摘要： 本文通过对经过软包硬化包装工艺技术改造后的YB25软盒包装机，实际生产过程中存在商标纸折翼搭接后粘贴不牢，包装成型后的小盒烟包侧长边和底部短边开边现象较多，原辅材料消耗过高，设备运行速度低等问题产生的原因进行分析，有针对性地提出一些改进措施，使设备效率得到了较大提高，产能提升十分明显，原辅材料消耗明显降低。
关键词： YB25软盒包装机；软包硬化技术；小盒烟包开边；改进
引言
国际上主流的香烟包装主要有硬盒包装和软盒包装两种包装形式，与硬盒包装相比，软盒包装由于纸张的原因，容易变形，压扁压弯烟盒里面的烟支，对盒内烟支不能起到很好的保护作用。为了解决这个缺陷，采用软包硬化技术，对软盒包装机进行升级改造，采用新型包装材料和技术生产高档软盒硬化烟包。软包硬化改造技术就是通过对原软盒商标纸进行加厚加硬处理，使软盒烟包外观更加挺括，从而实现达到提升卷烟包装档次的目的。目前在市场上使用此类包装的都是高档卷烟，软包硬盒包装工艺迎合了消费者求新求异的心理，一经推出深受消费者的欢迎。河南中烟黄金叶“乐途”短支规格品牌香烟，采用软包硬化包装技术，投放市场后产品供不应求。软包硬化卷烟产品利用软盒烟包的生产设备和制造工艺流程来生产，其优点是：解决了软盒烟包容易变形的问题，很好地解决了市场上软盒与硬盒的供需关系；成品小盒烟包表面不会凹陷，小包挺度增大，有效地保护了盒内烟支，避免了烟支损伤和变形。
1 存在问题
软包硬化小盒烟包是在经过软包硬化包装工艺技术改造后的YB25软盒包装机上生产，用于小盒烟包包装的商标纸由软质纸变为 硬质纸，纸张定量和厚度变大，硬度增强，在完成小盒烟包商标纸包装折叠工艺过程中，存在以下问题：商标纸折叠后反弹力较大，折叠服帖性能较差，涂胶后的商标纸折翼搭接后粘贴不牢，包装成型后的小盒烟包侧长边和底部短边开边现象较多，原辅材料消耗过高，为保证产品质量，减少开边质量缺陷，改造后的设备只能低速（130包/分左右）运行；同时商标纸扇形吸风轮取纸困难，商标纸下纸输送过程中易阻塞、歪斜，烟包底部折叠后，烂烟包较多，产品质量无法保障。
针对上述问题，对商标纸纸库，取纸机构，输送扇形辊和下纸通道，折叠机构进行改进后，取纸困难、输送堵塞、歪斜、底部折烂等设备故障和质量缺陷大为减少和降低，设备运行速度略有上升（150包/分左右），但是开边现象改善不明显，小盒开边现象严重制约着乐途品牌香烟的产能提升和市场供应。
2 原因分析
2.1 商标纸的影响
2.1.1 商标纸工艺指标
用于小盒烟包裹包成型的商标纸分为软质纸和硬质纸两大类，软质纸主要有胶版纸、胶版涂料纸和铜版纸，纸质均匀紧密，纸面光滑，涂层牢固一致，抗水性好，印刷后纸张平坦，常用于软盒烟包的包装；硬质纸主要有单面白版纸、白卡纸、裱铝卡纸和喷铝卡纸，纸张纤维组织均匀，纸面平整，洁净，常用于软包硬化和硬盒翻盖烟包的包装。主流的软盒包装机大都采用铜版纸作为包装材料，而采用软包硬化技术的包装机常用白卡纸作为包装材料，表1是两种材质的商标纸有关工艺指标的对比。
表1 商标纸主要技术指标对比
2.1.2 软包硬化商标纸形状及尺寸
见表1，软包硬化商标纸选用的是175克白卡纸，其厚度适中、耐折度（180度折叠后无爆色现象的折叠次数）好，相较于软盒商标纸更易于折叠与成型，包装成成品小盒烟包后，挺度增加，烟包表面不会凹陷。由于软包硬化商标纸的有关工艺指标和物理性能更接近于硬盒烟包商标纸，在折叠部位设有压痕线、底部设有裁切角，压痕线可以有1道、3道等多道，压痕线是采用“半穿刀”反切，切穿纸张的一半来代替压痕效果，软包硬化商标纸样张见图1.
图1 软包硬化商标纸样张
由上述分析可以看出，YB25软盒包装机进行软包硬化包装技术改造后，使用的商标纸为更接近硬盒商标纸特性的白卡纸，商标纸纸张的硬度与厚度都增大了，在实施商标纸包装工艺过程中，商标纸硬度大造成折叠后反弹力较大，使商标纸搭接后粘贴不牢，是造成小盒烟包侧长边和底部上下短边开边等不合格产品的主要原因。商标纸折翼上设置的压痕，就是为了使作加厚加硬处理的商标纸变得更易于折叠和成型，但是商标纸模切刀的平整度及模切设备精度、机台操作等因素的影响，不同批次的商标纸压痕都不一样，压痕浅了，不易折叠，使开边现象增多；压痕深了，折叠后易暴色或折烂。
2.2 设备的影响
目前，行业内还没有专门的软包硬化包装技术的设备，软包硬化烟包都是通过软盒包装设备进行技术改造和创新，使软包设备具备软包硬化小盒烟包的生产能力。河南中烟许昌烟厂的黄金叶乐途品牌香烟都是在经软包硬化技术改造的YB25软盒包装机上加工生产的，其商标纸的各种折叠动作见图2.
