Az összehajtható kartondobozokban lévő cigarettás gumicukor leválási aránya 1% alá csökkent-ezt a 4 kulcstényezőt nem lehet figyelmen kívül hagyni!
A cigarettacsomagok a márkamegjelenítés, a termékvédelem és a hamisítás elleni nyomon követhetőség -funkciójával rendelkeznek, és folyamatpontosságuk és minőségi szabványaik sokkal magasabbak, mint a hagyományos csomagolásoké. A cigarettacsomag-öntés utolsó alapvető folyamataként a ragasztóréteg szilárdsága közvetlenül meghatározza a cigarettacsomagok szerkezeti stabilitását a raktározás, szállítás és értékesítés teljes folyamatában. A Kínai Csomagolási Szövetség Dohánycsomagolási Szakmai Bizottságának 2024-es felmérési adatai szerint a hazai dohánycsomagoló vállalkozások dobozragasztási problémája miatt a késztermékek selejtezési aránya átlagosan eléri az 5,7%-ot, egyes kis- és középvállalkozások pedig meghaladják a 15%-ot, több mint 20 milliós éves közvetlen gazdasági veszteség mellett.
Jelenleg három fő fájdalmas pont van a cigarettacsomag-ragasztós dobozok viszkózszabályozásában: először is, a ragasztó kiválasztása a tapasztalatoktól függ, és hiányzik a szisztematikus illeszkedés a cigarettacsomagokhoz használt speciális papírokkal, mint például a vizes laza papír és a transzfer alumíniumpapír; másodszor, nincs mennyiségi szabvány az olyan folyamatparaméterekre, mint a ragasztó felhordása, sebessége és egyenletessége; Harmadszor, a nyomás alatti térhálósítási paraméterek beállítása ésszerűtlen, ami azt eredményezi, hogy a ragasztó nem hatol át teljesen a papírszálakon. Ebből kiindulva a cikk a cigarettacsomag-ragasztós dobozok ragasztási tönkremenetelének problémáját veszi kiindulópontnak, és egy számszerűsíthető és praktikus viszkózszabályozási sémát javasol négy dimenzióból: ragasztóválasztás, ragasztási folyamat paraméterek optimalizálása, nyomás alatti térhálósodási állapot ellenőrzése és a teljes folyamat minőségének ellenőrzése, amelyek célja az iparban gyakori problémák megoldása és a cigarettacsomagok gyártási minőségének javítása.
A cigarettacsomagragasztó-ragasztó meghibásodásának fő okainak elemzése
01/ Nem megfelelő ragasztóképesség és papír alkalmazkodóképesség
A papír felületi tulajdonságai kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a kötési hatást. A ragasztóanyag fizikai és kémiai tulajdonságai a tapadóhatás alapját képezik, a ragasztóanyag tönkremenetelének elsődleges oka a cigarettacsomag papírhoz való elégtelen alkalmazkodóképessége. A különböző papírok felületi tulajdonságai és szálszerkezete jelentősen eltér egymástól, a ragasztók nedvesíthetőségére, permeabilitására, kötési jellemzőire vonatkozó követelmények pedig teljesen eltérőek, a különböző papírok és ragasztók kompatibilitását az 1. táblázat mutatja.
02/ A ragasztási folyamat paraméterei nem szabályozhatók
A ragasztási folyamat a ragasztóanyag-szabályozás fő láncszeme, és a ragasztó felvitelének három paramétere, a ragasztó egyenletessége és a ragasztó felviteli sebessége feletti ellenőrzés elvesztése fontos oka a ragasztó meghibásodásának.
(1) A felvitt ragasztó mennyisége ésszerűtlen
Ha a ragasztó mennyisége nem elegendő, a ragasztó nem tudja teljesen lefedni a papír tapadó felületét, csökkennek a szálak közötti kötési pontok, és jelentősen csökken a tapadási szilárdság. A túlzott ragasztófelhordás "ragasztó túlcsorduláshoz" vezet, szennyezi a cigarettacsomag megjelenését, és a felesleges ragasztó könnyen buborékokat képez a kikeményedés során, de csökkenti a tapadási szilárdságot, például a 232g/m² lézeres transzferpapírral, a ragasztó mennyisége és a lehúzási szilárdság közötti összefüggést a 2. táblázat mutatja.
