Как обнаружить поддельный клей-алюминий на сигаретных пачках
Как известно, стандарты представляют собой совокупность научных, технологических и практических знаний, сформулированную для установления общих и многократно используемых правил для реальных или потенциальных проблем с целью достижения оптимального порядка в определенной области. Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (далее именуемая «Компания Jinpeng»), являясь национальной пилотной и рекламной базой по стандартизации печати упаковки на рулонной бумаге, занимается исследованием и разработкой национальных и отраслевых стандартов в области печати упаковки. Компания превосходно использует стандарты для решения этих проблем, особенно при решении общих проблем в различных областях, тем самым достигая очень хороших результатов. В этой статье автор берет за основу инцидент с неравномерным отслаиванием алюминия и белыми пятнами на поверхности отпечатков упаковки компании Jinpeng в 2022 году, кратко анализируя процесс исследования причин отслаивания алюминиевого слоя и методов обнаружения.
Проблемы качества и анализ причин
Отслаивание алюминия и белые пятна на поверхности печатной продукции — это проблемы с качеством, возникающие после-высечки. Оно часто появляется вблизи мест сгиба или сгиба печатной продукции и в основном проявляется как локальное отслоение алюминиевого слоя. Из-за нерегулярного и скрытого возникновения его нелегко наблюдать напрямую, и его необходимо идентифицировать с помощью методов ручного обнаружения проб (отслаивание клейкой ленты), как показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Обнаружение и проявление дефектов качества расслоения алюминия.
После исследований и анализа представителей компании Jinpeng и специалистов бумажного предприятия был сделан предварительный вывод, что основной причиной данного дефекта является возникновение «ложного адгезионного расслоения алюминия» в процессе ламинирования бумаги. Однако, что касается мер по предотвращению «ложного адгезионного расслоения алюминия», обе компании следуют одним и тем же стандартам проверки. Так почему же продукция, прошедшая проверку производителем бумаги, не проходит проверку полиграфическим предприятием?
Чтобы быстро выявить причину, устранить разногласия между двумя подразделениями и поддерживать долгосрочное-сотрудничество, команда проекта Jinpeng провела сравнительный анализ «стандартов испытаний на прочность соединения алюминиевого слоя», проведенных несколькими полиграфическими предприятиями. Результаты показали, что принципы тестирования прочности соединения алюминиевого слоя в компании Jinpeng и на аналогичных предприятиях в основном соответствуют национальному стандарту (защитная голографическая бумага GB/T 18733), но существуют определенные различия в выборе типа прозрачной ленты, скорости отделения и угла отделения, как показано в Таблице 1.
Таблица 1. Сравнение стандартов
В результате дальнейшего исследования было обнаружено, что, поскольку на рынке нет стандартных лент, разные компании могут выбирать ленты только на основе собственного опыта. Даже среди лент 3М существует множество моделей, таких как 500#, 600#, 610#, 810# и т. д., но их прочность сцепления не соответствует требованиям национальных стандартов. В то же время метод ручного тестирования, предусмотренный стандартом, не может обеспечить требуемое постоянное усилие и угол отслаивания. Поэтому команда проекта немедленно провела исследование специальных лент и оптимальных параметров «скорости отслаивания» и «угла отслаивания», заложив основу для создания единого и воспроизводимого метода тестирования прочности сцепления слоев бумаги-алюминия.
Разработка стандартной ленты
Разработка стандартной ленты, направленная на формирование руководящих принципов и справочных материалов, которым обычно следуют в отрасли, получила поддержку и одобрение для инициирования проекта от Ассоциации по стандартизации. После исследования проекта было окончательно решено, что несколько отечественных лабораторий с сертификацией CNAS и компании с сильными техническими возможностями и опытом применения совместно возьмут на себя ведущую роль в разработке рецептуры, а компания Jinpeng будет отвечать за тестирование прочности адгезии образцов ленты.
При разработке этой стандартной ленты учитывалось более 40 национальных и отраслевых стандартов упаковочной и полиграфической промышленности. Окончательный выбор был основан на требованиях к ленте для тестирования адгезии красочного слоя в соответствии со стандартом GB/T 7707 «Продукты для глубокой печати» со следующими характеристиками: ширина 19 мм, прочность сцепления (2,91–3,33) Н/19 мм. В то же время, ссылаясь на GB/T 2792 «Метод испытания прочности клейких лент на отслаивание», испытание на отслаивание нержавеющей стали на 180 градусов использовалось в качестве метода определения фиксированного значения, стабильности и однородности потенциальных стандартных лент, как показано на рисунке 2.
Рис. 2. Проверка ленты
Были отобраны двадцать рулонов образцов ленты и проведены испытания на позициях 0 метров, 1 метр, 2 метра, 5 метров, 10 метров, 20 метров, 40 метров и 50 метров для каждого рулона. Прочность на отслаивание была в основном стабильной в пределах стандартного диапазона.
