CN111599264A - 一种高效不干胶标签模切排废工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效不干胶标签模切排废工艺，包括，根据所需印刷的不干胶标签产品规格，计算分离辊与不干胶原纸在水平方向上的最佳有效剥离角度，以令排废边在该最佳剥离角度下具备最短有效剥离宽度；调整模切排废设备，令分离辊与不干胶原纸在水平方向上的夹角为最优夹角，并按照不干胶标签产品规格排列生产印刷；使用按照不干胶标签产品生产排列版面规格的刀模具，在模切工位使用滚切方式，按标签产品生产规格对不干胶面层纸张进行连续压切；等步骤。优点是：在没有改变排废边宽度的前提下，改变剥离时的有效宽度，从而降低排废料所承受的最大拉力，使排废料所承受的拉力波动更加均匀，大幅提高模切排废工艺的生产速度和效率，节约产品成本。

Description

一种高效不干胶标签模切排废工艺

技术领域

本发明涉及不干胶标签生产技术领域，尤其涉及一种高效不干胶标签模切排废工艺。

背景技术

随着电商业务的快速发展，快递物流业务量也随之大增，因此，快递物流单据的使用量也随之增大。

目前，快递物流单据大量使用不干胶热敏标签，标签为两层纸张结构，面层为打印信息承载体，底层为隔离不干胶的格拉辛底纸，并且未来适应打印机打印，连续的上下两枚标签之间面层纸都会有3mm的间隔。同时为了人员在使用中易于将底层揭开并粘贴在物体上，标签面层纸张会在左右宽度上比标签底层纸各缩小1-2mm，便于人员分离揭开面层和底层，如图1所示。

为了满足以上设备及人员在使用上的要求，在生产中会通过模切及排废工艺来将标签面层纸张不需要的部分切开并分离开去除。

然而，在现有的不干胶标签生产模切排废工艺过程中，由于快递物流标签都为长方形，为了提高效率，生产时通常会在原纸宽度内按照矩阵方式整齐排列之后再进行生产。

在这种形式下排废料所承受的拉力不是一成不变的，排废料所承受的拉力来至于排废机构终端卷曲机构的卷曲拉力，以及末端排废料从底纸分离时由面层和底层直接的不干胶所黏力所产生的分离力。

现在所有连续纸张印刷设备上所有的主动或被动的各种功能的辊都是与纸面保持平行的，这是为了保证纸张在印刷加工受力同步和均匀，保证纸面印刷着色均匀，纸张走纸稳定。印刷工艺如此，模切排废工艺也如此。因此，在排废料与印刷机同步匀速时：F拉＝F黏，而F黏＝k剥离强度x宽度；假设设排废边宽度为a，标签宽度为b，如图2所示，当在位置1和位置3时，F拉＝k剥离强度x(a+a+a+a)；当在位置2时，F拉＝k剥离强度x(a+a+a+a+b+b+b)。在实际生产中，在位置2排废料长度很短，一般只有3mm，所以在实际高速生产中，在位置2的时间很短，因此拉力变化是呈现一种脉冲式波动在跳动，生产速度越快，拉力跳动的频率越快。

其次，生产厂家为了控制成本，所以一般将排废边宽度设置在2-3mm左右，而标签产品的宽度在75-100mm之间，这就导致F拉在位置1和2时变化非常大，一般位置2时的F拉是位置1是的10倍以上。

综上所述，在现有不干胶标签生产模切排废工艺下，由于排废边分离的位置的不同造成F拉值巨大跳动，而且随着生产机速的提升，跳动频率会越来越快，最终造成排废边材料本身承受不住拉力而绷断，从造成停机。

由于模切排废后的废料不能再生利用，属于浪费的成本，因此在生产过程中生产厂家会尽可能的将模切排废料压缩到要求的最小规格，一般厂家都会把纵向排废边压缩到3mm左右，但是排废边宽度降低的同时，也带来了一个问题，随着排废边宽度的降低，所能承受的拉力也降低，从而拉断的几率也大幅上升。特别是生产速度越快，排废料承受的拉力越大，此问题越明显。在印刷及模切工艺上，很早就已经能够实现200米/分钟以上的生产机速，但是由于排废效率始终提高不了，导致现在标签印刷模切机生产能力普遍只能达到100米/分钟左右，并且实际生产中，由于纸张材料等原因，往往能达到80-90米/分钟就已经是很高效了。