2. táblázat A ragasztó mennyisége és a lehúzási szilárdság közötti kapcsolat
(2)A ragasztóbevonat egyenletessége nem felel meg a sebességnek
A ragasztóbevonat egyenletessége közvetlenül befolyásolja a ragasztóréteg feszültségeloszlását. Ha „kimaradt ragasztófoltok” vannak a bevont felületen, a tapadási szilárdság ezen a területen nulla, így a felület egy gyenge pont, amely hajlamos a rétegvesztésre. Példaként 232 g/m² tömegű, 7 g/m² ragasztóbevonatú lézertranszfer papírt veszünk, a bevonat sebességének a folyamatjelzőkre gyakorolt hatását a 3. táblázat mutatja.
3. táblázat A ragasztóbevonat sebességének hatása a folyamatjelzőkre
03/ A nyomás és a keményedés feltételei nem felelnek meg a szabványnak
A kartondoboz összehajtása utáni nyomás alá helyezés és kikeményedés kulcsfontosságú lépés ahhoz, hogy a ragasztó stabil kötőréteget képezzen. Az elégtelen nyomás vagy a túl rövid nyomás alatti idő ahhoz vezethet, hogy a ragasztó nem hatol be teljesen a szálakba, vagy nem veri ki a légbuborékokat, ami mikroszkopikus méretű üregeket eredményezhet a kötőrétegben, és végül leváláshoz vezethet.
04/ Környezeti tényezők közvetett hatásai
A gyártási környezet hőmérséklete és páratartalma közvetve befolyásolhatja a ragasztó hatékonyságát. Túl alacsony hőmérséklet (<18°C) reduces the adhesive's fluidity and slows down the curing process; too high a humidity (>65%) miatt a papír felszívja a nedvességet, a szálak kitágulnak, megnövekszik a ragasztó behatolási nehézsége és meghosszabbodik a kikeményedési idő; túl alacsony páratartalom (<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. ábra: A cigarettacsomagok gyantamentesítési sebességének változása különböző hőmérsékleti és páratartalom mellett
Optimalizálási séma a cigarettacsomag ragasztódoboz viszkóz szabályozásához
01/ Ragasztóválasztási stratégia a papír tulajdonságai alapján
A ragasztó kiválasztásának alapelve a "nedvesíthetőség, az áteresztőképesség és a kötési jellemzők adaptációja" elérése, miközben figyelembe veszi a felhasználási környezet, a költségek és a környezetvédelem követelményeit, valamint tudományos kiválasztási rendszert hoz létre, a konkrét kiválasztási stratégia a következő.
(1) Pontosan válasszon a papír típusának megfelelően
A különböző cigarettacsomag-papírok felületi szerkezete, fizikai és kémiai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól, a ragasztó típusát és paramétereit célzottan össze kell hangolni.
(1) Bevonatos papír: sima felület és sűrű tintaréteg, lehetőleg 1800–2000 mPa·s viszkozitású módosított víz{1}}alapú ragasztót válasszon. A benne lévő felületaktív anyag csökkentheti az érintkezési szöget 45 fokról 28 fokra a nedvesíthetőség javítása érdekében; A hozzáadott penetráns áttörheti a tintaréteg gátját, 52 μm-ről 75 μm-re növelheti a behatolási mélységet, a tapadási szilárdság pedig eléri a 2,65 N/cm-t, ami lényegesen magasabb, mint a hagyományos víz{10}alapú ragasztóké.
(2) Transzfer lézeres alumíniumbevonat karton: a felületi fémbevonat rossz nedvesíthetőséghez vezet, ezért speciális, kötőanyagot tartalmazó víz{1}}alapú ragasztót kell választani, amelyen keresztül a fémbevonat és a ragasztóanyag között kémiai kötés jön létre a kötési erő fokozása érdekében, így az érintkezési szög 78 fokról csökken, és a mélység 32 μm-re nő; Ragasztók használata esetén a hőmérsékletet 90-100 fok között kell szabályozni, hogy biztosítsa a bevonat nedvesítő hatását.
