Cigarešu paciņu gumijas atslāņošanās līmenis salokāmajās kartona kastītēs ir samazinājies zem 1%-nevar ignorēt šos 4 galvenos faktorus!
Cigarešu iepakojumiem ir zīmola attēlojuma, produktu aizsardzības un viltošanas novēršanas{0}}izsekojamības funkcijas, un to apstrādes precizitāte un kvalitātes standarti ir daudz augstāki nekā parastajiem iepakojumiem. Kā pēdējais cigarešu paciņu liešanas pamatprocess, līmējošā slāņa stiprums tieši nosaka cigarešu paciņu strukturālo stabilitāti visā uzglabāšanas, transportēšanas un pārdošanas procesā. Saskaņā ar Ķīnas Iepakošanas federācijas Tabakas iepakošanas profesionālās komitejas 2024. gada apsekojuma datiem gatavās produkcijas lūžņu īpatsvars, ko izraisījusi kastu līmēšanas problēma iekšzemes tabakas iepakojuma uzņēmumos, sasniegs vidēji 5,7%, un daži mazie un vidējie uzņēmumi pārsniegs 15%, ar ikgadējiem tiešiem ekonomiskiem zaudējumiem vairāk nekā 20 miljonu eiro apmērā.
Pašlaik cigarešu paciņu līmes kastīšu viskozes kontrolē ir trīs galvenie sāpju punkti: pirmkārt, līmes izvēle ir atkarīga no pieredzes, kā arī trūkst sistemātiskas saskaņošanas ar īpašiem cigarešu paciņām paredzētiem papīriem, piemēram, ūdens necaurlaidīgu papīru un pārneses alumīnija papīru; otrkārt, nav kvantitatīvu standartu procesa parametriem, piemēram, līmes uzklāšanai, ātrumam un viendabīgumam; Treškārt, spiedienizturēšanas parametru iestatīšana ir nepamatota, kā rezultātā līme pilnībā neiekļūst papīra šķiedrās. Pamatojoties uz to, šajā rakstā kā sākumpunkts tiek ņemta cigarešu paciņu līmes kārbu līmes atteices problēma un piedāvāta kvantitatīvi nosakāma un praktiska viskozes kontroles shēma no četrām dimensijām: līmes izvēle, līmēšanas procesa parametru optimizācija, spiediencietēšanas stāvokļa kontrole un visa procesa kvalitātes kontrole, kuras mērķis ir atrisināt izplatītas problēmas nozarē un uzlabot cigarešu paciņu ražošanas kvalitāti.
Cigarešu paciņu līmes līmes bojājuma galveno iemeslu analīze
01/ Nepietiekama līmēšanas veiktspēja un papīra pielāgošanās spēja
Papīra virsmas īpašības ir galvenais faktors, kas ietekmē saķeres efektu. Līmes fizikālās un ķīmiskās īpašības ir adhezīvās iedarbības pamatā, un tās nepietiekamā pielāgošanās cigarešu paciņas papīram ir galvenais līmes bojājuma cēlonis. Dažādu papīru virsmas īpašības un šķiedru struktūra ievērojami atšķiras, un prasības attiecībā uz līmvielu mitrināmību, caurlaidību un sacietēšanas īpašībām ir pilnīgi atšķirīgas, un dažādu papīru un līmvielu savietojamība ir parādīta 1. tabulā.
02/ Līmēšanas procesa parametri ir ārpus kontroles
Līmēšanas process ir galvenā līmes kontroles saite, un trīs līmes uzklāšanas parametru kontroles zaudēšana, līmes viendabīgums un līmes uzklāšanas ātrums ir svarīgs iemesls līmes neveiksmei.
(1) Uzklātais līmes daudzums ir nesaprātīgs
Ja līmes daudzums ir nepietiekams, līmjava nevar pilnībā nosegt papīra lipīgo virsmu, tiek samazināti savienošanas punkti starp šķiedrām un ievērojami samazinās adhezīvas stiprība. Pārmērīga līmes uzklāšana novedīs pie "līmes pārplūdes", piesārņos cigarešu paciņas izskatu, un līmes pārpalikums sacietējot viegli veido burbuļus, bet samazina līmes noturību, piemēram, ņemot 232g/m² lāzera pārneses papīru, sakarība starp līmes daudzumu un lobīšanās stiprumu ir parādīta 2. tabulā.
