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如今，卷烟包装机自动化程度很高，高速卷烟包装机生产速度已达到600包/分，这就要求烟包必须符合高质量、高速度的生产要求。为使卷烟包装外观精美、折角挺直、平整饱满，因此要求烟包用纸平整，并按照一定的尺寸进行压痕与裁切，以使烟包按照设计的压痕折叠成型。“侧方弹开”是指烟包材料在卷烟包装机上折叠成型后，在烟包翻盖的左右两边自然脱离胶黏剂的粘合，进而形成开裂状态的一种质量瑕疵。在卷烟包装时，这种如图1所示的“侧方弹开”质量瑕疵，会导致设备停机，降低工作效率。本文，通过分析与研究导致烟包“侧方弹开”上机适应性问题的几个关键影响因素，制定了行之有效的改进方案，供读者参考。
图1 烟包“侧方弹开”示意图
关键影响因素分析
通过调研高速卷烟包装机对各种烟包上机适应性的质量要求，分析与研究了产生烟包“侧方弹开”上机适应性问题的几个关键影响因素。经分析，烟包“侧方弹开”处由烟包正反面通过胶黏剂相粘连，由于烟包正面是转移金（银）卡纸，表面非常光滑，几乎不能吸收胶黏剂，只能通过模具在粘胶处压制锯齿形状的压痕来增加胶黏剂的吸附能力，因此影响烟包“侧方弹开”上机适应性问题的主要因素有烟包表面胶黏剂粘性、模切压痕挺度、烟包正面“锯齿”压痕效果、原纸背面的吸胶性能等。
01 表面胶黏剂粘性
卷烟胶黏剂，泛指在卷烟生产过程中用于烟支卷制搭口、烟支滤嘴接装、卷烟盒包及条包、烟箱封装以及在滤棒生产过程中的用胶，是卷烟工业中最重要的胶黏剂。
物体的粘接，就是靠胶黏剂中的高分子体间的拉力来实现的。在胶黏剂中，水就是高分子体的载体，由水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶黏剂中的水分消失后，胶黏剂中的高分子体就依靠相互间的拉力，将两个物体紧紧的结合在一起，因此胶黏剂的黏性和干燥速度对粘接效果有直接的影响。
在使用胶黏剂的过程中，上胶量过多会使胶黏剂中的高分子体相互拥挤在一起，高分子体间无法产生较强的拉力。同时，高分子体间的水分也不容易挥发掉，这就是为什么在粘接过程中“胶膜越厚，胶黏剂的粘接力越差”的原因。当涂胶量过多时，胶黏剂大多起到的是填充作用而不是粘接作用，物体间的粘接靠的不是胶黏剂的粘接力，而是胶黏剂的内聚力。
金卡胶是采用共聚乳液添加快干、增粘材料改性而成的一种乳化高分子聚合物，具有干燥速度快、粘接强度大、施胶性稳定等特性，具有极强的初粘力和持粘力，对非极性材料的光滑表面有独特的优良粘接性能。卷烟厂根据不同机速和机型分别使用不同型号的胶黏剂，这些胶黏剂的黏性与黏度，经过多年量产的验证证明符合烟厂的上机适应要求。
02 模切压痕挺度
硬盒烟包为了适应卷烟包装机，需按照一定的模切尺寸进行裁切与压痕，在烟包成型过程中使烟包按照设计的压痕折叠成型，烟包模切、压痕效果的好坏对烟包上机适应性影响很大。
(1)模切版材的影响。模切版材对模切、压痕效果有着较大影响。目前，烟包印刷企业常用的模压版材以多层胶合木板、电木板为主，其特点是易加工、价格相对较低。其中，多层胶合木板制成的模压版容易受温湿度影响，且长时间受模切压力的作用易发生变形，从而导致紧固模切刀和压痕线的窄缝变宽、刀具松动，致使模切压痕位置偏离，进而影响烟包的成型质量和外观尺寸；而电木板则可避免上述不良现象，在精度要求较高的烟包加工中，其正在逐渐取代多层胶合木板；现在多数烟包印刷企业在制作高档次、高要求且大批量的烟包产品时开始采用三明治钢模压版，其特点是模切压痕质量稳定，可减少模切压力不均匀、不稳定等一系列问题，不仅可提高烟包加工质量，而且对提高烟包上机速度和成型效果也具有重要意义。
(2)压痕线的影响。压痕质量对烟包上机效果影响较大，压痕质量好的烟包在卷烟包装机上使用流畅、平整饱满、折角挺直。压痕线的粗细深浅通过压痕挺度的大小来体现，压痕挺度是衡量压痕质量的参数指标，也是影响烟包成型的重要指标，压痕挺度是指沿压痕线折曲90°时纸张产生的反冲力，表现为沿压痕线折叠时所需要的折叠力大小。合适的压痕挺度有利于烟包成型，过大或过小均会导致烟包成型不规则、糊盒不牢固（开胶）、不美观等问题。压痕线越浅，其折叠成型的反弹力就越大，即压痕挺度越大，包装时越容易出现压痕线不成型，折叠后出现“侧方弹开”现象，从而造成烟包在包装时卡车现象发生；反之，压痕线越深，压痕挺度就越小，容易出现压痕位置开裂，造成烟包破损等现象。
