接裝紙吸水性對卷煙卷接質量的影響

摘 要：利用接觸角測試方法，進行了煙用接裝紙吸水性對卷煙質量影響的研究，結果表明接裝紙吸水性對卷煙卷接質量存在影響，尤其是對泡皺問題影響較大，可以通過對接裝紙吸水性的控制來改善卷煙卷接質量。

關鍵詞：接裝紙；吸水性；接觸角；卷接質量

引言

煙用接裝紙的質量對卷煙的質量有著重要的影響，各卷煙廠家一般是依據《YC171-2009 煙用接裝紙》所列的理化指標，對煙用接裝紙質量進行檢測，重點關注這些理化指標對卷煙常規質量項目產生的影響。但是在實際生產過程中，YC171-2009中未列出的接裝紙的其他理化性能，例如接裝紙的吸水性，在一定程度上同樣會影響到卷煙的質量。煙用接裝紙的主要成分是接裝紙原紙和印刷油墨等，其中接裝紙原紙是主要原材料，對接裝紙成品的質量有著重要的影響。接裝紙原紙由紙張纖維，填料，助劑以及顏料組成，這些組分都會影響到接裝紙的吸水性。

1 接裝紙吸水性的表征

接裝紙的吸水性可以使用可勃值（COBB）和接觸角來表征，當測試出來的COBB值越小，這就意味紙張的吸水性越差，而當測試出來的接觸角越大，這就意味著紙張表面瞬間吸水的性能較差。其中可勃值（COBB）測試接裝紙的吸水性，其方法是測試固定面積的接裝紙在固定時間內吸水水分的量，其單位表示為數值g/m2，此種方法可以較為準確的測試出接裝紙成品以及原紙的吸水性。可勃值這種方法測試的對象一般需要是較大的吸水量的情況下，并且吸水時間較長。而目前卷煙的生產速度相對來說非常高，同時接裝膠的上膠量也相對較小，使用可勃值（COBB）來衡量接裝紙的吸水性對結果表征不夠準確。針對這種情況，可以考慮使用接觸角方法，其方法可以測出接裝紙在較短的時間內吸水性的強弱，這可以應用到卷煙生產過程中。接觸角方法是采用去離子水滴加基材表面，并通過高倍放大境觀察接觸角的變化過程，從而可以觀察出基材的表面能大小及其滲透性。不同大小接觸角的接裝紙對膠水的吸收能力如圖1所示。

圖1 不同大小接觸角的接裝紙對膠水的吸收能力

2 試驗部分

選擇同一牌號、不同吸水性的煙用接裝紙為試驗對象，其接觸角按《YC/T424-2011 煙用紙表面潤濕性能的測定 接觸角法》規定的方法進行測定，結果見表1。

表1 煙用接裝紙接觸角測定結果

在保證卷煙設備、煙絲、濾棒、接裝膠及其它相關因素不變的情況下，采用以上3種接裝紙進行煙支卷接試驗，對現場的記錄見表2。

表2 煙支卷接試驗記錄

由以上試驗記錄可以看出：

（1）在保證生產條件一致的情況下，采用不同吸水性的接裝紙，引起了煙支卷接質量的變化，可以確認接裝紙的吸水性對卷煙質量存在著影響。

（2）試驗中3號接裝紙滿足生產需要，而1、2號兩種接裝紙在使用過程中出現了泡皺的情況。泡皺出現一般是由于接裝膠慢干造成的，可以推斷由于接裝紙吸水性的差異影響到了紙面與接裝膠的粘合，從而影響了卷煙的質量。

（3）為了方便表征接裝紙的吸水性，可以使用接觸角法測試三種接裝紙的接觸角絕對值以及變化值。針對3號接裝紙，其接觸角較小表明該接裝紙瞬間吸水性較好，同時其3s時間內變化值大，說明在固定時間內3號接裝紙的吸水性也較好。

3 結果討論

接裝紙在卷煙機上，從施膠前到完成整個卷接需要經歷過幾個部分：（1）接裝紙上膠；（2）施膠后接裝紙切紙；（3）接裝紙與濾棒以及煙絲條接觸進入搓接位置；（4）搓接完成，完成煙支卷接。

從上面的工序可以看出，一只合格卷煙的生產過程，需要接裝膠、接裝紙、濾棒、煙絲條、卷煙設備等相互配合。為了研究接裝紙吸水性對卷煙質量的影響，我們暫時忽略濾棒、煙絲條以及卷煙設備的影響，從接裝紙吸水性的好壞對接裝膠的影響來分析其對卷煙質量的影響。

對于煙支的卷接來說，就是使用接裝膠將接裝紙、煙絲條以及濾棒固定在一起，形成一只完整的煙支。接裝膠作為水性膠粘劑，是通過水分揮發形成膠膜來達到粘接的目的，因此水分揮發的快慢會影響到其作為膠粘劑的作用。接裝膠的干燥速度會對卷煙質量存在著較大影響，如漏氣和泡皺等等。對于煙支漏氣的情況，在保證接裝膠的粘性足夠的情況下一般是由于接裝膠的干燥速度過快造成，在搓接過程中，由于接裝膠已經完全干燥固化不具有粘力，導致部分位置粘結不足，從而導致漏氣情況的出現。而對于煙支泡皺的情況，在保證接裝膠的粘性足夠的情況下一般是由于接裝膠的干燥速度過慢造成，在搓接過程中，在接裝膠已經與接裝紙以及嘴棒接觸后，由于接裝膠干燥速度不夠，粘結強度無法體現出來，導致在受到外力作用時，濾棒與接裝紙發生了相對位移從而出現了泡皺的情況。因此接裝膠的干燥速度直接影響到了卷煙的質量，而接裝膠在卷煙過程中干燥速度除了受到接裝膠本身的設計以及施膠量影響，同時還受到接裝紙吸水性以及設備操作溫度等因素的影響。其中由于接裝紙在生產加工完成后，其吸水性無法變化而設備的操作溫度是可調的，因此往往接裝紙的吸水性影響較設備操作溫度的影響更大。當卷煙接裝紙的吸水性較高時，接裝膠在其表面水分吸收更快，更易干燥，而如果卷煙接裝紙的吸水性較低時，接裝膠在其表面水分吸收較慢，干燥速度更慢。

4 結束語

本文利用接觸角測試方法，進行了煙用接裝紙吸水性對卷煙質量影響的研究，結果表明接裝紙吸水性對卷煙卷接質量存在影響，尤其是對泡皺問題影響較大。接觸角值變化較大，其吸水性較好，不易出現泡皺的情況，同時根據此道理也可以推斷出，接觸角變化值較小，其吸水性較差，則容易出現泡皺的情況。可以通過對接裝紙吸水性的控制來改善卷煙卷接質量。

作者簡介：荔亮，（1983-）男，學士，助理工程師，主要從事卷煙生產工藝質量管理及研究。