Delamineringshastigheden af ​​cigaretpakkegummi i foldekartoner er faldet til under 1 % - disse 4 nøglefaktorer kan ikke ignoreres!

Cigaretpakker har funktioner som brandvisning, produktbeskyttelse og anti-sporbarhed mod forfalskning, og deres procesnøjagtighed og kvalitetsstandarder er meget højere end almindelig emballage. Som den sidste kerneproces til støbning af cigaretpakker bestemmer styrken af ​​det klæbende lag direkte den strukturelle stabilitet af cigaretpakker i hele processen med lager, transport og salg. Ifølge 2024-undersøgelsesdata fra Tobacco Packaging Professional Committee of the China Packaging Federation vil skrotraten af ​​færdige produkter forårsaget af problemet med limning af kasser i indenlandske tobaksemballagevirksomheder nå et gennemsnit på 5,7 %, og nogle små og mellemstore virksomheder vil overstige 15 % med et årligt direkte økonomisk tab på mere end 200 millioner yuan.

På nuværende tidspunkt er der tre store smertepunkter i viskosekontrollen af ​​cigaretpakningslimkasser: For det første afhænger udvalget af klæbemiddel af erfaring, og der mangler systematisk matchning med specialpapirer til cigaretpakker såsom vandløst papir og transferaluminiseret papir; for det andet er der ingen kvantitativ standard for procesparametre såsom limpåføring, hastighed og ensartethed; For det tredje er indstillingen af ​​trykhærdningsparametre urimelig, hvilket resulterer i, at klæbemidlet ikke helt trænger ind i papirfibrene. Baseret på dette tager dette papir udgangspunkt i problemet med klæbeevnesvigt i cigaretpakkelimbokse og foreslår et kvantificerbart og praktisk viskosekontrolskema fra fire dimensioner: klæbemiddelvalg, limprocesparameteroptimering, trykhærdningstilstandskontrol og helproceskvalitetskontrol, med det formål at løse almindelige problemer i industrien og forbedre produktionskvaliteten af ​​cigaretpakker.

Analyse af de centrale årsager til svigt af lim til cigaretpakninger

01/ Utilstrækkelig klæbeevne og papirtilpasningsevne

Papirets overfladeegenskaber er en nøglefaktor, der påvirker limningseffekten. De fysiske og kemiske egenskaber af klæbemidlet er grundlaget for klæbeeffekten, og dets utilstrækkelige tilpasningsevne til cigaretpakkepapiret er den primære årsag til klæbemiddelsvigt. Overfladeegenskaberne og fiberstrukturen af ​​forskellige papirer er væsentligt forskellige, og kravene til befugtningsevne, permeabilitet og hærdningsegenskaber for klæbemidler er helt forskellige, og kompatibiliteten af ​​forskellige papirer og klæbemidler er vist i tabel 1.

02/ Limeprocesparametrene er ude af kontrol

Limningsprocessen er kerneleddet i klæbemiddelkontrol, og tabet af kontrol af de tre parametre for limpåføring, limens ensartethed og limpåføringshastighed er en vigtig årsag til, at klæbemidlet ikke fungerer.

(1) Mængden af ​​påført lim er urimelig

Når mængden af ​​lim er utilstrækkelig, kan klæbemidlet ikke helt dække papirets klæbende overflade, bindingspunkterne mellem fibrene reduceres, og klæbestyrken reduceres betydeligt. Overdreven limpåføring vil føre til "limoverløb", forurener udseendet af cigaretpakken, og det overskydende klæbemiddel er let at producere bobler ved hærdning, men reducerer klæbeægtheden, idet man tager 232g/m² laseroverføringspapir som et eksempel, forholdet mellem mængden af ​​lim og skrælningsstyrken er vist i tabel 2.

Tabel 2 Sammenhæng mellem limmængde og skrælningsstyrke

(2)Limbelægningens ensartethed matcher ikke hastigheden



Ensartetheden af ​​limbelægningen påvirker direkte spændingsfordelingen af ​​klæbemiddellaget. Hvis der er "glippede limpletter" på den coatede overflade, er vedhæftningsstyrken i dette område nul, hvilket gør det til et svagt punkt, der er tilbøjelig til at delaminere. Tager man 232g/m² lasertransferpapir med en limbelægning på 7g/m² som eksempel, er effekten af ​​coatinghastighed på procesindikatorer vist i tabel 3.