(3)烟包正面“锯齿”压痕效果的影响。烟包正面是转移金（银）卡纸，表面非常光滑，几乎不能吸收胶黏剂，只能通过使用模具在粘胶处压制锯齿形状的压痕，在烟包成型上胶时，胶黏剂能够渗透到烟包内部，与纸张纤维结合，而不是仅仅停留在烟包表面，从而增加胶黏剂的吸附能力。因此“锯齿”压痕的宽窄、深浅会直接影响上胶量以及胶黏剂粘结力。
03 原纸背面的吸胶性能
纸张或纸板类材料属于多孔纤维结构，纸张的吸收性不仅与纸张的疏松程度及纸张内部毛细孔有关，同时也与纸张纤维的性质，纸张背面的填料、颜料、胶料的含量有关。纸张内部松散、毛细孔多，纸张的吸收性能就更强，胶黏剂更容易渗透到纸张内部与纸张纤维结合，表现为纸张的吸胶性能强，在烟包成型上胶时，具有较好的粘合力。而纸张内部紧致，或填料颜料、胶料等含量较高的纸张，往往具有较高的定量，且表面经过压光处理，表面平滑度较高，导致吸胶性能降低。
改进措施
根据以上分析，项目组通过调整烟包的压痕挺度、原纸吸胶性能等影响因素，来解决生产过程中出现的各种工艺问题，利用压痕挺度仪，建立合理标准的工艺参数，使影响烟包上机适应性特性数据标准化，稳定提升烟包上机适应性，具体措施如下。
01
纸张的吸胶性能改进
通过与原纸供应商交流，加工纸镭射层在转移到原纸的过程中，为保证纸张的印刷适性，通常会在纸张背面使用一定量的背涂胶以平衡纸张正反面的张力差，防止纸张变形。而背涂胶与上机过程中使用的胶黏剂为属性相似的液体物质。因此，在原纸单位面积吸胶能力相对恒定的前提下，原纸背涂胶与上机所用胶黏剂就呈现出此消彼涨的关系。
简单来说，原纸的背涂胶挤压了本该属于上机所用胶黏剂的渗透空间，影响了烟包对上机用胶的吸附能力。由此可见，背涂量会直接影响原纸吸胶性能，背涂量的控制与烟包的上胶性能息息相关。理论上，背涂胶的使用原则是在不影响镭射层到原纸的转移、成品纸张平整度、成品纸张的印刷适性3个基本前提之下，尽量少用背涂胶，以进一步提升原纸背面的吸胶性能。
02 加强烟包压痕挺度控制
压痕线位置的压痕挺度对压痕的效果也会产生较大影响，压痕挺度也受到如纸张本身的挺度、压痕力、压痕底模、印刷方式、环境条件等诸多因素的影响。因此，在加工生产过程中，要经常检查烟包压痕线的深浅，并借助压痕挺度仪的检测，控制好合适的压痕挺度，才能满足烟包成型要求。根据“七匹狼（红）”小盒烟包出现“侧方弹开”的位置，其对应的压痕部位为4号压痕，如图2所标注的位置。
图2 小盒烟包挺度检测点
针对此问题，生产过程中加强对“4”部位的压痕挺度的检测，制定此部位的压痕挺度值的控制范围是37±7，并加强压痕挺度的检验频次，要求生产时每2小时进行一次全面的压痕挺度值检测，重点监控“4”部位的压痕挺度，出现超范围情况时，立刻要求机台进行相应的调整操作，确保数值在标准范围内。
03 调整锯齿刀工艺参数
(1)加宽锯齿刀刀锋的横截面积。如图3所示，1号为调整前的锯齿刀，刀的形状较高尖，夹角较小，为50°；2为调整后的锯齿刀，刀的形状较矮宽，夹角较大，为60°；在相同的压力下，对比两种锯齿刀在烟包上留下的锯齿线，深度相同、宽度不同，2号锯齿刀的锯齿线宽度比1号刀更宽，理论测算宽度为原来的1.24倍（压痕效果如图4所示）。
图3 锯齿刀横截面对比
图4 锯齿刀压痕效果对比
(2)增加“锯齿压痕”的深度。在保证不穿破纸张的情况下，尽可能地增加“锯齿压痕”的深度，以增加胶黏剂量。通过以上两条措施的实行，烟包在卷烟厂上机包装时更宽、更深的锯齿线适当增加了烟包表面与胶黏剂的接触面积，增加了烟包上胶量，使其具有更强的吸胶性能，从而减少“侧面弹开”现象的出现。
(3)改变锯齿刀的形状。按照中烟技术中心相关要求，现有常规烟包中锯齿刀的形状为常用的多条锯齿平行并排（如图5所示）。因此可以考虑改变锯齿刀的排列或形状以增加烟包与胶黏剂的接触面积，从而增加上胶处胶黏剂渗透量，如图6所示。
图5 小盒烟包模切压痕刀线轮廓
图6 改变锯齿刀形状
但由于改变锯齿刀的形状需要将原有的模切版全部更换，烟包印刷企业若有大量的模切版库存，此举将耗费较高的成本，因此建议在前面措施无法满足要求的情况下，再考虑实施此方案，并进行变更测试。
通过以上措施的实施，经过一段时间的烟包上机适应性跟踪结果来看，目前我公司生产的“七匹狼（红）”烟包上机适应性能已有较大的改观，烟包“侧方弹开”的质量问题也在减少，产品质量得到了很大地提升。烟包“侧方弹开”现象是一个综合性问题，产生的原因也是多种多样，需要综合考虑各个相关环节的影响因素，才能更有针对性的抓到关键节点，制定行之有效的改进方案。
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发表于 2025-2-13 15:23:30