同时，由于快递物流业的高速发展，2019年年快递量已经达到600亿件，而且还在已每年100亿以上的规模增长，所以快递物流标签需求量巨大，因此如何提高快递物流标签生产设备的生产能力已经是各厂家的重中之重，而不断的提高加工纸张宽度的同时，排废料的拉力也越来越大，排废工艺的速度也越来越成为制约大规模生产效率的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效不干胶标签模切排废工艺，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高效不干胶标签模切排废工艺，所述工艺包括如下步骤，

S1、根据所需印刷的不干胶标签产品规格，计算分离辊与不干胶原纸在水平方向上的最佳有效剥离角度，以令排废边在该最佳剥离角度下具备最短有效剥离宽度；

S2、调整模切排废设备，令分离辊与不干胶原纸在水平方向上的夹角为最优夹角，并按照不干胶标签产品规格排列生产印刷；

S3、使用按照不干胶标签产品生产排列版面规格的刀模具，在模切工位使用滚切方式，按标签产品生产规格对不干胶面层纸张进行连续压切；

S4、在经过分离辊时将模切过的不干胶面层纸张的废料部分分离开，在不干胶原纸上仅留下不干胶标签产品所需部分；

S5、分离开的模切排废料通过排废机构主动辊被连续拉开并收集。

优选的，当分离辊与不干胶原纸在水平方向上夹角的正切值等于上下两枚标签的排废间距与不干胶原纸边缘到最近一枚标签的排废间距的比值时，该夹角即为最佳有效剥离角度，

其中，A为分离辊与不干胶原纸在水平方向上夹角；d为相邻标签之间的横向间隔；a为排废边宽度；

且夹角A要满足的条件为，

其中，L为不干胶原纸宽度。

优选的，所述最佳有效剥离角度的取值范围为5-15度。

优选的，所述不干胶标签产品的生产规格为沿走纸方向长133mm，左右宽78mm，不干胶标签产品最终尺寸为沿走纸方向的尺寸130mm，左右宽度为76mm；生产中标签与标签之间排废边尺寸为沿走纸方向长3mm，中间横向宽3mm。

优选的，所述排废边与通过分离辊从不干胶原纸上拉开分离的速度与不干胶原纸的生产运转速度保持同步一致。

优选的，所述排废机构中的所有辊均与所述分离辊在水平方向上保持平行。

本发明的有益效果是：本发明通过利用排废分离辊角度的改变，在没有改变排废边宽度的前提下，改变剥离时的有效宽度，从而降低排废料所承受的最大拉力，使排废料所承受的拉力波动更加均匀，排废机构的所有辊保持与分离辊水平平行，保障排废料左右受力均匀，所承受的拉力被均匀的分摊到整个排废料边上，最大拉力的降低以及波动更加均匀可以保证排废料被拉断的可能性更低，从而大幅提高模切排废工艺的生产速度和效率。并且还能够在原有的基础上进一步的降低排废料宽度，节约产品成本。

附图说明

图1是现有的快递物流单据示意图；

图2是现有的标签产品在生产过程中不同位置排废边拉力示意图；

图3是本发明实施例中模切排废工艺的流程示意图；

图4是本发明实施例中分离辊与不干胶原纸之间不同夹角的示意图；

图5是本发明实施例中不同位置夹角的排废边拉力对比示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3所示，本实施例中提供了一种高效不干胶标签模切排废工艺，所述工艺包括如下步骤，

