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提高卷烟条与盒包装纸耐温性 保证包装品质

时间:2019-09-09 11:35:58来源:

  随着全球控烟政策日趋严苛以及烟草行业供给侧结构性改革的有效推进,卷烟市场结构整体升级,创新品牌快速扩张,烟包结构、装潢设计的功能发生重大变化,卷烟生产者与消费者不仅关注卷烟内在品质、卫生安全,更加注重烟包外观品质。通过对卷烟厂条与盒包装纸上机包装适应性缺陷的整理分析,我们发现包装纸的耐温性是影响烟包表面外观质量的一个重要参数,也是条与盒包装纸的固有属性。本文,笔者通过对卷烟条与盒包装纸印刷与包装加工成型机理进行分析,探索条与盒包装纸耐温性的检测方法与范围,掌握监控手段,方便入库检测,定量化控制,提高烟包质量。

  耐温性的影响因素分析

  烟包在包装卷烟后需用透明膜进行热封,其对电热烫头温度的耐受能力称为耐温性。耐温性不好的烟包经过包装膜热封和热收缩时,有产生变色的风险,变色部分与其周围会产生非常明显的不协调感,会对烟包外观质量产生较大的影响。

  现行的卷烟条与盒包装纸按纸张类别分为白卡纸和转移纸,二者结构示意图如图1、图2所示;印刷方式有胶印、凹印、网印、柔印,经过烫印、模压等后加工工艺处理,成为精美、高颜值的外包装。通过对烟包生产加工成型过程分析,影响条与盒包装纸耐温性的相关要素包括透明伸缩膜、油墨、光油、纸张表面涂料层的耐温性,以及电热烫头温度、热封时间、卷烟设备热封时上下盖板的平衡度等。其中,透明伸缩膜耐温性、电热烫头温度、热封时间以及卷烟设备热封时上下盖板的平衡度是卷烟厂根据设备性能规范并固化的。因此,真正影响条与盒包装纸耐温性的关键要素为油墨、光油及纸张表面涂料层的耐温性。

图1 白卡纸结构示意图

图2 转移纸结构示意图

  1.纸张表面涂料层

  随着国家环保法规的健全与人们环保意识的增强,中高档烟包条与盒包装纸大面积使用环保转移纸,并且将转移涂料由溶剂型涂料改为水性涂料。在卷烟包装生产线上,转移纸经热封透明伸缩膜处理后,转移纸热封的部分会变暗,这主要是热量透过印刷油墨层和转移纸张表面涂料层后,将铝氧化造成的,铝氧化后会失光变暗。条与盒包装纸热封示意图如图3所示。而白卡纸表面涂料层耐温性好,不受高温的影响,所以这里主要分析转移纸耐温性的成因机理。

图3 条与盒包装纸热封示意图

  转移纸分为金银素面转移纸和镭射全息转移纸。其中,镭射全息转移纸是用模压的方法将激光全息信息加载到很薄的涂料层上,使产品表面具有新颖、美观的装饰效果以及防伪功能。当模压温度偏高时,模压涂层中的树脂会软化并处于黏流状,甚至分解,粘到模压板上;当模压温度偏低时,模压涂层较硬,处于高弹状,导致无法模压,造成全息图像不完整、不清晰,甚至没有光泽。镭射全息转移纸的耐温性主要受涂料层的影响,但由于镭射全息产品模压工艺的特殊性,镭射全息转移纸涂料层耐温性不能过高,否则会导致模压时无法复制图案,从而导致产品镭射效果差、亮度低等。因此,镭射全息转移纸耐温性比普通的金银素面转移纸耐温性低。目前,行业镭射全息转移纸耐温性只能达130℃,而金银素面转移纸耐温性可达150℃。

