解决商标类烟用材料弯翘工艺研究报告
邹海1 刘攀超2 黄孝福3 卢文富4 刘永锋5
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邹海1 刘攀超2 黄孝福3 卢文富4 刘永锋5,. 解决商标类烟用材料弯翘工艺研究报告[J]. 材料科学研究,20251. DOI:10.12721/ccn.2025.157042.
摘要: 当前,烟用材料主要质量问题是入库检验合格率都能达100%,但不断出现生产过程不合格和上机适用性不良,特别商标类烟用材料(小盒和条盒)对包装机影响越来越大。一方面,商标类上机适应性不良出现次数占比越来越大;另一方面,商标类上机适应性不良对卷烟产品质量、效率和消耗影响也越来越大。商标类作为卷烟产品重要烟用材料,其平整性对包装机上机适用性至关重要!弯翘值是衡量平整性一个重要指标,对商标生产过程平整性实行监控,开展软标弯翘与生产相关性指标的研究与应用,持续满足卷烟厂包装机上机适应性很有必要。
关键词: 解决;商标;烟用材料;弯翘;工艺研究
DOI:10.12721/ccn.2025.157042
基金资助:

正文

一、概念定义

1.弯翘是指软标正面、反面的一边或四个边偏离了平面。检测偏离平面大小程度是判定的依据,对于平直整的纸张来说其弯翘的值为0,偏离值可以根据企业的要求和实际情况给予设定。

2.弯翘值是指软标弯翘后偏离平面≤2mm为可接受范围,>2mm则可能引起使用卡机的问题。详见图1。

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图 1 弯翘示例

3.平整性是用以表达纸张宏观上(或大范围的)平整程度。指软标水平放置在光滑的平板上,其表面呈现平面还是弯翘不平,以及弯翘的程度。详见图2。

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图 2 平整正常的示例

4.失水量是指软标产品失水程度。

二、原因分析

(1)纸张:

①植物纤维对弯翘影响,纸浆主体一般是亚硫酸盐漂白针叶木浆、亚硫酸盐漂白阔叶木浆,还有机械化学浆,对比这三种纸浆发现机械化学浆用得越多越容易产生翘曲。原因为它含有较高的木素导致热膨胀与普通不含木素的浆料不同。

②打浆对弯翘影响,纤维经打浆、混浆、稀释后进入湿部进行成形脱水,成形脱水后进入纸机的干燥部进行干燥。湿纸幅中含有三种不同形式的水分,即游离水、毛细管水和结合水。纤维细胞壁中结合水是造成弯翘的不可控因素。

③湿部成形对弯翘影响,由于纵向纤维排列大于横向排列,并且网面多于正面,网面粗大的纤维多,而填料、胶料和细小纤维少于正面。在发生变形时,长度上的线收缩与线膨胀大大小于宽度上的体收缩与体膨胀,大约是1:10,这种两面性使正反两面出现不均一的膨胀与收缩,纸页向收缩速度快或者膨胀速度慢的一面翘曲。

(2)印刷工段实验室验证背涂量、湿度、吸水值、失水量对软标弯翘的影响:

①纸张生产出来时,因它的水分含量稳定,纤维和涂料的状态相对平衡,纸幅表面很平整。当背涂量、湿度、吸水值的条件发生变化,纸张就会发生卷曲问题。具体实验结果如表1、图3、图4所示。

表1                       背涂、无背涂纸之间弯程度对比          

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图 3 背涂量、湿度对弯翘的影响程度对比(试验编号NO.220214)

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图 4 背涂量对吸水卷曲时间的影响程度对比

②背涂量度在不同湿度条件下失水量的变化情况,详见表2。

表2                  背涂厚度在不同湿度条件下失水量变化情况          

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三、解决措施

(一)原纸控制

(1)调整变异系数指标。现行标准定量标准范围为90±3g/㎡,变异系数为6.67%。为降低烟标纸弯翘概率,不改变定量的前提下,将变异系数的要求提高为≤5.50%。即在87g/㎡-93g/㎡的标准要求范围内定量一直在平均值的±2.5g/㎡范围内波动。同理,标准规定厚度标准范围为80±4um,变异系数为10.00%。降低烟标弯翘概率,在厚度标准规定范围不变的基础上,将变异系数要求提高为≤8.5%。即在76um-84um的标准要求范围内厚度一直在平均值的±3.5um范围内波动。  