S1、根据所需印刷的不干胶标签产品规格以及不干胶标签产品与不干胶原纸之间剥离时的最短有效剥离宽度，确定分离辊与不干胶原纸之间在水平方向上的最优夹角；

S2、调整模切排废设备，令分离辊与不干胶原纸在水平方向上的夹角为最优夹角，并按照不干胶标签产品规格排列生产印刷；

S3、使用按照不干胶标签产品生产排列版面规格的刀模具，在模切工位使用滚切方式，按标签产品生产规格对不干胶面层纸张进行连续压切；

S4、在经过分离辊时将模切过的不干胶面层纸张的废料部分分离开，在不干胶原纸上仅留下不干胶标签产品所需部分；

S5、分离开的模切排废料通过排废机构主动辊被连续拉开并收集。

本实施例中，所述排废边与通过分离辊从不干胶原纸上拉开分离的速度与不干胶原纸的生产运转速度保持同步一致。

本实施例中，所述排废机构中的所有辊均与所述分离辊在水平方向上保持平行。

本实施例中，不干胶标签产品规格为长方形，并且将不干胶标签产品按照天头地脚对齐，不干胶标签产品左右无间隙的矩阵方式，整齐进行生产印刷模切。

本实施例中，由于排废料的拉力F最终相关参数是剥离强度k与剥离宽度L。其中，剥离强度k与胶水的黏性以及粘合纸张原材料相关，所有假定其为常数不变。那么想改变拉力F只有改变剥离宽度L。因此在本发明工艺中，将分离辊不再垂直于不干胶原纸纸面，而是左右偏移一个角度。就能够在不改变不干胶标签产品的规格情况下改变剥离宽度L，尽可能的将剥离宽度L降低，使拉力F减小，以保证排废边不会受拉断裂。

本实施例中，参考附图4，在位置1时，位置1的有效剥离宽度L₁等于不干胶原纸纸面宽度L；也就是说，当不干胶原纸与分离辊在水平方向上的夹角为0时，

MaxL₁＝4a+3b；

在位置2时，根据三角形余弦定理可得(位置2角度α的值需要使L*tanα大于上下两列标签之间的间隔d时，L₂才小于L₁，具体这个最小角度是多少，要根据不干胶原纸纸面宽度和间隔大小d来决定)当不干胶原纸与分离辊在水平方向上的夹角为α时，位置2的有效剥离宽度L₂为

MaxL₂＝(4a+3b)/cosα-b/cosα＝(4a+2b)/cosα；

在位置3时，即当不干胶原纸与分离辊在水平方向上的夹角为β时，根据三角形余弦定理可得，位置3的有效剥离宽度L₃为

MaxL₃＝(4a+3b)/cosβ-b/cosβ-b/cosβ-b/cosβ＝4a/cosβ；

其中，a为排废边宽度；b为标签宽度；0＜α＜β；

根据上述分析，由于1＞cosβ＞cosα，则MaxF₃＜MaxF₂＜MaxF₁，其中，F₁、F₂和F₃分别为位置1、位置2和位置3处的排废料所受的拉力。

根据三角函数可知，当整个纸张宽度不变时，随着角度增加，直角三角形斜边总长度是在增加的，因此最佳有效剥离角度计算方法是：最佳有效剥离角度的正切值正好等于上下两枚标签的排废间距与纸张边缘到最近一枚标签的排废间距的比值，即

其中，A为分离辊与不干胶原纸在水平方向上夹角；d为相邻标签之间的横向间隔；a为排废边宽度。

在这个最佳有效剥离角度时，有效剥离宽度最小。也就是在这个最佳有效剥离角度时，不改变不干胶标签产品的规格情况下，排废料所受的拉力最小，排废边不会受拉断裂，且能够有效与不干胶原纸有效分离，分离效率最高。

也就是说，在把排废分离辊的角度位置偏移一个角度后，有效剥离宽度发生变化，排废料所受拉力发生变化，使排废边不仅能够与不干胶原纸有效分离，还不会被拉断，提高排废边与不干胶原纸之间的分离效率。该最佳有效剥离角度A要满足的条件为

实施例二

本实施例中，以现有最常见的快递物流标签生产来举例说明本发明的有效性。

1、标签宽度b＝75mm，当横向1枚并列，纸边到标签间距a＝2mm，上下两枚标签间距d＝3mm，不干胶原纸宽度L＝79mm。则，d/L＝3/79＝0.038，d/a＝3/2＝1.5，因此，0.038＜tanA＜1.5，则2.2＜A＜56，也就是说最佳有效剥离角度在2.2度到56度之间。

2、标签宽度b＝100mm，当横向4枚并列，纸边到标签间距a＝3mm，上下两枚标签间距d＝3mm，原纸宽度L＝415mm。则，d/L＝3/415＝0.0072，d/a＝3/3＝1，因此，0.0072＜tanA＜1，则0.4＜A＜45，也就是说最佳有效剥离角度在0.4度到45度之间。

使用同一产品规格(130mm*76mm/左右间隔2mm/横向间隔3mm/总宽360mm)测试样品3种位置(位置1为水平，位置2角度为5度，位置3角度为10度)在拉力测试仪上排废拉力检测数据。如图5所示，其中曲线颜色由深到浅依次代表的是位置1、位置2和位置3的排废拉力检测数据。可以看出实际检测结果与之前推论相符合。