(3) Víz laza papír: laza szálak, könnyen felszívja a nedvességet, előnyösen választható a 120-130 fokos olvadáspontú ragasztó, kötési sebessége gyors, elkerülheti a nedvesség felszívódását és a papír deformálódását, a behatolási mélység elérheti a 48 μm-t, és a ragasztószilárdság nagyobb vagy egyenlő, mint 0 N / cm. A kísérleti adatok azt mutatták, hogy a ragasztó tapadási szilárdsága 160 fokon 3,2 N/cm volt, ami jóval magasabb, mint a 140 fokos 2,1 N/cm.
(4) Hullámos cigarettacsomag bélés: porózus szerkezetű, nagy vastagságú, nagy áteresztőképességű ragasztó van kiválasztva, és a keményedési sebességet 3-5 másodperccel szabályozzák, hogy a ragasztóréteg teljesen behatoljon a hullámos résbe, és stabil kötőszerkezetet képezzen.
(2) A környezeti alkalmazkodás kiválasztásának kombinált alkalmazása
A cigarettásdobozok tárolása és szállítása során magas hőmérsékletű és magas páratartalmú környezettel szembesülhet, és a ragasztónak megfelelő időjárásállósággal kell rendelkeznie.
(1) Magas hőmérsékletű és magas páratartalmú területek délen: válasszon nedvességálló, módosított víz-alapú ragasztót, és adjon hozzá penészgomba-gátlókat, hogy a ragasztószilárdság megtartása legalább 90% legyen 80%-os páratartalom és 35 fokos hőmérséklet mellett, hogy elkerülhető legyen a víz felszívódása és a víz felszívódása okozta lágyulás.
(2) Száraz és alacsony hőmérsékletű területek északon: válasszon alacsony-kristályos ragasztókat, optimalizálja a molekulaszerkezet kialakítását, elkerülje a ragasztóréteg ridegségét és repedését alacsony hőmérsékleten, és tartsa a ragasztószilárdságot -10 fokon 85%-nál nagyobb vagy azzal egyenlő szerkezeti hőmérsékleten az alacsony hőmérsékletű környezetben.
(3) Cigarettacsomagok, amelyeket magas hőmérsékleten kell laminálni: válasszon magas-hőmérsékletnek ellenálló ragasztót (120 fok vagy annál nagyobb hőmérsékletállóság), hogy megakadályozza a ragasztóréteg laminálási folyamat által okozott meglágyulását és tönkremenetelét, és biztosítsa a ragasztó hosszú távú stabilitását.
(3) Egyensúlyozza a költségeket és a környezetvédelmet
A minőségi követelmények teljesítésének előfeltételeként hozzon létre egy „költségteljesítmény és környezetvédelem” kettős értékelési rendszerét:
(1) Környezetvédelmi index ellenőrzése: a víz-alapú ragasztók VOC-tartalmának 50 g/l-nél kisebbnek vagy azzal egyenlőnek kell lennie, ami megfelel a GB 38508-2020 "Tisztítószerek illékony szerves vegyülettartalmának határértékei" előírásainak; Ragasztóként előnyben részesítik a halogén-mentes és alacsony füsttartalmú termékeket, hogy elkerüljék a gyártási folyamat során keletkező mérgező gázokat, és biztosítsák a munkakörnyezet biztonságát.
(2) Átfogó költségoptimalizálás: Bár a speciálisan módosított ragasztók egységára körülbelül 15%-kal magasabb, mint a hagyományos termékeké, jelentősen csökkentheti a gyantamentesítési arányt és csökkentheti az újrafeldolgozási veszteségeket. Egy vállalkozás gyakorlati alkalmazása azt mutatja, hogy a speciális, módosított víz-alapú ragasztók használata után az átfogó gyártási költség 8%-kal csökken, így a minőség és a hatékonyság előnyös -nyertes helyzete érhető el.
02/ Ragasztási folyamat mennyiségi optimalizálása
(1) Határozza meg az optimális ragasztófelhordási intervallumot
A különböző papírokhoz precíz ragasztási mennyiségi szabványokat fogalmaznak meg, és kísérletekkel határozzák meg az egyes papírok "kritikus ragasztófelvitelét" (a minimális ragasztómennyiséget, amikor a leválási szilárdság stabilizálódni kezd) és az "optimális ragasztómennyiséget".