Tabel 3 Effekt af limbelægningshastighed på procesindikatorer

03/ Tryk- og hærdningsbetingelser ikke op til standard

Tryksætning og hærdning efter foldning af kartonen er et nøgletrin for, at klæbemidlet danner et stabilt bindelag. Utilstrækkeligt tryk eller for kort trykningstid kan føre til, at klæbemidlet ikke trænger helt ind i fibrene eller udstøder luftbobler, hvilket resulterer i mikroskopiske hulrum i bindingslaget og i sidste ende forårsager delaminering.

04/ Indirekte påvirkninger af miljøfaktorer

Temperaturen og fugtigheden i produktionsmiljøet kan indirekte påvirke limens effektivitet. For lav temperatur (<18°C) reduces the adhesive's fluidity and slows down the curing process; too high a humidity (>65 %) får papiret til at absorbere fugt, fiberudvidelse, øget vanskelighed med at trænge ind og forlænge hærdningstid; for lav luftfugtighed (<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.

Fig. 1 Ændringer i cigaretpakkernes degumeringshastighed under forskellige temperatur- og luftfugtighedsforhold

Optimeringsskema for viskosekontrol af cigaretpakkelimkasse

01/ Klæbemiddelvalgsstrategi baseret på papiregenskaber

Kerneprincippet for udvælgelse af klæbemiddel er at opnå "tilpasning af befugtningsevne, tilpasning af permeabilitet og tilpasning af hærdningsegenskaber", mens der tages hensyn til kravene til brugsmiljøet, omkostninger og miljøbeskyttelse og opbygning af et videnskabeligt udvælgelsessystem, er den specifikke udvælgelsesstrategi som følger.

(1) Vælg nøjagtigt efter papirtypen

Overfladestrukturen, fysiske og kemiske egenskaber af forskellige cigaretpakkepapirer er væsentligt forskellige, og klæbemidlets type og parametre skal matches målrettet.

(1) Coated papir: glat overflade og tæt blæklag, vælg helst modificeret vand-baseret klæbemiddel med en viskositet på 1800~2000mPa·s. Det overfladeaktive middel, det indeholder, kan reducere kontaktvinklen fra 45 grader til 28 grader for at forbedre befugtningsevnen; Den tilføjede penetrering kan bryde gennem blæklagets barriere, øge indtrængningsdybden fra 52μm til 75μm, og klæbestyrken når 2,65N/cm, hvilket er væsentligt højere end konventionelle vandbaserede klæbemidler.

(2) Overførselslaser-aluminiumbelægningskarton: overflademetalbelægningen fører til dårlig befugtning, og der bør vælges en speciel vand-baseret klæbemiddel indeholdende et koblingsmiddel, hvorigennem den kemiske binding mellem metalbelægningen og klæbemidlet dannes for at øge bindingskraften, så kontaktvinklen reduceres fra 78 grader til 32 graders dybde, og 8m er øget penetration dep, 8m; Hvis der anvendes klæbemidler, skal temperaturen kontrolleres til 90~100 grader for at sikre befugtningseffekten af ​​belægningen.

(3) Vandløst papir: løse fibre, let at absorbere fugt, foretrukket valg af klæbemiddel med et smeltepunkt på 120~130 grader, dets hærdningshastighed er hurtig, kan undgå fugtabsorption og deformation af papiret, indtrængningsdybden kan nå mere end 48μm, og klæbestyrken er lig med 3.3.3. De eksperimentelle data viste, at klæbemidlets klæbestyrke ved 160 grader var 3,2 N/cm, hvilket var meget højere end 2,1 N/cm ved 140 grader.

(4) Korrugeret cigaretpakkeforing: porøs struktur, stor tykkelse, høj permeabilitet klæbemiddel er valgt, og hærdningshastigheden styres til 3 ~ 5s for at sikre, at klæbelaget trænger helt ind i det korrugerede mellemrum og danner en stabil bindingsstruktur.

(2) Kombineret brug af miljøtilpasningsvalg

Under opbevaring og transport af cigaretpakker kan den stå over for miljøer med høj temperatur og høj luftfugtighed, og klæbemidlet skal have tilsvarende vejrbestandighed.

(1) Områder med høj temperatur og høj luftfugtighed i syd: vælg fugtigheds-modificeret vand-baseret klæbemiddel, og tilføj meldughæmmere for at sikre, at vedhæftningsgraden er større end eller lig med 90 % under en fugtighed på 80 % og en temperatur på 35 grader, for at undgå afsugning af vand, for at undgå afsugning af vand. klæbende lag.

(2) Tørre områder og områder med lav-temperatur i nord: vælg lav-krystallinske klæbemidler, optimer design af molekylestrukturen, undgå skørhed og revner i klæbelaget ved lav temperatur, og bibehold klæbestyrken på -10 grader ved Større end eller lig med 85 % strukturstabilitet i det strukturelle miljø.