通过改变排废料与不干胶原纸的分离角度，在没有改变排废边宽度的情况下，来改变剥离时的有效宽度，从而降低了排废料所承受的最大拉力，并且还让排废料所承受的拉力变化波动更加均匀，如图5所示。

所以在实际生产中，最佳有效剥离角度的选择还要根据实际生产产品的具体情况进行调整，原纸宽度不同，产品大小规格不同，排版不同，都会造成最佳有效剥离角度不同，而具体到设备又很难做到角度随意调整，所有一般设置选定范围为5-15度，来调整改造好设备固定下来，以便适应大多是规格标签。

本实施例中，以现在快递物流常见的不干胶产品的生产规格为例，沿走纸方向的尺寸为133mm，左右宽为78mm，产品最终尺寸为延走纸方向的尺寸130mm，左右宽度为76mm。因此在生产中产品与产品中间排废边为延走纸方向的尺寸3mm，中间横向为3mm。一般在原纸横向并排5-6枚不干胶产品进行生产；采用本发明的工艺流程，生产出来的快递物流标签，与现有技术的生产工艺生产的不干胶标签没有任何差别，不改变任何规格参数。由于降低了排废所需的拉力，以及让拉力的波动变化更加均匀，能够大大的提高不干胶标签的排废工艺生产速度，而排废工艺正是整个不干胶标签印刷设备生产速度的瓶颈。按照实验结果，现有的快递物流标签130*76mm规格不干胶标签生产中，排废分离辊偏移10度后，能够有效降低50％的排废料最大拉力，整个标签印刷机的机速从最高90米/分钟提高到120米/分钟。生产效率提高30％，而且还有继续提高的空间。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明提供了一种高效不干胶标签模切排废工艺，该工艺通过利用排废分离辊角度的改变，在没有改变排废边宽度的前提下，改变剥离时的有效宽度，从而降低排废料所承受的最大拉力，使排废料所承受的拉力波动更加均匀，排废机构的所有辊保持与分离辊水平平行，保障排废料左右受力均匀，所承受的拉力被均匀的分摊到整个排废料边上，最大拉力的降低以及波动更加均匀可以保证排废料被拉断的可能性更低，从而大幅提高模切排废工艺的生产速度和效率。并且还能够在原有的基础上进一步的降低排废料宽度，节约产品成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：所述工艺包括如下步骤，

S1、根据所需印刷的不干胶标签产品规格，计算分离辊与不干胶原纸在水平方向上的最佳有效剥离角度，以令排废边在该最佳剥离角度下具备最短有效剥离宽度；

S2、调整模切排废设备，令分离辊与不干胶原纸在水平方向上的夹角为最优夹角，并按照不干胶标签产品规格排列生产印刷；

S3、使用按照不干胶标签产品生产排列版面规格的刀模具，在模切工位使用滚切方式，按标签产品生产规格对不干胶面层纸张进行连续压切；

S4、在经过分离辊时将模切过的不干胶面层纸张的废料部分分离开，在不干胶原纸上仅留下不干胶标签产品所需部分；

S5、分离开的模切排废料通过排废机构主动辊被连续拉开并收集。

2.根据权利要求1所述的高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：当分离辊与不干胶原纸在水平方向上夹角的正切值等于上下两枚标签的排废间距与不干胶原纸边缘到最近一枚标签的排废间距的比值时，该夹角即为最佳有效剥离角度，

其中，A为分离辊与不干胶原纸在水平方向上夹角；d为相邻标签之间的横向间隔；a为排废边宽度；

且夹角A要满足的条件为，

其中，L为不干胶原纸宽度。

3.根据权利要求2所述的高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：所述最佳有效剥离角度的取值范围为5-15度。

4.根据权利要求2所述的高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：所述不干胶标签产品的生产规格为沿走纸方向长133mm，左右宽78mm，不干胶标签产品最终尺寸为沿走纸方向的尺寸130mm，左右宽度为76mm；生产中标签与标签之间排废边尺寸为沿走纸方向长3mm，中间横向宽3mm。

5.根据权利要求3所述的高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：所述排废边与通过分离辊从不干胶原纸上拉开分离的速度与不干胶原纸的生产运转速度保持同步一致。

6.根据权利要求4所述的高效不干胶标签模切排废工艺，其特征在于：所述排废机构中的所有辊均与所述分离辊在水平方向上保持平行。

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