Reibungskoeffizient von Kunststofffolien: COF-Werte, Tests und Folienauswahl

Ein Verarbeiter, der 250-g-Kaffeebeutel mit 60 Packungen pro Minute verarbeitet, rief uns einmal mit einem Problem an, das auf dem Papier keinen Sinn ergab: Dieselbe Folie lief am Montag sauber und blockierte am Mittwoch die vertikale Schlauchbeutelmaschine. Am Laminat hatte sich nichts verändert. Der Reibungskoeffizient hatte.

Im Rest dieser Seite wird erklärt, woher diese Zahlen kommen, welche Variablen sie nach der Unterzeichnung des Laborberichts stillschweigend bewegen und wie man eine COF-Spezifikation schreibt, die einen Produktionstest übersteht.

Was der Reibungskoeffizient von Kunststofffolien tatsächlich misst

COF ist ein dimensionsloses Verhältnis: die Kraft, die erforderlich ist, um das Gleiten zu beginnen oder aufrechtzuerhalten, geteilt durch die Normalkraft, die die beiden Oberflächen zusammendrückt. Es handelt sich nicht um eine feste Materialeigenschaft wie die Dichte. Es ist eine Eigenschaft von a Paar von Oberflächen unter bestimmten Bedingungen.

Was bewegt die Lektüre auf derselben Filmrolle:

• Art und Konzentration des Gleitadditivs (Erucamid, Oleamid, Stearate), gemessen in ppm.
• Welche Schicht trägt das Additiv: im Kern vergraben oder auf der Dichtstoffoberfläche aufgeblüht?
• Koronabehandlungsstufe, die die Oberflächenenergie erhöht und tendenziell den COF erhöht.
• Umgebungstemperatur und relative Luftfeuchtigkeit, insbesondere für Nylon und Folien, die in einem warmen Lagerhaus gelagert werden.
• Anpressdruck und Verweilzeit auf der Walze, was ein Blockieren schon vor Testbeginn begünstigt.

Mehrschichtaufbauten bieten Ihnen hier einen Hebel: Der Schlicker kann in einer Schicht konzentriert werden, anstatt sich über ein ganzes Laminat zu verteilen. Unser Leitfaden für mehrschichtige coextrudierte Folien behandelt, wie die Schichtreihenfolge und die Harzauswahl mit der Oberflächenleistung interagieren.

EVOH-Tiefziehfolie mit hoher Barriere für Fleischverpackungen Diese mehrschichtige EVOH-Folie unterstützt den Barriereschutz für Würste und frische Teilstücke und bietet eine nützliche Referenz bei der Prüfung von Lieferantenangeboten anhand der Eingangskontrolle. Produkt anzeigen →

Typische COF-Bereiche nach Filmstruktur

Bei den nachstehenden Zahlen handelt es sich um die von Folienlieferanten angegebenen und bei der Eingangskontrolle bestätigten Bereiche. Betrachten Sie sie als Plausibilitätsprüfung eines Angebots und nicht als Ersatz für die Prüfung Ihrer eigenen Struktur bei Ihrer eigenen Leitungstemperatur.

Ein Laminat mit einer bedruckten Folienrolle erfordert besondere Aufmerksamkeit, da Tinte, Klebstoff und Foliendicke die Oberfläche, die der Schlitten tatsächlich berührt, verändern. Bei Niedertemperaturanwendungen kommt eine weitere Variable hinzu, da einige Polymere bei sinkender Temperatur steifer werden und ihre Reibung zunimmt.

Bedruckte Steakfolienrolle mit hoher Barriere für gefrorenes Fleisch Diese durchstoßsichere bedruckte Rolle kombiniert EVOH-Barriere, Kältebeständigkeit bei -40 °C und Steakgrafiken für die Verpackung von frischem oder gefrorenem Fleisch, bei der sich die Reibung im Laufe der Zeit ändern kann. Produkt anzeigen →

Versteckte Variablen: Was COF in den dreißig Tagen nach dem Laborbericht tut

Ein Film, der am ersten Tag bei 0,48 getestet wurde, kann im dritten Monat bei 0,16 abrutschen. Gleitmittel sind so konzipiert, dass sie an die Oberfläche migrieren, und die Migration hört nicht auf, wenn das Zertifikat ausgestellt wird. Die folgende Tabelle zeigt einen typischen Verlauf für eine Polyethylenfolie, der etwa 1.500 ppm Erucamid verabreicht wurden.

