ar rupe instantaneu o pânză de țesut. Prin urmare, liniile de conversie a țesuturilor folosesc desfășuratoare rotative cu controlul tensiunii celulei de sarcină în buclă închisă mai degrabă decât controlul tensiunii bazat pe dansator, deoarece celulele de sarcină oferă o măsurare mai rapidă și mai precisă a tensiunii cu forțele de tensiune foarte scăzute implicate (sursa: INDA, Nonwovens and Tissue Converting Technology Primer, 2020).
Fabricarea cu șervețele umede adaugă complexitatea suplimentară a manipulării țesăturilor nețesute -- de obicei material filat sau plasat cu aer la 30 până la 80 g/m2 -- care are o rigiditate mai mică decât hârtia de țesut și este mai predispus la ondularea marginilor și la deplasarea laterală în timpul desfășurării. Desfășuratoare rotative în liniile de conversie a șervețelelor umede încorporează sisteme de direcție ghidate de margini -- actuatoare laterale servo-acționate care repoziționează continuu întregul cadru de derulare pentru a menține marginea benzii într-o poziție laterală fixă, prevenind deplasarea marginii care ar provoca nealinierea în stațiile de pliere și tăiere din aval.
Țesăturile nețesute - materiale filate, suflate prin topire, filate, perforate și termolegate - sunt utilizate în materiale medicale de unică folosință, medii de filtrare, geotextile, componente de interior auto și membrane de construcție. Transformarea acestor materiale în produse finite implică procese care includ tăierea, laminarea, imprimarea, tăierea cu matriță și lipirea cu ultrasunete, toate acestea necesită o alimentare controlată a benzii de la o rolă.
Conversia nețesutului prezintă provocări de desfășurare care diferă semnificativ de aplicațiile de hârtie sau film. Țesăturile nețesute au modul de elasticitate semnificativ mai mic decât hârtia sau filmele polimerice, ceea ce înseamnă că se întind mai ușor sub tensiune aplicată. Această elasticitate înseamnă că controlul tensiunii trebuie să fie mai dinamic -- bucla de control a desfășurării trebuie să răspundă mai rapid pentru a preveni propagarea variației tensiunii în țesătură ca variație de lățime (gât) care ar cauza defecte dimensionale în produsul finit.
Transformarea nețesutului medical -- draperii chirurgicale, material pentru halat de izolare și medii de filtrare pentru protecția respiratorie -- funcționează în cameră curată sau în condiții de mediu controlat care impun cerințe suplimentare de echipament. Desfășuratoarele rotative din aceste aplicații trebuie să fie construite din materiale care nu generează contaminare cu particule, să poată fi curățate cu izopropanol sau alți agenți de igienizare aprobați și, în unele cazuri, să fie certificate pentru funcționarea în medii de cameră curată ISO Clasa 7 sau Clasa 8.
Al nostru Derulator rotativ este conceput pentru întreaga gamă de aplicații de conversie nețesute, cu sisteme de control al tensiunii configurabile pentru caracteristicile de tensiune joasă, elasticitate ridicată ale materialelor filate și suflate prin topire și modele structurale disponibile pentru a îndeplini cerințele de compatibilitate cu camera curată.
| Tip material nețesut | Gama de greutate de bază (gsm) | Interval tipic de tensiune (N/m) | Procesul de conversie primar |
| Spunbond PP | 10-150 g/m² | 5-80 N/m | Laminare produse de igienă, transformare medicală |
| PP suflat prin topire | 15-60 g/m² | 3-20 N/m | Laminare cu medii de filtrare, producție de măști |
| Spunlaced (hidroencurce) | 30-120 g/m² | 10-60 N/m | Transformarea șervețelelor umede, șervețele medicale |
| Perforat cu acul | 100-800 g/m² | 50-300 N/m | Tăiere geotextil, transformare pâslă auto |
| Termolegat | 15-100 g/m² | 8-50 N/m | Igienă conversie topsheet, filtrare |
Greutatea de bază și intervalele de tensiune bazate pe INDA Nonwovens Converting Technology Primer, 2020 și pe specificațiile procesului industrial.
Tăierea -- procesul de tăiere simultană a unui rulou principal mare de material în mai multe role mai înguste -- este o aplicație de mare volum pentru derulatoarele rotative din industria de conversie a benzii, a foliilor și a foliilor. Rola principală (numită și rola de frezat sau rola jumbo) este montată pe desfășuratorul rotativ și alimentată printr-o tăietoare, care folosește fie lame de ras, cuțite tăiate prin forfecare, fie metode de tăiere prin tăiere pentru a împărți banda în lățimi individuale de fante, care sunt bobinate simultan pe miezuri separate.
