CN112048940A - 一种控制薄型接装纸伸长率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制薄型接装纸伸长率的方法，包括如下步骤：(1)在接装纸生产过程中控制①制浆；②双重施胶；③使其预收缩系数在1.0‑1.4、表面张力为42‑47mN/m；④成品形成过程中，控制温度和相对湿度及成品含水率控制在10％‑12.5％；得到的接装纸定量在35‑42g/m2；(2)在烟支卷接过程中：控制A、接嘴胶采用功能性接嘴胶；B、施胶区厚度为30‑35μm；C、在烟支卷接过程中，控制环境温度和环境湿度。本发明得到薄型接装纸用于卷烟中在不同的环境温度、湿度下半年后，接装纸表面未产生皱褶。

Description

一种控制薄型接装纸伸长率的方法
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种控制薄型接装纸伸长率的方法。
背景技术
定量是接装纸最基本的一项指标，其与接装纸抗张强度及伸长率等指标密切相关，通常用单位面积接装纸的质量来表示，单位为克/每平方米。接装纸一般定量在33-45g/m2之间，由于烟支外观、功能增强等原因，定量呈逐年走高的趋势。不同定量的接装纸对卷烟产品质量和加工性能有着直接影响。如果定量增强，可改善接装纸的抗张强度和不透明度，使得烟支外观挺恬美观，但同时接装纸的厚度将有所增强，在卷接过程中易发生粘接不牢，出现爆口现象，且成本增加；如果定量降低，其均匀性较难控制，接装纸强度易出现波支，最终影响卷烟机的有效运转率。
伸长率是指在标准试验方法规定的条件下，试样断裂时的伸长长度与原始长度的比率。当接装纸在卷烟机上向前运行时，机械动作对接装纸将产生一种牵引力，使接装纸有一定的伸长。接装机速度越高，产生的牵引力越大，这时接装纸被拉伸的长度也就越大，接装纸的抗张强度与伸长率有密切关系。在相同牵引力作用下，接装纸的伸长率越高，接装纸就越不容易断裂。其中接装纸的抗张强度是指接装纸在卷烟机上运行时抵抗卷烟机对它的拉伸的能力，通常在标准试验方法规定的条件下，用单位宽度的接装纸断裂前所承受的最大张力来表示。当接装纸在卷烟机上将滤棒与烟条连接时，机械动作对接装纸产生牵引力，卷烟机车速越高，产生的牵引力也越大，因此，卷烟机要求接装纸必须具有一定的抗张强度。当接装纸的抗张强度较低时，在卷烟生产过程中导致断纸，从而影响设备效率，造成原辅材料的浪费，而当接装纸的抗张强度达到一定的程度，此时再增强接装纸抗张强度就没有实际意义，反而提高成本。此时需要保证的是接装纸的均匀性及复卷、质量。
适宜的接装纸的伸长率能够促进和改善接装纸内应力的分配，伸长率太低，容易出现断纸的现象，影响接装机的有效运转，同时造成烟用材料的浪费；如果伸长率过大，容易引起印刷套印不准。
在实际生产过程中，接装纸的抗张强度与伸长率之间有一个互补关系。抗张强度较大、伸长率较小的接装纸，并不一定比抗张强度较小、伸长率较大的接装纸的强度高。而接装纸的强韧性可以较好地表现其强度，而强韧性又是抗张强度与伸长率两个指标共同决定的，即抗张能量吸收。抗张能量吸收指数是将单位面积的接装纸拉伸至断裂时所需要做的总功，以J/m2表示。如果接装纸的抗张能量吸收值大，在卷烟机上运行时，将接装纸拉断所需要做的功就越大。
抗张能量的吸收是指在一定力作用下，纸条产生一定的形变。作用力是形变的函数，即F＝f(x)，在f(x)的作用下，产生△x的变形所需的功为f(x)*△x，至纸条断裂时功的总和即为抗张能量吸收。接装纸的强度是由抗张强度和伸长率两个指标共同决定的。
薄型纸张主要与烟用卡纸、烟标等纸张区分，烟用卡纸、烟标定量一般在200g/m2以上，而薄型纸张的定量一般为35-45g/m2，当卷烟采用滤棒硬度较高(如硬度>90)的滤棒如空腔滤棒、透明成型纸、常规醋纤滤棒(硬度84-87)时，可以根据实际需要采用不同伸长率的滤棒，从而可以有效避免因为温湿度变化导致不同纸张伸长率不同，造成的卷烟外表面皱褶。
发明内容
为控制薄型接装纸伸长率提出本发明。本发明的技术方案如下：
一种控制薄型接装纸伸长率的方法，包括如下步骤：
(1)在接装纸生产过程中：
①在制浆过程中，使得针叶木浆15wt％-20wt％、阔叶木浆80wt％-85wt％进行配抄；使用生产设备为1880mm长网多缸纸机，使车速为390～400m/min，且采用打浆磨片齿型Cut fin切割鳍系列磨片和高强度打浆方式打浆，控制游离度为220～300ml，浆料打浆至50-55°SR；
②采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶；
③处理使接装纸使其预收缩系数在1.0-1.4、表面张力为42-47mN/m；
④在接装纸成品形成过程中，控制温度为22-25℃，相对湿度在60-70％，且接装纸成品含水率控制在10％-12.5％；得到接装纸定量在35g/m2以上；通过控制接装纸定量在35g/m2以上，有效控制接装纸均匀性，从而提高接装纸抗张能力及伸长率均匀性，从而保持接装纸各向受力均匀，不产生皱褶或外观变形。选用适配接装纸表面活性剂、浆内施胶、表面施胶的油墨助剂、溶剂、连接米(树指)，提高接装纸均匀性。
得到的接装纸定量在35-42g/m2；
(2)在烟支卷接过程中：
A、接嘴胶采用功能性接嘴胶，且采用全胶方式进行烟支和滤嘴的接装，接嘴胶的表面张力为40-45mN/m，接触角80-85°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.1-1.68ul，接触角81-83°；
B、施胶区厚度：接装机上胶辊上胶涂布厚度为30-35μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；
C、在烟支卷接过程中，控制环境温度为20-25℃，环境湿度在55-65％。
优选地，所述浆内施胶为在制浆过程加入施胶剂，所使用的浆内施胶剂为中性松香胶、聚乙烯醇的一种或两种，加入浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.2％-0.5％。
优选地，所述表面施胶的方法采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或几种，表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％-0.3％。