(2)目前烟标纸执行标准水分含量标准范围是6.5%±1.5%,变异系数为46%,同时并无正面水分、反面水分、操作面水分、工作面水分等区分。所以单纯的一个水分指标无法起到判断烟标纸是否有发生弯翘的可能性。由于纸张的正面和反面分离并无专业设备,而操作面和工作面的区分可以从纸机下纸到复卷时均可做出标识,所以将水分指标一分为三,分为操作面水分、传动面水分、全幅水分比较符合实际。水分含量的标准范围不变,将变异系数的要求提高到≤31%。即在5%—8%的标准要求范围内,水分一直在平均值的±1%范围内波动。      

(3)制定可勃值指标,Cobb 60:正面20-40g/m2;反面20-40g/m2。详见表3。

表3                            纸张吸水特性指标          截图1742202881.png

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图 5 第一次小批量验证方案

小批量验证切标后,仍然出现弯翘偏离程度4mm不能满足

要求,经检测水分低于5.0-7.5%,实测为4.49%。

 截图1742203063.png

图 6 第一次小批量验证成品示例

(4)方案调整(红色)第二次小批量打样验证,实验结果符

合要可固化为生产工艺,成品效果如图8所示。

 截图1742203101.png

图 7 第二次小批量验证方案

 截图1742203156.png

图 8 第二次小批量验证成品效果

(二)成品弯曲处理方法 

(1)重力处理方法,将产品扎与扎(每扎1000张)对扣(即每扎产品的弯翘面对弯翘面,放置入纸箱),每托盘堆放44箱。之后在托盘上面再码一托盘重量约1000公斤,以此对弯翘的产品进行压平处理。

(2)机械弯曲的辅助处理方法。印刷设备开启平整器,将纸张展平后再进入印刷单元生产。

图 9 机械弯曲的辅助处理方法

(三)物流防护

(1)流程

表4                          物流流程及其防护要求          截图1742203222.png

作业A车间:湿度60±5%    温度23±5°。

(2)包装要求

①每件1万张,每扎1000张上下加放垫片,用75克全木浆牛皮纸封条包扎,每10扎按2层每层横3竖2交叉摆放,用两层75克全木浆牛皮纸包裹,牛皮纸对立两面贴不干胶小条码标签,不要贴在封口两侧,标签需写对应拼,套一个薄膜袋封口后装箱。每件需分码包装(可4-5个拼码合为一件,收尾个别件可多拼混装),在纸箱侧面贴上不干胶小条码标签(贴对立两面,不要贴在封口两侧,标签需写对应拼数)。

②纸箱规格:32X26.5X18.5cm,纸箱文字颜色为黑色。

③使用木质托盘包装送货,托盘底部放一张薄膜片,再垫一张瓦楞纸板。每托44万张,共44件,每层11件(按4+4+3,每层交叉摆放),放4层。每托盘外需附产品合格证1张,加贴醒目的批次号标签(相邻两面)、加贴“A警语”标识(贴四面)。大包装条码标签贴四面,所有外标需居中贴在下部三分之一位置。顶部垫一张瓦楞纸板,再加一张薄膜片后加盖板,包3层保鲜膜,再用5条塑钢打包带打包。

④托盘(木条)1130X950MM,盖板(木条)1130X950MM。瓦楞纸板:1130X950MM。薄膜片130X113CM。

结束语

综上所述,针对烟用材料货入库检验合格后,上机使用时存在着部分烟用材料“生产过程不合格和上机适应性不良”问题。福建中烟龙岩烟草工业有限责任公司供应部牵头,通过供应商质量改善协同攻关,推动“软标弯翘与生产相关性指标的研究与应用”研究。下一步,将在构建《基于S-PDCA的烟用材料上机适应性普遍问题转化为入库检验和测量指标的方法论》和搭建《基于“UAL”原则的商标上级适用性“SMTME”评价模型》上做出创新性探索;同时,还定期做好包装机台回访,关注生产一线新意见和建议,持续完善项目协调攻关成果,夯实烟用材料质量管理基石。

参考文献

1.王晓、吕少正,烟包如何提升上机适应性?这五点是关键!印刷技术杂志,2022-08-26;

2.徐凤,关于烟用辅助材料上机适应性的几点探索。烟草在线,2014年03月18日;

3.黄玲,烟包在超高速包装机上的包装适应性不高?郑州黄金叶有办法!印刷技术杂志,2017-04-15;

4.马广省等,细支烟包上机包装适性差?三大方面六大举措轻松搞定!印刷技术杂志,2021-01-06。