(1) Bevonatos papír: a kritikus ragasztási mennyiség 5 g/m², az optimális tartomány pedig 5–7 g/m². Ebben a tartományban a ragasztó teljesen lefedheti a ragasztófelületet, egységes ragasztóréteget képezhet, a leválási szilárdság stabil 2,4–2,65 N/cm, és a túlfolyási sebesség 0,5% alatt van szabályozva.
(2) Transzfer aluminizált karton: kritikus ragasztási mennyiség 6g/m², optimális tartomány 6-8g/m². A kísérleti adatok azt mutatták, hogy amikor a papír ragasztómennyisége 3-6 g/m² volt, a lehúzási szilárdság lineárisan nőtt a ragasztó felvitelének növekedésével, 1,2 N/cm-ről 2,5 N/cm-re. A 6–8 g/m² tartományban lévő hámlási szilárdság általában stabil volt, 2,5–2,65 N/cm között. A 8 g/m² túllépése után a lefejtési szilárdság enyhén csökkent, és a túlfolyási sebesség jelentősen, 0,5%-ról 8%-ra nőtt.
(3) Vizes papír: a kritikus ragasztómennyiség 5 g/m², az optimális tartomány pedig 5–7 g/m², ami biztosítja, hogy a tapadási szilárdság nagyobb vagy egyenlő legyen, mint 3,0 N/cm, és ezzel egyidejűleg elkerülhető a gumi túlfolyó szennyeződése.
A gyártási folyamat során a ragasztó mennyiségének pontos szabályozása a ragasztóhenger résének beállításával (pontosság ± 0,01 mm), online ragasztómennyiség-érzékelővel, valós idejű figyeléssel és visszacsatolási adatokkal, valamint automatikus riasztással, ha az eltérés meghaladja a ±0,5 g/m²-t, hogy a ragasztómennyiség mindig az optimális tartományban legyen.
(2) Optimalizálja a ragasztás sebességét és egyenletességét
A felvitel sebessége és egyenletessége közvetlenül befolyásolja a ragasztó nedvesítő és áthatoló hatását a papír felületén, és pontos szabályozásra van szükség a folyamatillesztés és a berendezés optimalizálása révén.
(1) A ragasztó felviteli sebességének illesztése: A ragasztó típusától függően a sebességszabványt meghatározzák, és a víz-alapú ragasztó felviteli sebességét 50–70 m/perc értékre, a ragasztó felviteli sebességét pedig 60–80 m/perc értékre szabályozzák, hogy a ragasztónak elegendő nedvesedési ideje legyen a papír felületén (0.5 s-nál nagyobb). A terepi vizsgálati adatok azt mutatják, hogy ha a víz-alapú ragasztó ragasztási sebességét 60 m/perc-ről 90 m/perc-re növeljük, a ragasztási egyenletesség minősített aránya 98%-ról 75%-ra csökken, a kenőanyag eltávolítási arány pedig 1,2%-ról 5,8%-ra nő, ami igazolja a sebességillesztés fontosságát.
(2) Ragasztóhengerek optimalizálása: Alkalmazza az anilox görgős ragasztási technológiát, válassza ki a hálók számát a papír típusának megfelelően, javítsa a ragasztó mennyiségét és az áteresztőképességet, és gondoskodjon arról, hogy a ragasztott felületen ne legyen szivárgás vagy felhalmozódás.
(3) Tisztítás és karbantartás: Fogalmazzon meg egy szigorú tisztítási ciklust a ragasztóhenger számára, és minden gyártási műszak után alaposan tisztítsa meg, hogy a ragasztóréteg száraz képződése ne befolyásolja a későbbi ragasztási hatást. Tisztítás után standard próbatestekkel ellenőrizzük a ragasztás egyenletességét és a 98%-nál nagyobb vagy egyenlő áteresztőképességet a gyártás megkezdése előtt, biztosítva a folyamat stabilitását a berendezés karbantartásának szintjétől.
