煙用接裝紙耐溫性能測試與改進

摘要 卷煙轉移類接裝紙印刷精美，色澤鮮艷，市場占比較高，但其存在耐高溫性能不足導致接裝紙粘連的問題。本研究測試了原版轉移類接裝紙及其改進后材料的耐高溫性能。原版接裝紙耐高溫性能測試結果表明，接裝紙在超過一定溫度后出現(xiàn)破損，隨著溫度的升高，破損等級越高；改進后材料的耐高溫性能測試結果表明，改善接裝紙表層油墨耐溫性能夠提高其耐高溫性能，有助于解決因接裝紙粘連導致的卷煙產品質量缺陷。研究為指導接裝紙生產工藝中表層油墨的選擇和改進，提升卷煙產品質量提供參考。

關鍵詞 卷煙；轉移接裝紙；耐溫性能；表層油墨

中圖分類號 TS761.2；F768.29 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2024）19-0086-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.19.018

Testing and improvement of the temperature resistance of cigarette transfer paper

WU Mengjie1 SHENG Chongchong1 ZHANG Fengyue2

（1Bengbu Cigarette Factory of China Tobacco Anhui Industrial Co.， Ltd.， Bengbu 233000， China;

2Bengbu Huangshan New Material Technology Co.， Ltd.， Bengbu 233000， China）

Abstract Cigarette transfer paper has exquisite printing， bright color and high market share， but there is a lack of high temperature resistance leading to adhesion of the transfer paper. The high temperature resistance of the original transfer paper and the improved material were tested. The test results of the high temperature resistance of the original transfer paper showed that the damage occurred when the loading paper exceeds a certain temperature， and the damage grade increases with the increase of temperature. The test results of high temperature resistance of the improved material showed that improving the temperature resistance of the surface ink could improve the high temperature resistance of the loading paper， and help to solve the quality defects caused by the adhesion of the loading paper. The results provide references for the selection and improvement of surface ink in the production process of loading paper and the improvement of the quality of cigarette products.

Keywords tobacco; transfer paper; temperature resistance; surface ink

煙用接裝紙又名水松紙，是用于煙支與濾嘴搭接的專用紙，連接卷煙濾嘴段和煙絲段。高光接裝紙和轉移接裝紙是在原紙的表面增加一層光亮的視覺材料，經過生產加工后使其外觀光亮奪目，以增強卷煙外觀對消費者的視覺沖擊，達到吸引消費者的目的[1-2]。采用轉移紙印刷加工而成的煙用接裝紙，因其印刷精美，色澤鮮艷，越來越受到消費市場的青睞。轉移接裝紙是由普通接裝紙原紙通過轉移樹脂層、介質層或鋁層加工而成，其印刷油墨附著主要依賴樹脂黏附力。在卷煙包裝熱封過程中，溫度過高易導致接裝紙樹脂軟化出現(xiàn)煙支粘連現(xiàn)象。

針對接裝紙的研究主要圍繞其滲透性[3-4]、與水基膠的相互作用特性[5-6]、與煙支物理指標之間的關系[7-8]、對煙支感官質量[9]及化學煙氣的影響[10]等方面。煙草相關技術標準對接裝紙寬度、定量、縱向抗張強度、縱向伸縮率、透氣度、孔帶寬度、孔帶距邊寬度、長度、色差和交貨水分等理化指標做出了具體技術要求，而對耐溫性能暫無具體要求。卷煙生產過程中卷煙機和包裝機上存在多處烙鐵加熱部位，而使用耐溫性差光油的接裝紙，其在生產過程中再次受熱，可能會出現(xiàn)煙支粘連現(xiàn)象[11]。為此，本研究通過開展試驗對轉移類接裝紙的耐高溫性能進行探究，對接裝紙在不同溫度下的粘連破損情況進行分析，探索出現(xiàn)粘連破損的溫度極限，進一步采取改善措施，為解決因接裝紙粘連導致的煙支質量缺陷提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗原理

卷煙生產中出現(xiàn)的煙支粘連缺陷，主要是在包裝過程中，煙支濾嘴段的接裝紙粘連導致的。進一步分析發(fā)現(xiàn)，煙支粘連缺陷主要集中在接裝紙為轉移類接裝紙的卷煙品牌上。接裝紙紙質較薄，燙金印轉印層薄如蟬翼，其表層油墨的穩(wěn)定性直接影響卷煙產品的質量。在一定的溫度和壓力下，不同種類的接裝紙粘連特性不同。轉移類接裝紙在一定的溫度和壓力下，印刷層熱壓在一起后，接裝紙剝離后會出現(xiàn)粘連現(xiàn)象[11]。根據試驗原理，對試驗接裝紙樣品采用升高溫度、施加壓力進行試驗。

