Punti chiave di questo articolo
- Molti difetti ricorrenti — come curling, ondulazioni, cockling o variazioni dimensionali — non dipendono dalla tensione o dalla temperatura, ma da un disequilibrio di umidità all’interno del substrato.
- I materiali igroscopici, come non tessuti biobased, cartone, cotone, carta, legno e alcuni film, assorbono e rilasciano umidità, influenzando planaritá, stabilità dimensionale, resistenza e comportamento nelle fasi successive.
- La gestione dell’umidità è spesso sottovalutata nei processi di produzione a banda.
- Questo primo articolo della Fluid Application Series spiega la causa principale di molti difetti e perché un controllo stabile dell’umidità è fondamentale per qualità, stabilità e OEE.
- I prossimi articoli tratteranno applicazioni specifiche come ri-umidificazione e controllo della carica elettrostatica.
Contesto e obiettivo di questo articolo
In questo articolo introduttivo della nostra Fluid Application Series, analizziamo la vera causa di molti difetti comuni nei processi a banda ad alta velocità: il disequilibrio dell’umidità all’interno del substrato. Sebbene gli operatori si concentrino spesso su regolazioni meccaniche, controllo della temperatura o tensione della banda, molti problemi ricorrenti — curling, ondulazioni, cockling o variazioni dimensionali — sono direttamente collegati alla gestione dell’umidità del materiale stesso.
Questo articolo pone le basi: perché l’umidità è così importante, come reagiscono i materiali igroscopici e perché il suo controllo rimane sottostimato in molti contesti industriali. I prossimi articoli illustreranno tecnologie specifiche, come la ri-umidificazione o l’applicazione controllata di fluidi, mostrando come possano migliorare la qualità, stabilizzare la produzione e aumentare l’OEE.
Difetti di produzione causati dall’instabilità del substrato
Un nuovo lotto di produzione inizia senza problemi, finché non compaiono bordi curvati, ondulazioni (figura 1) o variazioni dimensionali. Il lotto precedente, utilizzando lo stesso materiale, non aveva dato alcun problema. Cosa è cambiato?
La reazione istintiva è spesso aumentare la tensione, modificare la temperatura o regolare vari parametri della macchina. Questi interventi possono compensare temporaneamente, ma spesso generano altri difetti — o addirittura rotture di banda. Al lotto successivo tutto ricomincia. Questo ciclo riduce l’OEE e incide negativamente sulla motivazione del team. Pochi aspetti sono più frustranti per un operatore esperto di una linea che si ferma più spesso di quanto produca.
Figura 1: Un disequilibrio di umidità può causare variazioni visibili nel substrato, come ondulazioni della carta.
Perché i disequilibri di umidità causano deformazioni nel substrato
In molti casi, la causa alla base di curling o ondulazioni risiede nella gestione dell’umidità del substrato. L’umidità ambientale ha un ruolo, ma questo articolo si concentra sull’umidità interna del materiale.
In altre industrie questo fattore è già ben noto. I produttori tessili controllano l’umidità per evitare restringimenti e per mantenere l’elasticità delle fibre. I trasformatori del legno bilanciano attentamente il contenuto di umidità per garantire planarità e stabilità dimensionale durante taglio e laminazione.
Nonostante ciò, spesso manca una comprensione approfondita del comportamento igroscopico, portando a ignorare cause fondamentali. Nei settori dei non tessuti la gestione dell’umidità è ancora più complessa: l’aumento di materiali riciclati e biobased introduce tassi di assorbimento e proprietà superficiali molto diverse.
I materiali igroscopici — non tessuti biobased, cartone, cotone, carta, legno, lana, pelle e alcuni film — assorbono e rilasciano umidità per adattarsi alle condizioni ambientali. Questo scambio continuo influisce direttamente su lunghezza, peso, resistenza, forma, elasticità e conducibilità elettrica. Senza una regolazione adeguata, sia la stabilità del processo sia la qualità del prodotto sono a rischio.
Poiché questi materiali reagiscono fortemente alle condizioni ambientali e a fasi di processo come rivestimento, finitura, stampa, essiccazione, goffratura o raffreddamento, la gestione attiva dell’umidità deve essere parte integrante dell’intero processo.
Figura 2: Immagine illustrativa che mostra come i materiali igroscopici interagiscano con l’ambiente. Le fibre assorbono e rilasciano continuamente umidità adattandosi alle condizioni ambientali.
Approcci tecnici per la regolazione dell’umidità: ri-umidificazione e applicazione di fluidi
Il ruolo centrale dell’umidità è ben riconosciuto. Contiweb ha oltre 40 anni di esperienza nei processi a banda e lavora con sistemi di ri-umidificazione diretta dal 2004. La nostra soluzione è la ri-umidificazione diretta, effettuata —a seconda della Sua linea di produzione— immediatamente prima o subito dopo una fase critica del processo. Questo previene difetti come ondulazioni, pieghe, curling, restringimenti, cockling, inceppamenti, rigonfiamenti, agglomerazioni o feltratura.
Sulla base di questa esperienza, Contiweb ha sviluppato diverse varianti di tecnologia di applicazione di liquidi, adattate alle esigenze degli ambienti produttivi moderni ad alta velocità o ad alta variabilità. Che si tratti di stampa o packaging, con carta, non tessuto, tessuto o film, Contiweb regola con precisione i parametri per garantire qualità costante, stabilità elevata e produttività.
Oltre alla gestione dell’umidità, un Fluid Applicator offre ulteriori funzionalità essenziali:
- Eliminazione della carica elettrostatica
- Applicazione di altri fluidi, come oli di silicone o agenti antistatici, per migliorare la movimentazione nelle fasi successive
- Pre-umidificazione di substrati sensibili per stabilizzarne il comportamento prima di processi critici come essiccazione, rivestimento, finitura o goffratura
Un controllo preciso dell’applicazione del fluido evita bordi curvati, ondulazioni, pieghe, problemi di registro e difetti di avvolgimento, garantendo una trasformazione più uniforme. Con una gestione corretta dell’umidità, i substrati rimangono piatti, l’OEE resta elevato e gli operatori lavorano con maggiore sicurezza.
Testare il comportamento del substrato: assorbimento e stabilità nelle condizioni reali
Se desidera comprendere come l’applicazione di fluidi influisca sul comportamento del suo substrato, La invitiamo a effettuare una prova nella nostra linea dimostrativa di applicazione di fluidi. Durante questi test, il nostro team di ingegneria analizza l’assorbimento di umidità, la stabilità dimensionale e il comportamento del materiale nelle fasi successive, il tutto in condizioni di processo controllate e riproducibili. I risultati offrono raccomandazioni pratiche per le impostazioni ottimali del processo e una stima accurata dei miglioramenti ottenibili nella produzione.
Per opzioni di prova o requisiti tecnici può contattare direttamente Irene Eggink (Application Engineer).