  2.油墨、光油及相关耗材

  印刷油墨在生产过程中会经过两次热处理,一次为印刷过程加热干燥,另一次为上机包装薄膜热封。由于加工环境不相同,设备加热干燥温控不同,现行印刷工艺要求油墨不仅要经过红外、热风与紫外烘烤通道后不变色,还要在上机包装薄膜热封时不变色。因此,烟包印刷油墨耐温性技术要求要比一般印刷油墨高。烟包印刷用油墨、光油及相关耗材耐温性要求如表1所示。

  耐温性的检测方法

  目前各卷烟厂使用较为广泛的硬盒包装设备有:意大利GD公司生产的GDX2、GDX500、GDX6、GDX3000、H1000S等;德国FOCKE公司生产的FOCKE350、FOCKE F5、FOCKE F5、FOCKE701、FOCKE F8、FOCKE FX等。因这些设备的设计风格、设计思路、运行方式以及包装原理均有较大差别,所以设备热封温度要求、热封时间各不相同。经过对现行烟包包装设备耐温要求大量统计分析,现有条与盒设备耐温性相关参数为:热封温度>137℃,热封时间>1s。

  选用FOCKE701型高速包装机、ZB48型高速包装机以及GDX2型中速包装机进行多批次试验,综合环境因素,以及烟包供应商生产控制和卷烟厂使用要求考虑,通过测试人员现场跟踪,从大量实验数据统计分析,采用热封试验仪HST-H3进行检测控制,热封温度≥140℃的产品能满足烟包上机适应性的要求,未出现因耐温性产生的各种质量问题。

  耐温性的检测方法:将PARAM热封试验仪HST-H3(由济南兰光仪器设备公司生产)上封头温度设为140℃,下封头温度设为50℃,压力设置为130kPa。仪器预热直到上、下封头温度达到设定值时,将试样用热封仪热封3s后取出,观察表面形成的网孔印痕状态,若“网孔发白不清晰”,则不合格;若“网孔清晰不发白”,则合格。样品对比如图4所示。

图4 样品对比图

  耐温性的控制

  1.转移纸涂料的选择

  目前市场上供应的转移纸表面涂料分为水性涂料和溶剂型涂料,随着印刷绿色环保化进程加快,表面涂料的发展趋势已转向水性化,其水性涂料耐温性等级各不相同。在满足产品包装适性的情况下,选择耐温性高的涂料,特别是镭射全息转移纸要严控纸张的耐温性。另外,在转移纸生产工艺上进行调整,增加涂料的涂布量,提高耐温性。

  2.油墨的选择

  油墨耐温性等级不同,要根据烟包产品的特殊性要求,合理选择油墨耐温性等级,避免不必要的浪费。

  3.设计与工艺的选型

  镭射全息转移纸耐温性只有130℃左右,为保证烟包产品耐温性,若采用镭射全息转移纸,因凹印油墨的耐温性偏低,建议设计成满版印刷。采用凹印工艺时,最好在后加工工艺中采用如冷烫、模压上光等特殊工艺。如果客户偏爱浅色烟包、本色烟包或简约化设计,最好采用特种纸进行制作。

  4.生产过程的监控

  烟包用原辅材料的好坏直接影响烟包的耐温性,为保证烟包的耐温性满足要求,需要注意以下几个方面。第一,统一制定原辅材料耐温性验收入库检测指标和检测方法,作为各纸张、油墨生产厂家自控的指标;第二,加大入库原辅材料的检测,严把入库检测关;第三,加大前期产品设计、复制、打样开发环节的检测,把问题消灭在萌芽状态,有问题及时调整工艺与材料,保证产品合格;第四,加大生产过程的监控,保证各个环节按工艺标准进行操作;第五,加强客户信息收集与服务,及时了解设备参数与产品的上机包装适应性,做到无缝对接。

  总之,为保证烟包品质,烟包印刷企业一定要选择耐温性符合生产要求的纸张、油墨,生产前预先进行耐温性的烟包设计,注重过程控制,才能生产出理想的高质量包装,增加品牌知名度和客户信誉度。


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