• Die Temperatur beschleunigt alles. Als Faustregel gilt, dass sich die Migration bei jedem Anstieg um 10 °C ungefähr verdoppelt. Ein 35 °C-Lager ist eine andere Folie als ein 20 °C-Lager.
• Überschlupf ist genauso kostspielig wie Unterschlupf. Unterhalb von 0,15 gleitet die Folie von der Rolle, umhüllt das Teleskop und die Beutel fächern sich im Sammelpacker auf.
• Corona-Verfall. Die Oberflächenbehandlung verblasst im Laufe der Monate, wodurch Druckhaftung und Reibung im selben langsamen Prozess entstehen.
• Feuchtigkeit trifft Nylon am härtesten. PA-Schichten absorbieren Feuchtigkeit, ändern Modul und Reibung, weshalb eine Konditionierung vor dem Testen nicht optional ist.

Wo COF am wichtigsten ist: Anwendungsverteilung

Nicht jede Produktkategorie reagiert gleichermaßen empfindlich auf Reibung. Hohe Abfüllgeschwindigkeiten, große Sackformate und hohe Füllgewichte konzentrieren das Risiko. Die nachstehende Aufteilung spiegelt die Spezifikationsarbeit wider, die wir in den verschiedenen Kategorien flexibler Verpackungen durchführen.

Besonders hervorzuheben sind eingefrorene Formate. Ein Beutel mit gefrorenen Meeresfrüchten mit hoher Barriere muss seine Sauerstoff- und Feuchtigkeitsbarriere bei -18 °C halten, während die äußere Folie noch durch die Maschine geführt wird, ohne zu verrutschen oder zu hängen. Daher ist das COF-Fenster oft schmaler als bei Produkten mit Umgebungstemperatur.

Hochbarriere-Beutel für gefrorene Meeresfrüchte für die Verpackung bei niedrigen Temperaturen Dieser mehrschichtige Beutel mit gefrorenen Meeresfrüchten ist für die Lagerung bei -18 °C ausgelegt und verfügt über Barriere- und Auslaufsicherheitseigenschaften, die für die Prüfung der Reibungswerte von Folie zu Folie und Folie zu Metall relevant sind. Produkt anzeigen →

Angabe des COF: Ein sechsstufiger Qualifizierungsworkflow

Die Arithmetik begünstigt den Aufwand. Eine Stunde reibungsbedingter Ausfallzeit an einer Linie mit 60 Packungen pro Minute entspricht bis zu 3.600 nicht produzierten Packungen plus Ausschuss und der Arbeit zur Beseitigung von Staus. Ein einzelner eingehender COF-Test kostet einige Minuten.

Lagerungs-, Wartungs- und Compliance-Hinweise

• Lagern Sie Rollen unter 30 °C, vor direkter Sonneneinstrahlung und fern von Wärmequellen. Eine warme Lagerung beschleunigt die Migration von Zusatzstoffen und verengt Ihr nutzbares Fenster leise.
• Bewahren Sie die Rollen in der Originalverpackung auf, bis sie in die Maschine eingelegt werden, und drehen Sie das Material zuerst rein, zuerst raus.
• Vermeiden Sie es, schwere Paletten auf weicher Folie zu stapeln. Anhaltender Druck fördert das Blockieren, was sich später als Reibungswert zeigt, der nicht mehr mit dem Zertifikat übereinstimmt.
• Bei rutschkritischen Strukturen die Folie innerhalb von etwa sechs Monaten nach der Produktion verbrauchen und Rückstellmuster regelmäßig erneut testen.
• Gleitmittel wie Erucamid und Oleamid wandern in Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Bestätigen Sie den spezifischen Migrationsgrenzwert und die Lebensmittelkontaktdeklaration für die genaue Qualität, sei es gemäß EU 10/2011 oder dem entsprechenden FDA-Rahmen, und prüfen Sie, ob der Zusatzstoff für das Fett oder das wässrige Simulanz, das Ihr Produkt darstellt, zugelassen ist.
• Wenn Sie die Tinten-, Klebstoff- oder Laminierungsreihenfolge ändern, messen Sie den COF im Rahmen der Änderungskontrolle erneut, nicht nach der ersten Reklamation.

Zuverlässige COF-Daten beginnen mit kontrollierten Prozessen und Aufzeichnungen, die über die Zeit Bestand haben. Unser Qualitätskontrolle Die Verfahren umfassen die Eingangskontrollen, die dafür sorgen, dass eine Spezifikation zwischen den Chargen aussagekräftig bleibt.

Wenn Sie eine Sache von dieser Seite übernehmen, nehmen Sie die Zahl: Bei einem kinetischen COF zwischen 0,20 und 0,35 von Film zu Film laufen die meisten flexiblen Verpackungen problemlos, und bei 0,15 bis 0,45 wird es riskant. Alles andere, die Zusatzstoffe, die Konditionierung, die Lagertemperatur, die Schichtreihenfolge, ist eine Möglichkeit, die Folie für die gesamte Haltbarkeitsdauer der Rolle in diesem Fenster zu halten, nicht nur am Tag, an dem die Probe geschnitten wurde.