(3) Cigaretpakker, der skal lamineres ved høj temperatur: vælg en høj-temperaturbestandig klæbemiddel (temperaturmodstand større end eller lig med 120 grader) for at forhindre blødgøring og svigt af klæbelaget forårsaget af lamineringsprocessen, og sikre langtidsstabilitet af klæbemidlets ydeevne.

(3) Afbalancere omkostninger og miljøbeskyttelse

Ud fra forudsætningen om at opfylde kvalitetskravene, etablere et dobbelt evalueringssystem for "omkostningsydelse og miljøbeskyttelse":

(1) Miljøbeskyttelsesindekskontrol: VOC-indholdet i vand-baserede klæbemidler skal være mindre end eller lig med 50 g/L, hvilket overholder GB 38508-2020 "Grænser for indhold af flygtige organiske forbindelser for rengøringsmidler"; Halogen-frie og røgfattige produkter foretrækkes til klæbemidler for at undgå giftige gasser, der dannes under produktionsprocessen, og sikre arbejdsmiljøets sikkerhed.

(2) Omfattende omkostningsoptimering: Selvom enhedsprisen for specielle modificerede klæbemidler er omkring 15% højere end for konventionelle produkter, kan den reducere afgummihastigheden betydeligt og reducere efterbearbejdningstab. Den praktiske anvendelse af en virksomhed viser, at efter brug af specielle modificerede vand-baserede klæbemidler reduceres de omfattende produktionsomkostninger med 8 %, hvilket opnår en win-win-situation af kvalitet og effektivitet.

02/ Kvantitativ optimering af limproces

(1) Bestem det optimale limpåføringsinterval

Præcise limvolumenstandarder er formuleret for forskellige papirer, og den "kritiske limpåføring" (den mindste mængde lim, der påføres, når skrælningsstyrken begynder at stabilisere sig) og den "optimale mængde lim" af hvert papir bestemmes gennem eksperimenter.

(1) Coated papir: den kritiske limmængde er 5g/m², og det optimale område er 5~7g/m². I dette område kan klæbemidlet fuldt dække klæbemiddeloverfladen, danne et ensartet klæbende lag, afrivningsstyrken er stabil ved 2,4~2,65N/cm, og overløbshastigheden kontrolleres under 0,5%.

(2) Transferaluminiseret karton: kritisk limmængde 6g/m², optimalt område 6~8g/m². Eksperimentelle data viste, at når limmængden af ​​papiret var 3~6g/m², steg skrælningsstyrken lineært med stigningen af ​​limpåføringen, fra 1,2N/cm til 2,5N/cm. Afskalningsstyrken i området 6~8g/m² havde en tendens til at være stabil, mellem 2,5~2,65N/cm. Efter at have overskredet 8 g/m² faldt skrælningsstyrken en smule, og overløbshastigheden steg markant fra 0,5 % til 8 %.

(3) Vandløst papir: den kritiske limmængde er 5g/m², og det optimale område er 5~7g/m², hvilket kan sikre, at klæbestyrken er større end eller lig med 3,0N/cm, og samtidig undgå gummioverløbsforurening.

Under produktionsprocessen styres mængden af ​​lim nøjagtigt ved at justere mellemrummet på limvalsen (nøjagtighed ± 0,01 mm), udstyret med en online limmængdedetektor, realtidsovervågning og feedbackdata og automatisk alarmerende, når afvigelsen overstiger ±0,5 g/m² for at sikre, at mængden af ​​lim altid er i det optimale område.

(2) Optimer limningshastigheden og ensartetheden

Påføringshastigheden og ensartetheden påvirker direkte klæbemidlets befugtnings- og penetreringseffekt på papiroverfladen, og der kræves præcis kontrol gennem procestilpasning og udstyrsoptimering.

(1) Tilpasning af limpåføringshastighed: I henhold til typen af ​​klæbemiddel er hastighedsstandarden formuleret, og den vandbaserede klæbemiddelpåføringshastighed kontrolleres til 50~70m/min, og klæbemiddelpåføringshastigheden styres til 60~80m/min for at sikre, at klæbemidlet har tilstrækkelig befugtningstid på papiroverfladen, der er lig med 0. Felttestdataene viser, at når limningshastigheden for vand-baseret klæbemiddel øges fra 60m/min til 90m/min, falder den kvalificerede limningsensartethed fra 98 % til 75 %, og afgummihastigheden stiger fra 1,2 % til 5,8 %, hvilket bekræfter vigtigheden af ​​hastighedstilpasning.