图2 商标纸包装原理示意图
其中，a、b：烟包带着商标纸被推入三号包装轮水平包装槽，商标纸完成“n”形包装和第一、二长边b的折叠；
c：烟包进入包装槽的同时被包装槽旁的滚子自动折叠里端第一折角c；
d：铲边器铲起商标纸完成第三长边d的折叠；
e：三号包装轮旋转完成第四长边e的折叠；
f：烟包由包装轮推入干燥轮过程中滚子完成第二折角f的的折叠；
g：四号轮折边器折叠商标纸短边g；
h：四号轮旋转完成商标纸短边h的折叠。
软包硬化烟包它的包装工艺和包装原理同上述的标准软盒烟包包装机基本相同，因二者所采用的商标纸材料纸质不同，软硬厚薄不同，在同样的包装设备上，商标纸的各种折叠动作效果差异较大，当设备以较低的速度运行时，烟包成型效果基本相同，而一旦设备运行速度达到130包/分以上时，软包硬化烟包开边现象将会十分严重。
2.3 胶粘剂的影响
卷烟包装使用的粘合剂，因包装方式和使用的包装材料性质不同而有所区别。根据工艺要求，许昌厂技术中心要求软包硬化卷烟产品使用聚醋酸乙烯树脂乳胶，因软包硬化包装工艺技术是烟草包装工艺的一次技术革命，许昌厂也是首次在YB25软盒包装机上进行软包硬化卷烟产品的生产，选用多少含固量和粘度的胶粘剂，胶粘剂的涂量和厚度都处在摸索和实验阶段，且由于软包硬化烟包商标纸材料的纸质厚，弹性大，使用白乳胶，设备运行速度超过130 包/分钟时，商标纸已无法粘贴牢固，烟包无法成形。
3 改进方案
3.1 原辅材料和设备初步改进
结合软包硬化烟包的包装成型特点，要求商标纸供货厂家，改进商标纸压痕模切刀，保证商标纸压痕模切深度一致，使商标纸折翼变得更易于折叠，减少折叠后的反弹；因厂技术中心工艺要求，软包硬化烟包必须使用常温冷胶即白乳胶，不能随意更改，原先设想使用能快速固化的热溶胶代替白乳胶的想法被否决，通过反复验证，要求供货厂家改进白乳胶，使其更适合软包硬化烟包的粘贴；同时，采用增加商标纸扇形输送滚轮表面粗糙度的方法，保证商标纸准确输送，在商标纸涂胶板侧面做一个90度折角，折角的末端呈直角状，用来增大涂胶面积和涂胶量；经过以上改进，设备的运行速度（180包/分左右）得到了一定的提高，烟包的成型质量也有所保证，但是烟包剔除数量增多，商标纸及铝箔纸消耗增大，浪费十分明显，具体数据见表2。
表2 初次改进效果统计验证
由上述统计数据可以看出，废品率与设备运行速度成正比，车速越高，废品越多，90%以上的废品都是烟包开边和开底，没有达到预期的改进效果，究其原因与乳胶固化时间短，效果差有着十分紧密的关系。因此按原有包装工艺技术和改进初想不能满足产品生产的要求，需对设备从缩短乳胶固化时间和提高固化效果两方面进行进一步改进和设计。
3.2 四号轮设计加装加热器
经过观察和分析，在YB25包装机四号轮内侧加装圆弧板加热器，对已裹包成型的烟包侧长边进行初步加热，使商标纸侧长边涂胶区上的胶液加速固化和烘干，缩短其固化时间，达到初步粘贴效果。图3是加装加热器后的效果图。
图3 四号轮加热器安装效果图
3.3 烟包输出通道后侧板加装加热器
烟包在四号轮模框内停留时，由位于四号轮模框底部的加热板对烟包底部短折边上的胶液进行了初始烘干，对于软包硬化商标纸的固化效果不太明显，底部开边现象仍较多。在烟包输出通道后侧板加装一组加热器，对烟包底部进行二次加热烘干，图4是加热器加装后的效果图。
图4 输出通道内侧板加热器安装效果图
3.4 加装侧长边辅助加固装置
通过加热器的加装和加热器温度的优化设定，开边现象发生次数降低十分明显，但是在包装机出口后的烟包输送跑道内，仍然发现开边烟包，为了进一步减少开边现象的发生，在烟包输送通道合适位置设计加装侧长边辅助加固装置，该装置为安装在输送通道上方的由一组滚轮组成，起着对从其下方经过的烟包侧长边加固的作用，见图5.
图5 辅助加固装置安装效果图
4 改进效果
经过对设备的持续改进，软包硬化包装技术在YB25软盒包装机上成功实现，通过对改进后的设备运行情况持续跟踪观察及主要生产数据统计分析，见表3.
表3 改进前后设备运行情况对照表
由表3可以看出，改进后的设备运行稳定，运行速度由最初的130包/分钟提高到接近320包/分钟左右，设备效率得到了较大提高，产能提升十分明显，保证了乐途香烟的市场供应，同时商标纸及铝箔纸消耗明显降低，效果显著。
参考文献：
[1]河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂技术中心 工艺技术标准
[2]《ZB25型包装机组》 中国科学技术出版社
论文作者:马培玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：商标论文; 设备论文; 加热器论文; 许昌论文; 工艺论文; 包装机论文; 加装论文; 《基层建设》2019年第13期论文;