2. tabula Līmes daudzuma un lobīšanās stipruma saistība
(2)Līmes pārklājuma viendabīgums neatbilst ātrumam
Līmes pārklājuma viendabīgums tieši ietekmē līmējošā slāņa sprieguma sadalījumu. Ja uz pārklātās virsmas ir “izpalikuši līmes plankumi”, adhēzijas stiprums šajā zonā ir nulle, tāpēc tas ir vājš punkts, kas var izraisīt atslāņošanos. Kā piemēru ņemot 232g/m² lāzera pārneses papīru ar līmes pārklājumu 7g/m², pārklājuma ātruma ietekme uz procesa indikatoriem ir parādīta 3. tabulā.
3. tabula Līmes pārklājuma ātruma ietekme uz procesa indikatoriem
03/ Spiediens un cietēšanas apstākļi neatbilst standartam
Spiediens un sacietēšana pēc kartona kārbas salocīšanas ir galvenais solis, lai līme izveidotu stabilu savienojošo slāni. Nepietiekams spiediens vai pārāk īss spiediena paaugstināšanas laiks var novest pie tā, ka līmviela pilnībā neiekļūst šķiedrās vai izspiež gaisa burbuļus, kā rezultātā savienojuma slānī veidojas mikroskopiski tukšumi un galu galā izraisot atslāņošanos.
04/ Vides faktoru netiešā ietekme
Ražošanas vides temperatūra un mitrums var netieši ietekmēt līmes efektivitāti. Pārāk zema temperatūra (<18°C) reduces the adhesive's fluidity and slows down the curing process; too high a humidity (>65%) liek papīram absorbēt mitrumu, šķiedru izplešanos, palielina līmes iekļūšanas grūtības un paildzina cietēšanas laiku; pārāk zems mitrums (<40%) causes the adhesive surface to dry quickly while the interior is not fully cured, resulting in a "false tack" phenomenon. Changes in the delamination rate of cigarette cartons under different temperature and humidity conditions are shown in Figure 1.
1. att. Cigarešu paciņu atsveķošanas ātruma izmaiņas dažādos temperatūras un mitruma apstākļos
Optimizācijas shēma cigarešu paciņu līmes kastes viskozes kontrolei
01/ Līmes izvēles stratēģija, kuras pamatā ir papīra īpašības
Līmes atlases pamatprincips ir panākt "slapjamības pielāgošanu, caurlaidības pielāgošanu un sacietēšanas īpašību pielāgošanu", vienlaikus ņemot vērā lietošanas vides prasības, izmaksas un vides aizsardzību un veidojot zinātnisku atlases sistēmu, īpašā atlases stratēģija ir šāda.
(1) Precīzi izvēlieties atbilstoši papīra veidam
Dažādu cigarešu paciņu papīra virsmas struktūra, fizikālās un ķīmiskās īpašības būtiski atšķiras, un līmvielas veids un parametri ir mērķtiecīgi jāsaskaņo.
(1) Pārklāts papīrs: gluda virsma un blīvs tintes slānis, vēlams izvēlēties modificētu ūdens{1}}bāzes līmi ar viskozitāti 1800–2000 mPa·s. Tajā esošā virsmaktīvā viela var samazināt kontakta leņķi no 45 grādiem līdz 28 grādiem, lai uzlabotu mitrināmību; Pievienotais penetrants var izlauzties cauri tintes slāņa barjerai, palielināt iespiešanās dziļumu no 52 μm līdz 75 μm, un līmes stiprība sasniedz 2,65 N/cm, kas ir ievērojami augstāka nekā tradicionālajām līmēm uz ūdens bāzes.
(2) Pārneses lāzera alumīnija pārklājuma kartons: virsmas metāla pārklājums rada sliktu mitrināmību, un ir jāizvēlas speciāla ūdens -bāzes līme, kas satur saistvielu, caur kuru tiek veidota ķīmiskā saite starp metāla pārklājumu un līmi, lai palielinātu saķeres spēku, tādējādi saskares leņķis tiek samazināts no 78 grādiem un palielināts līdz 32 μm 6 grādiem; Ja tiek izmantotas līmvielas, temperatūra jākontrolē 90–100 grādu robežās, lai nodrošinātu pārklājuma mitrināšanas efektu.