03/ A nyomás alatti térhálósodási folyamat szabványosítása
A nyomás alatti kikeményítés kulcsfontosságú lépés a stabil ragasztóréteg ragasztók általi kialakításában, és szükség van egy háromdimenziós szabványos "nyomás-idő-hőmérséklet" kialakítására, miközben optimalizálni kell a kötési környezetet a kötés minőségének biztosítása érdekében.
(1) A nyomás alatti paraméterek szabványosítása
Laboratóriumi hitelesítési adatok alapján a cigarettacsomagragasztó túlnyomásos eljárására általános szabvány kerül megfogalmazásra, amely rugalmasan igazodik a papír vastagságához.
(1) Nyomás: A szabványos nyomástartomány 0,4–0,6 MPa, a felső határ (0,5–0,6 MPa) vastag papír (például hullámpapír bélés) és alsó határérték (0,4–0,5 MPa) vékony papír (például transzfer alumíniumpapír) esetén annak biztosítására, hogy a ragasztó teljesen áthatoljon a szálon. A kísérletek azt mutatják, hogy ha a nyomást 0,3 MPa-ról 0,5 MPa-ra növeljük, a nyírószilárdság 4,1 N/mm²-ről 5,2 N/mm²-re nő, és a javító hatás jelentős.
(2) Nyomás alatti idő: víz-alapú ragasztó nyomás alatt 3–5 másodpercig, ragasztó nyomás alatt 2–3 másodpercig, és az alapvető követelmény a nyomás alatti idő 3 másodpercnél nagyobb vagy egyenlő. Az adatok azt mutatják, hogy 0,5 MPa nyomáson, amikor a túlnyomási idő 1 másodpercről 3 másodpercre nő, a nyírószilárdság 2,1 N/mm²-ről 5,2 N/mm²-re ugrik, ami 147,6%-os növekedést jelent. A nyírószilárdság növekedése 3-5 s tartományban lelassult, ami azt jelzi, hogy a 3 másodperc kielégíti az alapvető kikeményedési igényeket.
③ Préselési hőmérséklet: A víz{0}}alapú ragasztókat szobahőmérsékleten préselik, a ragasztópréselési hőmérséklet 40-50 fok között van szabályozva. A mérsékelt melegítés felgyorsítja a kikeményedési folyamatot és javítja a kötés hatékonyságát.
A gyártósoron nagy-precíziós nyomásérzékelők és időzítők vannak felszerelve, amelyek az egyes kartondobozok préselési folyamatát valós időben-figyelik, biztosítva, hogy a paraméterek megfeleljenek a szabványoknak, és megakadályozzák a nem megfelelő préselés által okozott rétegválást.
(2) Kikeményedési környezet szabályozása
A ragasztott cigarettásdobozokat hőmérséklet- és páratartalom-szabályozott helyiségben (hőmérséklet 20–25 fok, páratartalom 50–60%) helyezzük el kikeményedés céljából. A kikeményedési idő nem lehet kevesebb, mint 24 óra víz-alapú ragasztók esetén, vagy 12 óra más ragasztók esetében. Kikeményedés után a ragasztószilárdságot mintákon tesztelik, és csak a minősített csomagok folytathatják a következő folyamatot. A vizsgálati szabványok a következők: bevont papír és transzfer{12}}fémezett papír lehántási szilárdsága 2,5 N/cm vagy annál nagyobb, fa-mentes papír leválási szilárdsága 3,0 N/cm vagy annál nagyobb és nyírószilárdság 5,0 N/mm² vagy nagyobb.
A cigarettacsomag hajtogatásának ragasztószabályozása egy szisztematikus folyamat, amely magában foglalja a nyersanyag kiválasztását, a folyamatparaméterek optimalizálását, a környezeti ellenőrzést és a minőségellenőrzést. Lényege a „ragasztó-papír-eljárás pontos illeszkedésében rejlik”. A papír tulajdonságain, számszerűsített ragasztási folyamatparamétereken, szabványos préselési és kikeményedési feltételeken, valamint teljes folyamatminőség-ellenőrzési rendszeren alapuló ragasztókiválasztási stratégiát, amelyet ebben a cikkben javasoltak, iparilag ellenőriztek, hogy hatékonyan csökkentsék a cigarettacsomag leválási arányát 1% alá, jelentősen javítva a termékminőség stabilitását.