(2) Optimering af limruller: Brug anilox-rullelimningsteknologi, vælg antallet af maske i henhold til papirtypen, forbedre mængden af ​​lim og permeabilitet, og sørg for, at der ikke er lækage eller ophobning på den limede overflade.

(3) Rengøring og vedligeholdelse: Formuler en streng rengøringscyklus for limvalsen, og rengør den grundigt efter hvert produktionsskift for at forhindre, at den tørre dannelse af limlaget påvirker den efterfølgende limeffekt. Efter rensning bruges standardprøver til at verificere limningens ensartethed og beståelseshastigheden Større end eller lig med 98% før produktionen påbegyndes, hvilket sikrer stabiliteten af ​​processen fra niveauet af udstyrsvedligeholdelse.

03/ Standardisering af trykhærdningsprocessen

Trykhærdning er et nøgletrin i dannelsen af ​​et stabilt klæbelag af klæbemidler, og det er nødvendigt at etablere et tre-dimensionelt standardsystem for "tryk-tid-temperatur", samtidig med at hærdningsmiljøet optimeres for at sikre kvaliteten af ​​bindingen.

(1) Standardisering af tryksætningsparametre

Baseret på laboratorieverifikationsdata formuleres en generel standard for tryksætningsprocessen for cigaretpakkelim, og den er fleksibelt justeret i henhold til papirets tykkelse.

(1) Tryk: Standardtrykområdet er 0,4 ~ 0,6 MPa, den øvre grænse (0,5 ~ 0,6 MPa) for tykt papir (såsom bølgepapirforing) og den nedre grænse (0,4~0,5 MPa) for tyndt papir (såsom transferaluminiseret papir) for at sikre, at klæbemidlet trænger helt ind i fiberen. Eksperimenter viser, at når trykket øges fra 0,3 MPa til 0,5 MPa, øges forskydningsstyrken fra 4,1N/mm² til 5,2N/mm², og forbedringseffekten er signifikant.

(2) Tryktid: vand-baseret klæbemiddel under tryk i 3~5 s, klæbemiddel under tryk i 2~3 s, og kernekravet er tryksætningstid større end eller lig med 3 s. Dataene viser, at ved 0,5 MPa tryk, når tryktiden stiger fra 1s til 3s, springer forskydningsstyrken fra 2,1N/mm² til 5,2N/mm², en stigning på 147,6%. Væksten i forskydningsstyrken aftog i intervallet 3~5s, hvilket indikerer, at 3s kunne opfylde de grundlæggende hærdningsbehov.

③ Pressetemperatur: Vand-baserede klæbemidler presses ved stuetemperatur, hvor klæbemiddelpresningstemperaturen er styret mellem 40-50 grader. Moderat opvarmning fremskynder hærdningsprocessen og forbedrer bindingseffektiviteten.

Høj-tryksensorer og timere er installeret på produktionslinjen for at overvåge presseprocessen for hver karton i realtid-, hvilket sikrer, at parametrene overholder standarderne og forhindrer delaminering forårsaget af forkert presning.

(2) Styring af hærdemiljø

De limede cigaretpakker placeres i et temperatur-- og fugtigheds-kontrolleret rum (temperatur 20-25 grader, luftfugtighed 50%-60%) til hærdning. Hærdningstiden bør ikke være mindre end 24 timer for vand-baserede klæbemidler eller 12 timer for andre klæbemidler. Efter hærdning testes klæbestyrken på prøver, og kun kvalificerede pakker kan gå videre til næste proces. Teststandarderne er: belagt papir og overførsel-metalliseret papirskrælningsstyrke Større end eller lig med 2,5 N/cm, træ-frit papirskrælningsstyrke Større end eller lig med 3,0 N/cm og forskydningsstyrke Større end eller lig med 5,0 N/mm².

Limkontrol til cigaretpakkefoldning er en systematisk proces, der involverer råvarevalg, procesparameteroptimering, miljøkontrol og kvalitetskontrol. Dens kerne ligger i at opnå præcis matchning af "klæbende-papir-processen". Den klæbemiddeludvælgelsesstrategi, der er baseret på papirkarakteristika, kvantificerede limprocesparametre, standardiserede presse- og hærdningsbetingelser og fuld-proceskvalitetskontrolsystem, der er foreslået i dette dokument, er blevet industrielt verificeret for effektivt at reducere cigaretpakningsdelamineringshastigheden til under 1 %, hvilket væsentligt forbedrer stabiliteten af ​​produktkvaliteten.