(3) Ūdens irdens papīrs: irdenas šķiedras, viegli uzsūc mitrumu, vēlama līmes izvēle ar kušanas temperatūru 120–130 grādi, tā sacietēšanas ātrums ir ātrs, var izvairīties no mitruma uzsūkšanās un papīra deformācijas, iespiešanās dziļums var sasniegt vairāk nekā 48 μm, un līmes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 3 0 N/cm. Eksperimentālie dati parādīja, ka līmes līmes stiprība pie 160 grādiem bija 3,2 N/cm, kas bija daudz augstāka nekā 2,1 N/cm pie 140 grādiem.
(4) Gofrēta cigarešu paciņa oderējums: ir izvēlēta poraina struktūra, liels biezums, augstas caurlaidības līme, un cietēšanas ātrums tiek kontrolēts 3–5 sekundēs, lai nodrošinātu, ka līmes slānis pilnībā iekļūst gofrētajā spraugā un veido stabilu savienojuma struktūru.
(2) Vides pielāgošanās atlases kombinēta izmantošana
Uzglabājot un transportējot cigarešu paciņas, tās var saskarties ar augstu temperatūru un augstu mitruma vidi, un līmei ir jābūt atbilstošai laikapstākļu izturībai.
(1) Augstas temperatūras un augsta mitruma apgabali dienvidos: izvēlieties mitruma{1}}izturīgu modificētu ūdens-līmi un pievienojiet pelējuma inhibitorus, lai nodrošinātu, ka līmes stiprības saglabāšanas koeficients ir lielāks vai vienāds ar 90%, ja mitrums ir 80% un temperatūra ir 35 grādi, lai izvairītos no ūdens atslāņošanās, ko izraisa ūdens attīrīšana.
(2) Sausie un zemas temperatūras apgabali ziemeļos: izvēlieties zemas-kristāliskas līmes, optimizējiet molekulārās struktūras dizainu, izvairieties no līmējošā slāņa trausluma un plaisāšanas zemā temperatūrā un saglabājiet līmes stiprību -10 grādu temperatūrā, kas ir lielāka vai vienāda ar 85% struktūras stabilitāti vidē, lai nodrošinātu zemu temperatūru.
(3) Cigarešu iepakojumi, kas jālamina augstā temperatūrā: izvēlieties augstas -temperatūras noturīgu līmi (temperatūras izturība, kas ir lielāka par vai vienāda ar 120 grādiem), lai novērstu līmējošā slāņa mīkstināšanu un sabojāšanos, ko izraisa laminēšanas process, un nodrošinātu līmes ilglaicīgu stabilitāti.
(3) Līdzsvarot izmaksas un vides aizsardzību
Pamatojoties uz kvalitātes prasību izpildi, izveidot divkāršu vērtēšanas sistēmu "izmaksu efektivitāte un vides aizsardzība":
(1) Vides aizsardzības indeksa kontrole: GOS saturam līmēs uz ūdens bāzes ir jābūt mazākam vai vienādam ar 50 g/l, kas atbilst GB 38508-2020. gada “Gaistošo organisko savienojumu satura ierobežojumiem tīrīšanas līdzekļos”; Lai izvairītos no toksiskām gāzēm, kas rodas ražošanas procesā, un nodrošinātu darba vides drošību, līmēm priekšroka tiek dota halogēnu{{5} nesaturošiem un zemu dūmu produktiem.
(2) Visaptveroša izmaksu optimizācija: lai gan speciālo modificēto līmju vienības cena ir par aptuveni 15% augstāka nekā tradicionālo produktu cena, tā var ievērojami samazināt sveķu noņemšanas ātrumu un samazināt pārstrādes zudumus. Uzņēmuma praktiskā pielietošana rāda, ka pēc īpašu modificētu ūdens-līmju izmantošanas kopējās ražošanas izmaksas tiek samazinātas par 8%, panākot abpusēji izdevīgu kvalitāti un efektivitāti.
02/ Līmēšanas procesa kvantitatīvā optimizācija
(1) Nosakiet optimālo līmes uzklāšanas intervālu
Precīzi līmēšanas tilpuma standarti ir formulēti dažādiem papīriem, un eksperimentu ceļā tiek noteikts katra papīra "kritiskais līmes pielietojums" (minimālais līmes daudzums, kas tiek uzklāts, kad lobīšanās izturība sāk stabilizēties) un "optimālais līmes daudzums".