Исследование оптимальных параметров «скорости отслаивания» и «угла отслаивания»
При использовании стандартной ленты достигается постоянное усилие отрыва. Затем проектная группа компании продолжила использовать устройство для снятия пленки для изучения влияния «скорости отделения» и «угла отделения» на результаты испытаний на адгезию алюминиевого слоя.
01
Отбор тестовых образцов
Чтобы провести визуальное сравнение эффектов тестирования, команда проекта выбрала два типа тестовых образцов. Один тип — это оригинальная бумага с небольшим отслоением алюминия, которое невозможно распознать невооруженным глазом, как показано на рисунке 3; другой тип — это печатная продукция, обнаруженная в процессе производства с небольшим отслоением алюминия, как показано на рисунке 4.
Рисунок 3. Бумага-основа с небольшим расслоением.
Рисунок 4. Небольшое расслоение печатной продукции.
02
Формулирование плана пилинга
Согласно данным контроля, разные «скорости отделения» и «углы отделения» могут вызвать разную степень повреждения алюминиевого слоя бумаги. Поэтому команда проекта сначала разработала три плана испытаний при угле отслаивания 90 градусов и скоростях отслаивания 127 мм/с, 60 мм/с и 10 мм/с. Затем по результатам испытаний этих трех планов были добавлены еще два плана: угол отслаивания 135 градусов со скоростью 10 мм/с и угол отслаивания 180 градусов со скоростью 10 мм/с. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Таблица 2. Записи результатов испытаний
Из приведенной выше таблицы видно, что чем выше скорость отслаивания, тем больше сила отслаивания, и даже минимальная скорость отслаивания 10 мм/с позволяет тестировать образцы с дефектами расслоения алюминия; с другой стороны, что касается угла отслаивания, сила отслаивания при угле отслаивания 90 градусов относительно высока, при 135 градусах она относительно низкая, а при 180 градусах она относительно умеренная. На рисунке 5 показаны результаты испытаний на отслаивание образцов бумаги-основы, а на рисунке 6 показаны результаты испытаний на отслаивание напечатанных образцов.
Рисунок 5. Влияние испытания на отслаивание образцов бумаги-основы.
Рис. 6. Результаты испытаний на отслаивание напечатанных образцов
Основываясь на приведенных выше результатах отслаивания, команда проекта считает, что необходимо рассмотреть метод, который может обнаруживать продукты с дефектами качества, избегая при этом чрезмерных-установочных параметров, которые могут повредить продукты с надлежащей адгезией алюминиевого слоя, вызывая «ложные срабатывания». В конечном итоге команда проекта определила угол отслаивания 180 градусов и скорость испытания 600 мм/с в качестве основной схемы стандартного состава и провела проверку образцов партии, чтобы гарантировать стабильность метода испытаний.
03
Разработка метода испытания на адгезию алюминиевого слоя бумаги
После неоднократной эксплуатации и доработки схемы испытаний командой проекта был доработан следующий проект стандарта.
(1) Инструменты: тестер отслаивания Lab Master, специальная клейкая лента 19 мм (усилие отслаивания 2,91–3,33 Н/19 мм).
(2) Этапы измерения:
а: Вырежьте образец из листа бумаги (или печатной продукции), соответствующий размеру пластины из нержавеющей стали 50 × 125 мм, и используйте его в качестве испытательного образца.
б: Поместите испытуемый образец на поверхность пластины из нержавеющей стали на горизонтальном рабочем столе.
в: Используйте специальную клейкую ленту, чтобы приклеить ее в центре поверхности испытуемого образца, оставив около 120 мм ленты в качестве тянущей части.
d: Вручную с помощью цилиндрического резинового ролика прокатайте его вперед и назад пять раз, чтобы плотно прижать ленту и убедиться, что между лентой и испытуемым образцом нет воздуха.
e: Согните один конец ленты примерно на 12 мм, чтобы получился сложенный слой, и поместите этот сгиб в приспособление для тестера. Прикрепите другой конец ленты к одному концу стальной пластины.
f: Сначала вставьте тестовый образец в паз крепления платформы тестера, затем установите приспособление на датчик тестера.
г: В системе управления прибором выберите схему с углом отслаивания 180 градусов и скоростью испытания 600 мм/с и запустите испытание.
После того как этот пробный стандарт был опубликован в интранете, он получил активные отклики и положительные отзывы от нескольких производителей бумаги. В целях продвижения и популяризации стандарта компания Jinpeng планирует представить результаты исследования в организацию по стандартизации для разработки отраслевых стандартов. В это время больше участников упаковочной и полиграфической промышленности получат выгоду, тем самым способствуя повышению технического уровня отрасли.