采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶，通过浆内施胶作为控制可勃值。在接装纸原纸的生产中，使用中性松香胶、聚乙烯醇等作为浆内施胶剂，通过与纤维表面的羟基反应，反应后它的长链烷基向外排列，在纤维表面形成一层疏水膜，从而达到延迟液体渗透的能力，使接装纸含水率理更稳定，进而控制接装纸伸长率稳定。采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等，通过表面施胶赋予纸张一定的表面强度，改善其掉毛掉粉的情况。
优选地，处理接装纸使其预收缩系数在1.3-1.4、表面张力为42-47mN/m的方法为：在温度为22-25℃，湿度在60-70％条件下，利用高频率高电压对得到的接装纸进行热膜处理，其中高频率为5-16kHz，高电压为15000-18000V，电晕机输出功率50-70kw，6头电极，电极间隙1.2-1.6mm，处理速度为12-15m/min。经过电晕处理后即可控制接装纸预收缩系数在1.3-1.4、表面张力为42-47mN/m，同时经过电晕处理后接装纸表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，增加表面附着力。在满足接装纸表面张力42-47mN/m的前提下，尽可能降低处理程度，避免不必要的过度处理。
优选地，所述功能性接嘴胶包括：乙酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)、乙酸乙烯酯乳液(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)的一种或多种为主要成分，再使用消泡剂、防霉剂、润湿剂、乳化剂、渗透剂、粘度调节剂和分散剂进行调节。本发明选择出兼容性较强的主要原料，对乳化剂、引发剂等材料进行调整分化，依据复合溶媒共聚技术手段，经组合搭配形成初粘性、润湿性较好因子功能性接嘴胶。对接装纸与接嘴胶亲水基团的分子拟合关系进行分析筛选，增加润潮类胶粘剂原材料。调整增粘剂的品种及用量，增粘剂能够提高胶的粘性，主要是提高产品的初粘力和持粘力。调整增粘剂的用量和品种，通过选用增粘剂组合，提高了胶的初粘性。
优选地，所述主要成分占比80-83wt％，消泡剂量0.1-0.2wt％，防霉剂0.15-0.25wt％，润湿剂0.1-0.2wt％，乳化剂0.05-0.1wt％，渗透剂0.03-0.05wt％，粘度调节剂0.02-0.05wt％、分散剂0.01-0.03wt％。
现有技术的成型纸表面光滑致密，接嘴胶很难在表面铺展并渗透，用常规VAE乳液生产的接嘴胶粘接不牢固，容易发生漏气、泡皱等问题。常规接嘴胶为醋酸乙烯和乙烯的共聚体，成型纸表面光泽鲜亮，很难通过接嘴胶与滤棒成型纸粘接。本发明的功能性接嘴胶VAE乳液经改性后，乳液分子链增加了功能性基团，对非极性的接装纸表面有比较强的粘接力，使胶在难粘接材料表面在胶的水份未充分渗透的情况下即有良好的粘接性能，使在生产运行、搓接时达到较好的粘接效果。
本发明的有益效果：
1、本发明从制浆源头开始对薄型接装纸的制备就进行控制，并在烟支卷接过程并中继续控制，使得最终的卷烟制品不产生皱褶。
2、采用本发明的制备方法得到的薄型接装纸用于卷烟中，卷烟进入流通领域后，在不同的环境温度、湿度下半年后，接装纸表面未产生皱褶。
说明书附图
图1为普通卷烟1#(右)和使用本发明的接装纸的卷烟(左)放置半年后的比较照片。
图2为普通卷烟2#(右)和使用本发明的接装纸的卷烟(左)放置半年后的比较照片。
具体实施方式
下面通过实施例及附图进一步阐述本发明，目的仅在于更好地理解本发明内容，而不是对本发明的限制。
1、按照针叶木浆15wt％、阔叶木浆85wt％进行配抄，生产设备情况：1880mm长网多缸纸机，车速400m/min，阔叶木浆中聚戊糖含量14.5wt％，生产时采用切断力较强的高强度打浆磨片齿型Cut fin切割鳍系列磨片和高强度打浆方式打浆，游离度为300ml，浆料打浆至45°SR，控制接装纸横向伸长率低于2.5％。采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶，使用聚乙烯醇作为浆内施胶剂，采用辊式表面施胶，表面施胶剂为聚乙烯醇。浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.3％；表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％。
2、环境温度为25℃，环境温度在60％条件下，利用高频率高电压对接装纸进行热膜处理形式电晕放电处理，其中高频率为10kHz，高电压为15000V，交流电源必须稳定，使电晕机输出功率60kw，6头电极，电极间隙1.5mm，处理速度15m/min下，即可控制接装纸预收缩系数在1.3-1.4，同时经过电晕处理后接装纸表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，增加表面附着力。在满足接装纸表面张力40-45mN/m的前提下，尽可能降低处理程度，避免不必要的过度处理。得到本发明的接装纸，得到的接装纸定量在41g/m2。
3、制备功能性接嘴胶，VAE、PVAc、PVA三种主要原料占比80wt％(其中VAE、PVAc、PVA为质量相等)，消泡剂量0.1wt％，防霉剂0.15wt％，润湿剂0.1wt％，乳化剂0.05wt％，渗透剂0.0wt3％，粘度调节剂0.02wt％、分散剂0.01wt％。功能性接嘴胶表面张力42mN/m，接触角85°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.68ul，接触角83°。
4、利用上述的接装纸(打孔后)和本发明的功能接嘴胶在卷烟机上进行卷制，将接装机上胶辊上胶涂布厚度从25μm增加到30μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；并且在烟支卷接过程中，控制环境温度为25℃，环境湿度在60％。
5、将普通卷烟和上述得到的卷烟在高温高湿环境(环境温度为40℃，环境湿度在80％)放置三个月然后在低温干燥环境(环境温度为0℃，环境湿度在20％)再放置三个月进行对比，发现本发明的卷烟没有明显皱褶；而普通卷烟皱褶明显。见下表和说明书附图的照片。其中图1为普通卷烟1#(右)和使用本发明的接装纸(左)的卷烟，图2为普通卷烟2#(右)和使用本发明的接装纸(左)的卷烟。
明显皱褶 轻微皱褶
使用本发明接装纸的卷烟 0 0
普通卷烟1# 1 3
普通卷烟2# 2 2