(1) Pārklāts papīrs: kritiskais līmēšanas daudzums ir 5 g/m², un optimālais diapazons ir 5–7 g/m². Šajā diapazonā līme var pilnībā nosegt līmes virsmu, veidot vienmērīgu līmes slāni, lobīšanās izturība ir stabila 2,4–2,65 N / cm, un pārplūdes ātrums tiek kontrolēts zem 0,5%.
(2) Transfer aluminizētais kartons: kritiskais līmēšanas daudzums 6g/m², optimālais diapazons 6-8g/m². Eksperimentālie dati liecināja, ka, ja papīra līmes daudzums bija 3–6 g/m², atdalīšanās stiprums lineāri palielinājās, palielinoties līmes pielietojumam, no 1,2 N/cm līdz 2,5 N/cm. Lobīšanās izturība diapazonā no 6 līdz 8 g/m² bija stabila, no 2,5 līdz 2,65 N/cm. Pārsniedzot 8 g/m², lobīšanās stiprums nedaudz samazinājās un ievērojami palielinājās pārplūdes ātrums no 0,5% līdz 8%.
(3) Ūdens irdens papīrs: kritiskais līmes daudzums ir 5 g/m² un optimālais diapazons ir 5–7 g/m², kas var nodrošināt, ka līmes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 3,0 N/cm, un tajā pašā laikā izvairīties no gumijas pārplūdes.
Ražošanas procesā līmes daudzums tiek precīzi kontrolēts, regulējot līmēšanas rullīša spraugu (precizitāte ± 0,01 mm), kas aprīkots ar tiešsaistes līmes daudzuma detektoru, reāllaika novērošanas un atgriezeniskās saites datiem, kā arī automātiski trauksmes signālu, ja novirze pārsniedz ±0,5 g/m², lai nodrošinātu, ka līmes daudzums vienmēr ir optimālā diapazonā.
(2) Optimizējiet līmēšanas ātrumu un viendabīgumu
Uzklāšanas ātrums un viendabīgums tieši ietekmē līmes mitrināšanas un iespiešanās efektu uz papīra virsmas, un ir nepieciešama precīza kontrole, izmantojot procesa saskaņošanu un aprīkojuma optimizāciju.
(1) Līmes uzklāšanas ātruma saskaņošana: atkarībā no līmes veida tiek noteikts ātruma standarts, un ūdens -bāzes līmes uzklāšanas ātrums tiek kontrolēts 50–70 m/min, un līmes uzklāšanas ātrums tiek kontrolēts 60–80 m/min, lai nodrošinātu, ka līmei ir pietiekams mitrināšanas laiks uz papīra virsmas vai vienāds ar (0..s). Lauka testa dati liecina, ka, palielinot līmēšanas ātrumu no 60 m/min līdz 90 m/min uz ūdens bāzes, līmēšanas viendabīguma kvalificētais ātrums samazinās no 98% līdz 75%, bet attīrīšanas ātrums palielinās no 1,2% līdz 5,8%, kas apliecina ātruma saskaņošanas nozīmi.
(2) Līmēšanas rullīšu optimizācija: izmantojiet aniloksa rullīšu līmēšanas tehnoloģiju, izvēlieties sietu skaitu atbilstoši papīra veidam, uzlabojiet līmes daudzumu un caurlaidību un nodrošiniet, lai uz līmētās virsmas nebūtu noplūdes vai uzkrāšanās.
(3) Tīrīšana un apkope: noformulējiet stingru līmēšanas veltņa tīrīšanas ciklu un rūpīgi notīriet to pēc katras ražošanas maiņas, lai nepieļautu, ka līmes slāņa sausā veidošanās ietekmē turpmāko līmēšanas efektu. Pēc tīrīšanas tiek izmantoti standarta paraugi, lai pārbaudītu līmēšanas viendabīgumu un caurlaidības ātrumu, kas ir lielāks vai vienāds ar 98% pirms ražošanas uzsākšanas, nodrošinot procesa stabilitāti no aprīkojuma apkopes līmeņa.
