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保障固化質(zhì)量
來源: fbe-china.com作者: Kenny Fu 時(shí)間:2016-08-07 23:27:36點(diǎn)擊:2455

自20世紀(jì)中葉以來,由罐底和罐身組成的兩片罐金屬包裝形式,就以其良好的密封性、美觀性、高生產(chǎn)效率和節(jié)省材料等突出優(yōu)點(diǎn)成為市場上各類飲料包裝的主要手段。

在兩片罐的加工過程中,其內(nèi)表面進(jìn)行噴漆涂層保護(hù)以及適當(dāng)固化,是生產(chǎn)合格的食品飲料包裝產(chǎn)品中的核心環(huán)節(jié)之一。尤其在在涂層固化工藝中,如何通過高效、精確的測溫系統(tǒng),掌控好內(nèi)噴涂烘爐(IBO)溫度,是實(shí)現(xiàn)“恰到好處”的固化過程的關(guān)鍵技術(shù)之一。

恰到好處

通常在涂層固化過程中,飲料罐將直立穿越內(nèi)噴涂烘爐 (IBO) 來固化飲料罐內(nèi)表面上噴涂的漆層。下圖所示的 IBO 爐是一種平床對流爐,分為兩個(gè)特定階段。第一階段旨在將產(chǎn)品溫度升高到 100 ℃以蒸發(fā)掉水基漆中的水份,第二階段則是要固化漆層。理想的目標(biāo)固化條件是在峰值金屬溫度(PMT) 200℃下固化 43 秒。通常采用安全的 60 秒過度固化??傔^程時(shí)間約為 4~6 分鐘。內(nèi)漆固化過程所用的條件進(jìn)一步完成了在鏈爐 (pin oven) 中已經(jīng)預(yù)凝(粘性硬化)的外飾油墨的固化過程。

保證上述時(shí)間中的合適固化溫度,是整個(gè)涂層固化質(zhì)量和一致性的重要前提:固化不足會導(dǎo)致最終罐裝物(啤酒、可樂和軟飲料)與金屬基材發(fā)生反應(yīng),從而造成產(chǎn)品污染、變味和潛在的罐泄漏。而另一方面,過度固化會導(dǎo)致漆層縮皺(與固化不足時(shí)的問題相同)外涂層“光滑度”降低,從而不利于罐的大規(guī)模移動。在隨后的旋壓縮頸 (spin necking) 過程中還可能發(fā)生外涂層開裂。

通過DataPaq爐溫跟蹤系統(tǒng)XL2(包括輕巧型 XL2隔熱箱TB0091-WH、爐溫跟蹤儀XL2和粘性貼片探頭),檢查傳送帶寬度方向的溫度均勻性以確認(rèn)穿越爐子的所有罐全都固化一致,同時(shí)防止過高溫度 (> 220 ℃) 導(dǎo)致鋁退火、基材弱化以及外飾印跡褪色(白變黃和紅變褐)。

測溫之道

將粘性貼片探頭像下圖所示的那樣附接到飲料罐內(nèi)表面。探頭的確切位置可能會因操作員的偏好而不同。接著用其他罐圍住測試罐并用高溫膠帶將其固定在一起以形成一個(gè)穩(wěn)定的測試套件(test rig)。為了防止纏繞,可將各粘性貼片探頭的電纜用膠帶扎在一起以形成一股電纜。在爐子入口處小心將在制罐 (production can) 推到一側(cè)以便放置測試套件和隔熱箱。將系統(tǒng)放在傳送帶上并用在制罐重新圍住。罐內(nèi)漆的固化是通過對流實(shí)現(xiàn)的,因此必須使罐布滿傳送帶以保證氣流與正常生產(chǎn)時(shí)一致。在爐子出口處應(yīng)快速取走系統(tǒng)以免阻礙罐的繼續(xù)前行。在板的一側(cè)或兩側(cè)上,裝飾印測溫運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵要求是要確認(rèn)爐溫在傳送帶寬度上一致。可用兩種方法進(jìn)行測試。一種是可將連接到同一記錄器的三個(gè)獨(dú)立測試套件(測量罐壁和拱底溫度)放在傳送帶上并同時(shí)運(yùn)行。此法雖然可行但可能需要一個(gè)以上的操作工來協(xié)助進(jìn)行在制罐清理以及傳送帶上的系統(tǒng)裝卸工作。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),另一種更好的選擇是使用單個(gè)測試套件并使其相繼穿越爐子三次(左、中、右)。TB0091-WH可為三次 6 分鐘獨(dú)立運(yùn)行提供足夠的熱保護(hù)。溫度曲線文件可在爐溫跟蹤儀 Windows 軟件中進(jìn)行分割,必要時(shí)可將所采集的溫度數(shù)據(jù)分成三個(gè)獨(dú)立的結(jié)果溫度曲線文件。

實(shí)現(xiàn)收益

通過DataPaq爐溫跟蹤系統(tǒng)XL2,在生產(chǎn)兩片罐的工藝過程中,便實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部漆固化過程的質(zhì)量保證,大大減少事后的質(zhì)量檢測成本。與此同時(shí),通過爐溫跟蹤,可以優(yōu)化線速以最大限度地提高產(chǎn)能,優(yōu)化爐子設(shè)定以削減運(yùn)行燃料成本,便于在爐子冷點(diǎn)或傳送帶寬度上溫度失衡的情況下快速查清故障,從而提升維護(hù)效率,也是金屬包裝品生產(chǎn)企業(yè)證明過程控制情況滿足ISO9000等認(rèn)證體系的重要材料。

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