Claims (6)

1.一种控制薄型接装纸伸长率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在接装纸生产过程中：
①在制浆过程中，使得针叶木浆15wt％-20wt％、阔叶木浆80wt％-85wt％进行配抄；使用生产设备为1880mm长网多缸纸机，使车速为390～400m/min，且采用打浆磨片齿型Cutfin切割鳍系列磨片和高强度打浆方式打浆，控制游离度为220～300ml，浆料打浆至50-55°SR；
②采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶；
③处理使接装纸使其预收缩系数在1.0-1.4、表面张力为42-47mN/m；
④在接装纸成品形成过程中，控制温度为22-25℃，相对湿度在60-70％，且接装纸成品含水率控制在10％-12.5％；
得到的接装纸定量在35-42g/m2；
(2)在烟支卷接过程中：
A、接嘴胶采用功能性接嘴胶，且采用全胶方式进行烟支和滤嘴的接装，接嘴胶的表面张力为40-45mN/m，接触角80-85°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.1-1.68ul，接触角81-83°；
B、施胶区厚度：接装机上胶辊上胶涂布厚度为30-35μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；
C、在烟支卷接过程中，控制环境温度为20-25℃，环境湿度在55-65％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆内施胶为在制浆过程加入施胶剂，所使用的浆内施胶剂为中性松香胶、聚乙烯醇的一种或两种，加入浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.2％-0.5％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面施胶的方法采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或几种，表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％-0.3％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，处理接装纸使其预收缩系数在1.3-1.4、表面张力为42-47mN/m的方法为：在温度为22-25℃，湿度在60-70％条件下，利用高频率高电压对得到的接装纸进行热膜处理，其中高频率为5-16kHz，高电压为15000-18000V，电晕机输出功率50-70kw，6头电极，电极间隙1.2-1.6mm，处理速度为12-15m/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能性接嘴胶包括：VAE、PVAc、PVA一种或多种为主要成分，再使用消泡剂、防霉剂、润湿剂、乳化剂、渗透剂、粘度调节剂和分散剂进行调节。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主要成分占比80-83wt％，消泡剂量0.1-0.2wt％，防霉剂0.15-0.25wt％，润湿剂0.1-0.2wt％，乳化剂0.05-0.1wt％，渗透剂0.03-0.05wt％，粘度调节剂0.02-0.05wt％、分散剂0.01-0.03wt％。
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Title
[日]纸业时代社: "《纸加工技术 （下册） 材料篇•制品篇•试验篇》", 31 May 1991, 轻工业出版社 *

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