03/ Spiediena konservēšanas procesa standartizācija
Spiediena cietināšana ir galvenais solis, lai ar līmvielām veidotu stabilu līmes slāni, un ir jāizveido trīsdimensiju standarta sistēma "spiediena-laika-temperatūrai", vienlaikus optimizējot cietēšanas vidi, lai nodrošinātu savienojuma kvalitāti.
(1) Spiediena parametru standartizācija
Balstoties uz laboratorijas pārbaudes datiem, tiek izstrādāts vispārējs standarts cigarešu paciņu līmes spiediena paaugstināšanas procesam, un tas tiek elastīgi pielāgots atbilstoši papīra biezumam.
(1) Spiediens: standarta spiediena diapazons ir 0,4–0,6 MPa, augšējā robeža (0,5–0,6 MPa) biezam papīram (piemēram, gofrētā papīra oderējumam) un apakšējā robeža (0,4–0,5 MPa) plānam papīram (piemēram, pārnēsājamam alumīnija papīram), lai nodrošinātu, ka līme pilnībā iekļūst šķiedrā. Eksperimenti liecina, ka, palielinot spiedienu no 0,3 MPa līdz 0,5 MPa, bīdes izturība palielinās no 4,1 N/mm² līdz 5,2 N/mm², un uzlabojuma efekts ir ievērojams.
(2) Spiediena paaugstināšanas laiks: uz ūdens -bāzes līme zem spiediena 3–5 s, līmjava zem spiediena 2–3 s, un galvenā prasība ir spiediena paaugstināšanas laiks, kas ir lielāks vai vienāds ar 3 s. Dati liecina, ka pie 0,5 MPa spiediena, kad spiediena paaugstināšanas laiks palielinās no 1 s līdz 3 s, bīdes izturība lec no 2,1 N/mm² līdz 5,2 N/mm², kas ir pieaugums par 147,6%. Bīdes stiprības pieaugums palēninājās 3–5 s diapazonā, norādot, ka 3 s var apmierināt pamata sacietēšanas vajadzības.
③ Presēšanas temperatūra: līmes uz ūdens{0}} bāzes tiek presētas istabas temperatūrā, un līmes presēšanas temperatūra tiek kontrolēta no 40 līdz 50 grādiem. Mērena karsēšana paātrina sacietēšanas procesu un uzlabo savienošanas efektivitāti.
Ražošanas līnijā ir uzstādīti augstas-precizitātes spiediena sensori un taimeri, lai reāllaikā pārraudzītu katras kartona kārbas presēšanas procesu-, nodrošinot parametru atbilstību standartiem un novēršot nepareizas presēšanas izraisītu atslāņošanos.
(2) Sacietēšanas vides kontrole
Līmētās cigarešu paciņas sacietēšanai ievieto temperatūras{0}} un mitruma-kontrolējamā telpā (temperatūra 20–25 grādi, mitrums 50–60%). Sacietēšanas laikam jābūt vismaz 24 stundām uz ūdens bāzes veidotām līmēm vai 12 stundām citām līmēm. Pēc sacietēšanas līmes stiprība tiek pārbaudīta uz paraugiem, un tikai kvalificēti iepakojumi var pāriet uz nākamo procesu. Testēšanas standarti ir: pārklāts papīrs un pārneses{12}}metalizēta papīra lobīšanās izturība ir lielāka par vai vienāda ar 2,5 N/cm, koksnes{14}papīra lobīšanās izturība ir lielāka par vai vienāda ar 3,0 N/cm un bīdes izturība ir lielāka vai vienāda ar 5,0 N/mm².
Līmes kontrole cigarešu paciņu locīšanai ir sistemātisks process, kas ietver izejmateriālu izvēli, procesa parametru optimizāciju, vides kontroli un kvalitātes pārbaudi. Tās būtība ir precīza “līmējošās-papīra-procesa saskaņošana”. Līmes atlases stratēģija, kas balstīta uz papīra īpašībām, kvantitatīviem līmēšanas procesa parametriem, standartizētiem presēšanas un sacietēšanas apstākļiem un pilnu -procesa kvalitātes kontroles sistēmu, kas ierosināta šajā dokumentā, ir rūpnieciski pārbaudīta, lai efektīvi samazinātu cigarešu paciņu atslāņošanās līmeni līdz zem 1%, ievērojami uzlabojot produkta kvalitātes stabilitāti.