Kitkan merkitys tarralaminaatin valmistuksessa ja jalostuksessa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2007
Department
Major/Subject
Paperi- ja painatustekniikka
Mcode
Puu-21
Degree programme
Language
fi
Pages
120 s. + liitt. 26
Series
Abstract
Diplomityö tehtiin UPM Raflatacin tuotekehitysosastolle, ja sen tavoitteena oli lisätä tietämystä kitkan merkityksestä tarralaminaatin valmistuksessa ja jalostuksessa. Työn tärkeimpänä tavoitteena oli kitkan mittauslaitteiston kehittäminen. Työn tavoitteisiin kuului lisäksi tarralaminaatin raaka-aineiden kitkaominaisuuksien testaaminen ja mahdollisten erojen selittäminen. Olosuhteista lämpötilan ja kosteuden vaikutuksen tutkiminen tarralaminaatin raaka-aineiden kitkaan kuului myös työn tavoitteisiin. Kirjallisessa osassa käsitellään paperin ja muovin kitkaa, kitkan mittaamista sekä staattisen sähkön merkitystä kitkaan. Työn kokeellisessa osassa kehitetty kitkan mittausmenetelmä perustui kaltevaan tasoon, ja sillä on mahdollista mitata vain lepokitkaa. Työssä käytettiin lisäksi kaupallista Instronin materiaalien testauslaitteistoon liitettävää horisontaalista kitkanmittauslaitteistoa. Menetelmällä oli mahdollista määrittää niin lepo- kuin liikekitkakin. Kaltevan tason mittausten hajonnat olivat kitkakertoimena noin 0,022, kun vastaavasti horisontaalisella menetelmällä mittausten hajonnat olivat noin 0,016 liikekitkalle. Lepokitkakertoimien hajonnat olivat suurempia. Horisontaalisen laitteen mittausten uusittavuus oli parempi verrattuna kaltevaan tasoon. Tarralaminaatin valmistuksessa ja jalostuksessa kitkalla on vaikutusta monissa eri vaiheissa. Raaka-aineiden ja valmiin laminaatin rullauksessa liian alhainen kitka voi aiheuttaa rullausryppyjä tai rullan teleskopointia. Kerrostenvälisen kitkakertoimen ollessa suuri ovat rullat alttiita tärinälle niitä rullattaessa. Radan hallinnassa laminointi- ja jalostuskoneilla on tavoiteltua saavuttaa telan ja radan välille sopiva kitka. Laminoinnin osaprosesseista erityisesti muovikalvon koronakäsittely kasvatti laminaatin pintakerroksen kitkaa. Tarralaminaatin jalostusvaiheissa liian alhainen kitka voi aiheuttaa painatuksessa viipotusta ja rekisteripoikkeamaa. Etiketöinnissä liian korkea tai liian alhainen kitka voi hankaloittaa radan kulkua automaattisessa dispensöinnissä. Merkittävin staattisen sähkön aiheuttama ongelma tarralaminaatin valmistuksessa ja jalostuksessa on pölyn ja lian kerääntyminen rataan. Tarralaminaatin raaka-aineista papereilla eroja kitkassa aiheuttivat muun muassa mekaanisen massan osuus, käytetyt täyteaineet, päällystyspigmentit sekä pintaliimaus. Muoveilla eroja aiheutui muun muassa kalvon lakkauksesta, tarttumisenestoaineista sekä suurtiheyspolyeteenin konsentraatiosta kalvon pinnalla. Lämpötilalla ei ollut merkittävää vaikutusta papereiden kitkaan, tosin lämpöherkillä papereilla kitka metallia vasten kasvoi selvästi lämpötilan kasvaessa 16 asteesta 40 asteeseen. Muoviyhdistelmillä lämpötilan nousu kasvatti lakattujen kalvojen kitkaa, mikä on todennäköisesti seurausta lakan komponenttien pehmenemisestä. Suhteellisen kosteuspitoisuuden nousu kasvatti selvästi paperiyhdistelmien kitkaa, paperin ja teflonin välinen kitka ei kuitenkaan kasvanut suhteellisen kosteuspitoisuuden noustessa. Muoviyhdistelmien kitkaan kosteudella oli vain heikko vaikutus. Paperin tai muovin pinnankarheus ei tämän työn perusteella selittänyt niiden kitkaa. Paperin pintaenergian ja kitkan välillä ei ollut yksiselitteistä korrelaatiota. Muovin pintaenergialla on mittausten perusteella vaikutusta muovin kitkaan, mutta tämän työn tuloksia ei pintaenergia yksinään selitä hyvin.Description
Supervisor
Paltakari, JouniThesis advisor
Pietari, IsmoKeywords
labelstock, paperin kitka, paper friction, muovin kitka, film friction, tarralaminaatti, friction measuring, kitkanmittausmenetelmä