Liniile de tăiere-rebobinare funcționează la viteze de 300 până la 1.200 de metri pe minut pentru tăierea foliilor și foliilor, cu tensiuni ale benzii care trebuie menținute în limite strânse pentru a asigura o lățime uniformă a fantei și tăieturi curate, cu muchii pătrate. Variația tensiunii în timpul tăierii face ca banda să se deplaseze lateral între stațiile de cuțit, producând o variație a lățimii fantei -- un defect care provoacă probleme de bobinare în echipamentul de conversie propriu al clientului din aval.
Tăierea bandă tehnică -- transformarea rolelor principale de bandă sensibilă la presiune, bandă dublă și bandă de spumă -- adaugă complicațiile suprafețelor de bandă acoperite cu adeziv. Adezivul creează frecare crescută împotriva ghidajelor și rolelor, ceea ce poate cauza vârfuri de tensiune dacă derularea nu poate compensa rapid. Prin urmare, în mod obișnuit, derulatoarele de tăiere a benzii sunt echipate cu sisteme de măsurare a tensiunii fără contact care detectează tensiunea fără a adăuga frecare sau frecare de la contactul senzorului cu suprafața benzii sensibile la adeziv.
Sursa: Converting Magazine, Slitter-Rewinder Technology Overview, 2022.
Imprimarea continuă a formularelor -- producția de formulare de afaceri în mai multe părți, piese de corespondență directă, documente tranzacționale și imprimare digitală la cerere -- folosește prese offset, cu jet de cerneală digitală sau electrofotografice care necesită un control precis al tensiunii benzii de hârtie în întreaga zonă de imprimare. Prese offset web comerciale care imprimă ziare, reviste și tipărire comercială la viteze de 600 până la 900 de picioare pe minut (180 până la 275 m/min) utilizați desfășuratoare rotative care trebuie să gestioneze hârtie de ziar, hârtie cretată și role de hârtie supercalandrate care cântăresc până la 1.200 kg și măsoară 1.500 mm în diametru (sursă: Printing Industries of America, Web Offset Technology Guide, 2020).
Presele digitale cu jet de cerneală pe bandă -- o categorie de aplicații din ce în ce mai importantă -- funcționează la viteze de 100 până la 300 m/min pe benzi de hârtie cu lățime de la 300 până la 800 mm, imprimând date variabile la rezoluții de 600 până la 1.200 dpi. La aceste rezoluții, variație a tensiunii benzii de peste 3 până la 5% produce benzi vizibile în zonele solide de imprimare, deoarece variația tensiunii modifică instantaneu viteza benzii în zona de imprimare, determinând deplasarea picăturii cu jet de cerneală cu o fracțiune de milimetru față de poziția dorită. Derulatorul rotativ trebuie să livreze o bandă stabilă la tensiune în zona de imprimare la o viteză constantă pentru a menține precizia de plasare a picăturilor pe care o necesită imprimarea digitală de înaltă rezoluție.
Utilizarea instalaţiilor de presă de ziare derulatoare rotative orizontale cu dublu arbore cu sisteme automate de încărcare a rolelor -- randamentul mare al unei prese de ziar (o schimbare a rolei la fiecare 15 până la 25 de minute la viteză maximă) face ca orice proces manual de schimbare a rolelor să devină un blocaj de producție. Carucioarele automate și încărcătoarele cu dorn integrate cu derulatorul rotativ reduc timpul de schimbare a rolei de la 4 la 5 minute (manual) la sub 90 de secunde pentru o secvență de îmbinare zburătoare (sursa: WAN-IFRA, World Newspaper Technical Report, 2021).
Aplicațiile avansate de producție pentru derulatoarele rotative includ tăierea și acoperirea cu electrozi pentru producția de baterii litiu-ion și procesarea filmelor fotovoltaice (PV) și a materialelor de încapsulare în fabricarea panourilor solare. Acestea sunt printre cele mai solicitante aplicații de derulare din punct de vedere tehnic, deoarece substraturile au toleranțe dimensionale extrem de strânse iar produsele transformate au valori unitare mari care fac pierderile de resturi foarte costisitoare.
În fabricarea electrozilor bateriei litiu-ion, foliile anodului și catodic - folie de cupru (8 până la 12 microni) pentru anod și folie de aluminiu (10 până la 20 microni) pentru catod, ambele acoperite cu materiale active - sunt tăiate din rolele principale largi în benzi de electrozi înguste și înfășurate în celule. Folia de cupru utilizată în producția de anod este atât de subțire încât Tensiunea benzii trebuie controlată la plus sau minus 1 N/m pentru a preveni întinderea care ar modifica dimensiunile electrodului și ar afecta capacitatea celulei. Desfășuratoarele rotative din tăierea cu electrozi sunt echipate cu sisteme de celule de sarcină ultra-sensibile și sunt operate în medii curate și uscate (punct de rouă sub -40 grade C) pentru a preveni absorbția umidității de către materialele electrozilor higroscopici (sursa: Journal of Power Sources, Battery Manufacturing Process Overview, 2021;506:230186).
