水性背涂材料在接装纸上的应用
胡海清1 佘如芳2 乔萍3
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胡海清1 佘如芳2 乔萍3,. 水性背涂材料在接装纸上的应用[J]. 新材料,2024.9. DOI:10.12721/ccn.2024.158400.
摘要:
随着社会经济不断发展,烟草产品创新显得越来越重要。为满足消费者多样化需求,改善烟草产品的安全性和口感,基于接装纸技术对烟草产品进行创新。本文主要分析接装纸技术工作原理和特点,其中包括其高效率和节省原材料等的优点。我们设计出一系列基于接装纸技术的烟草产品试验,研究不同接装纸组合对烟草产品烟气带来的影响,经过分析得知,优化接装纸的选择和组合,可以改变烟气化学成分和物理特点,提高盐草产品口感和安全性。除此之外,我们还需分析接装纸技术在烟草产品创新中的应用趋势,为烟草企业提供有效的技术参考,并且为消费者提供多样化和安全系数更高的烟草产品选择。
关键词: 水性背涂接装纸烟草产品
DOI:10.12721/ccn.2024.158400
基金资助:

前言:本文主要从接装纸自身性能改进入手,分析接装纸的各项物理性能指标和卷烟卷接质量之间的关系,经过在镀铝转移接装纸,特别是中细支接装纸产品,背面印刷不同牌号的水性背涂材料,补充接装纸在前端油墨印刷烘干受热时丢失的水分,并且对镀铝转移接装纸的柔软度、平整度和背面亲水性等物理性质进行改变。经过对比评价接装纸的性能,优选出水性背涂材料JYBT-01,并且考察改进之后接装纸在搓接机组上的卷接适性。

1 烟草行业现状与烟草产品需求变化

1.1 烟草行业的发展现状

近年来,全球烟草行业经历了显著发展转型。传统烟草制品市场逐渐饱和,企业纷纷转向研发新型烟草产品,以应对日益严格的监管政策和日益增长的消费者健康意识。与此全球烟草市场的竞争日益激烈,各大烟草生产企业加大了科技研发投入,推动产品多元化和质量提升。新型烟草产品如加热不燃烧烟草制品与电子烟等技术创新显现出强劲的市场潜力,迅速占领部分市场份额,成为行业关注的焦点。这些变化推动了烟草行业向高科技和多样化方向发展。

1.2 消费者对烟草产品的需求变化及其影响

现代消费者对烟草产品的需求日益多样化,主要体现在对健康、安全和口感的关注度增加。健康方面,消费者对减少有害成分的低焦油、低尼古丁产品需求上升。安全性方面,对产品中添加物和化学成分透明度及减少危害的技术更为重视。口感方面,追求更丰富、更柔和的口感体验成为趋势。这些变化促使烟草企业不断进行技术创新,以满足消费者需求,提升产品竞争力。

2 水性背涂材料试验

2.1 原材料

水性背涂材料:固含量33.5%,黏度55s,水性背涂材料(cy-3012、cy-3282):固含量36.0%,黏度45s,江苏琛亚印材科技优先公司,水性背涂材料JL-8713B,固含量为30.2%,黏度为38s,广州聚联水性树脂有限公司;消泡剂为BYK-028,德国毕克化学有限公司。

2.2 接装纸制备

实验室制备。选择正面已经印刷底色、光油银色转移型接装纸为实验样纸,采用3#展色棒把稀释后的水性背涂材料涂布在实验样纸背面,立即转移到烘箱中,50℃烘烤5秒,取出之后自然冷却到室温,即得接装纸样品。不同牌号的水性背涂材料都采用水进行稀释,稀释的比例则是按照固含量的数值实施挑战,保持稀释后的水性涂料材料有着相同的固含量。

生产打样制备:采用凹版印刷机,经过满版凹印网纹辊、胶辊在银色转移纸上联机依次印刷水性油墨、水性光油、水性背涂材料,得到接装纸样品,其中烘道的长度为2米。

2.3 测试的方法

第一,接触角。把接装纸样品放置在恒温恒湿的环境中平衡三十分钟,裁切成规格为15mm✖120mm的接装纸样品,把接装纸样品平整的贴合在测试版上,测试面为接装纸的背面,置于PGX 68-96型DAT动态吸收测试仪,设置液滴的大小为4.0,测量接触角的大小并且计算其变化率,每组样品至少测试8个数据,取其平均值。

第二,柔软度。把接装纸样品放置在恒温恒湿的环境中平衡三十分钟,裁切成规格为成都100mm的接装纸样品,宽度方向全部计入,背面朝上放置在PN-RT1000型柔软度测试仪,狭缝宽度选择6.4mm,按照GB/T8942-2016标准进行测试,魅族样品至少测试十次,取平均值。

第三,吸水性。把接装纸样品放置在恒温恒湿环境中平衡三十分钟,裁切成规格为100mm的圆形接装纸测试样,测试面时接装纸的背面,采用PN-COBB型可勃吸收型测定仪进行吸水性测量,按照GB/T1540标准测试,魅族样品至少测试三次,取其平均值。

3 水性背涂材料的筛选

在接装纸没有进行背涂和背涂水的时候,恒温恒湿房间平衡30s后,受到外界环境印刷影响存在着吸水和失水的过程,分布有一定程度的向印刷面和背面翘曲。在印刷不同水性背涂材料之后,均有着很好的平整度,这可能是因为涂布水性背涂材料后,纸张的背面可以很好的保持水分,不会受到环境湿度影响,并且水性背涂材料还会增加背面张力,抵消正面印刷涂层的张力,使得实验样纸保持平整的状态。涂布之后接装纸的背面脱粉的情况也会得到改善,这是因为成膜树脂在背面纤维表面形成树脂层,封闭和保护纸张中的纤维和填料。

和无背涂或者是背涂水进行比较,背涂JYBT-01可以使得接装纸柔软度明显的降低到686mN,接装纸挺度性可以进行改善,在0.2s、1.0s、5.0s的接触角数据分别降低成71.9°、55.2°、41.9°,0.2-1.0s之间的变化率达到了20.9°/s,这就表示背涂JYBT-01可以使得接装纸在搓接成烟的时候,和水性卷烟胶有着更好的瞬间亲和性,进而更加容易受到外力产生弯曲形变,

使得平整的和滤嘴棒、烟丝棒表面进行贴合在一起。

4 接装纸性能评价

4.1 常规的物理指标

接装置在背面印刷水和JYBT-01之后,其定量、厚度和平衡后的水分差异性比较小。水性背涂材料JYBT-01上墨干量只有0.35-0.58g/m2,对于最终接装纸产品定量影响比较小,经过降低接装原纸0.5g/m2或者是调整正面印刷油墨黏度进行控制,降低已有接装纸产品定量超标的风险。接装置非迁值主要是由2.8mg/dm2降低为1.6mg/dm2,满足企业内部判定标准,这就代表背涂层结构对于纸张中的纤维、填料有着一定的保护作用。两者之间的柔软度、接触角、CoBB值均和实验室评价结果虽存在着差异性,但是其对比趋势基本一致,两种结果得到相互验证。

4.2 平整性

把上述接装纸试样进行热处理,在热处理之后,纸张因为轻微正面翘曲转变成往背面卷曲,在相同的热处理事件下,只是向背面呈现轻微的翘曲,保持比较好的平整度,这就说明在相同温度和湿度条件下,保持纸张中的水分,以避免因为外界温度过高造成的水分流失。

4.3 打孔稳定性

背涂JYBT-01的接装纸样纸进行激光打孔测试,对于不同打孔工艺要求和透气度要求,在打孔速度为650m/min的条件下,印刷JYBT-01对接装纸的打孔及其稳定性基本无影响,可以

满足企业接装纸产品内部判定标准要求。

结束语:

总而言之,经过优选出水性背涂材料JYBT-01,并且在特种接装纸背面进行印刷,全面提升接装纸产品平整度、柔软性和亲水性,改善产品耐刮脱粉、加热卷曲的问题。背面印刷JYBT-01的转移型接装纸产品,可以在卷接机组上以更高的卷烟速度进行搓接成烟,有着优异的卷接适应性。并且在相同卷烟速度下,可以降低胭支的缺陷率,确保卷烟产品的质量和生产效率。

参考文献:

[1]张彦辉冯文哲. PROTOS70MAX接装机接装纸与供胶辊接触形式的改进[J].电力系统及自动化,2017-12.

[2]张婧,谭欢. 水松纸供纸辊的设计及应用[J].建筑技术科学,2021-04.

[3]谭贝,徐耀. 一种卷烟机接装纸长短自动控制系统的设计.,2023-07.

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