Transformarea foii fotovoltaice -- tăierea și laminarea foliilor polimerice multistrat care protejează partea din spate a modulelor solare -- necesită manipularea materialelor la lățimi de 1.000 până la 1.300 mm și rulouri cu diametre de până la 1.000 mm la viteze ale benzii de 20 până la 50 m/min. Cerințele de durabilitate în aer liber pentru foile din spate fotovoltaice (durată de viață de 25 de ani) înseamnă că orice defect de suprafață introdus în timpul conversiei -- o zgârietură de la o rolă de ghidare, o încrețitură de tensiune presată în timpul rebobinarii -- este o problemă de fiabilitate pe termen lung. Desfășuratoarele rotative din această aplicație folosesc role din aluminiu anodizat ultra-neted sau cromate și mențin tensiunea scăzută a benzii pentru a minimiza presiunea de contact cu suprafața.
Țesăturile și tricotajele -- de la textile de îmbrăcăminte până la materiale tehnice, cum ar fi țesăturile de armare cu aramidă, pânzele din fibră de sticlă și preimpregnate din fibră de carbon -- necesită desfășurare rotativă în procese care includ imprimarea, acoperirea, laminarea și tăierea țesăturilor. Manipularea benzii textile diferă de aplicațiile de hârtie și film în mai multe moduri importante care afectează cerințele de proiectare a derulatorului:
Fibră de carbon preimpregnată -- un material foarte valoros folosit în componentele structurale aerospațiale și auto -- reprezintă cea mai solicitantă aplicație de derulare a textilelor. Rolele preimpregnate trebuie desfășurate la temperaturi de 15 până la 20 de grade C (menținute printr-o incintă cu temperatură controlată în jurul suportului pentru rulouri) și la o tensiune foarte scăzută pentru a preveni deteriorarea fibrelor. O fibră de carbon spartă într-un strat preimpregnat creează o concentrație de stres în piesa compozită întărită, care poate cauza defecțiuni structurale sub sarcină -- facând din acuratețea controlului tensiunii o problemă directă de siguranță a produsului, mai degrabă decât o simplă măsură de calitate.
Nu toate derulatoarele rotative sunt construite în aceeași configurație. Alegerea arhitecturii derulării -- un singur arbore, dublu arbore, turelă sau orientare orizontală versus verticală -- este determinată de cerințele specifice fiecărei aplicații:
| Configurare | Metoda de schimbare a rolului | Cele mai bune aplicații | Avantaj cheie |
| Cu un singur arbore (consola) | Oprire și încărcare manuală sau automată | Conversie la viteză redusă, aplicații cu role mari, medii cu camere curate | Structură simplă, rigidă; curatare usoara; găzduiește rulouri foarte grele |
| Dublu arbore (două stații) | Îmbinare semi-zburătoare sau îmbinare zburătoare completă | Imprimare etichete, tăiere film, ambalare flexibilă | Preîncărcați rola nouă în timpul rulării; îmbinarea zburătoare elimină opririle de producție |
| turelă (braț rotativ) | Îmbinare automată zburătoare la viteză maximă | Imprimare de ziare de mare viteză, șervețele, forme continue | Schimbare complet automată a rolei; cea mai mare productivitate; intervenția minimă a operatorului |
| Montat orizontal pe podea | Rola încărcată de la nivelul podelei cu stivuitorul sau AGV | Căptușeală ondulată cu bandă largă, role grele nețesute | Înălțime mică de încărcare; compatibil cu manipularea standard de materiale vegetale |
| deasupra capului (înălțat) | Rola încărcată de la macara rulantă | Rulouri jumbo de țesături foarte grele, role largi de țesătură | Eliberează spațiu; încărcabil cu macara; se potrivește cu facilitățile de înaltă |
Descrieri de configurare bazate pe proiecte standard din industrie, așa cum sunt documentate în TAPPI TIP 0404-20 și Converting Magazine Technical Reference, 2022.
Selectarea desfășurătoarei rotative corecte pentru o anumită aplicație necesită evaluarea a șase parametri tehnici care determină dacă echipamentul va îndeplini cerințele de proces ale liniei de conversie prevăzute:
Al nostru Derulator rotativ este disponibil în configurații care acoperă întreaga gamă a acestor cerințe -- de la modele cu încărcare manuală cu un singur arbore pentru conversie de specialitate la viteză redusă până la modele de turelă complet automatizate cu capacitate de îmbinare zburătoare pentru linii de producție continue de mare viteză. Asistența de inginerie este disponibilă pentru a potrivi configurația corectă și specificația de control cu materialul web specific, cerințele de tensiune și obiectivele privind viteza de producție.
Contactaţi-ne
Produse recomandate
Să intrăm
Atingere
Yitong Environmental Technology (Nantong) Co., Ltd este un producător specializat în echipamente de impregnare.
Contactaţi-ne
Phone: +86-19555016088
Email: [email protected]
Add：La sud de Haiyan Road, la vest de Nanhai Road, Tongzhou Bay Yangtze River-Sea Joint Development Demonstration Zone, Jiangsu, China