1.2 試驗器材

恒溫加熱臺（HP-2620，漢邦），1 kg壓塊（表面平整、單位面積100 mm×100 mm）、計時器（PS-363，追日）。

1.3 試驗方法

1.3.1 抗粘連測定 試驗樣品選擇4個卷煙牌名（分別為A、B、C和D牌名，其中D選取兩個供應商的樣品）共5個樣品的接裝紙開展試驗。以90 ℃為初始溫度，以10 ℃進行梯度遞增，設置90、100、110、120、130、140和150 ℃共7個溫度，測試原版材料的粘連極限溫度。

截取一段足夠長的接裝紙，將其對折使印刷面相互接觸，然后放置在不同溫度的恒溫加熱臺表面，并在其上施加1 kg壓塊，加壓60 s，將樣品長度方向的兩端分別放入進行加持，輕輕拉直樣品，在每次試驗拉力一致時，觀察兩端接裝紙表面的粘連情況[12]。便于記錄試驗結果，快速、直觀地判斷試驗結果，將粘連情況分為3個等級：Ⅰ級，完全無粘連；Ⅱ級，有粘連分開后油墨層無破損；Ⅲ級，有粘連分開后油墨層破損。

1.3.2 改進后材料耐高溫性能測試 接裝紙出現(xiàn)粘連破損現(xiàn)象的原因主要有3個方面：一是在現(xiàn)有設備生產速度下，接裝紙表層油墨沒有完全干燥達到穩(wěn)定狀態(tài)；二是接裝紙在生產過程中干燥速度較慢，在繞卷完成時接裝紙表面未完全干燥；三是表層油墨耐高溫性能不足，在卷制和包裝生產過程中溫度超過接裝紙耐溫極限。

（1）降低設備運行速度對接裝紙耐高溫性能的影響。降低印刷速度可以提高接裝紙表層油墨的干燥程度。目前接裝紙印刷設備運行速度為180 m/min，而生產廠家綜合考慮生產任務和產品質量需要保證運行速度不低于140 m/min，因此以運行速度140 m/min為條件開展試驗。印刷設備運行速度調至140 m/min，在100、110、120、130和140 ℃下對試驗半成品進行測試。

（2）提高印刷溫度對接裝紙耐高溫性能的影響。生產接裝紙的印刷設備使用蒸汽加熱，其加熱溫度最高為130 ℃，生產時三色加熱溫度為125 ℃，已為上限值，無法調整，選擇加開四色烘箱，以達到提高表層油墨干燥速度的目的。烘箱初始溫度60 ℃，按照10 ℃梯度遞增，最高溫度選擇90 ℃，在100、110、120、130和140 °C下對印刷半成品進行測試。

（3）選用耐溫性能好的油墨對接裝紙耐高溫性能的影響。轉移類接裝紙表面三色材料的耐高溫性能直接關系到其在高溫下的穩(wěn)定性，光油的耐高溫性能增加，接裝紙的耐高溫性能也在一定程度上有所提升[13]。常用的接裝紙表面油墨三色材料主要是光油，其材料耐溫極限為120 ℃，而耐高溫光油的耐溫極限為180 ℃。選用耐溫性能較好的光油對現(xiàn)用三色光油材料進行更換，并上機生產，在100、110、120、130、140、150和160 °C下對試驗半成品進行測試。

1.4 數(shù)據分析

試驗驗數(shù)據采用Excel 2007軟件進行整理分析。

2 結果與分析

2.1 原版材料耐高溫性能測試

不同牌名樣品的轉移接裝紙在7個溫度下的試驗數(shù)據如表1所示。在固定壓力和時間條件下，溫度在90～140 ℃時，A樣品和D2樣品完全無粘連，150 ℃時樣品有粘連分開后油墨層無破損，粘連極限溫度為150 ℃。

在固定壓力和時間條件下，溫度在90～100 ℃時，B樣品、C樣品完全無粘連，110～130 ℃時有粘連分開后油墨層無破損，140～150 ℃時有粘連分開后油墨層破損，粘連極限溫度為130 ℃。

在固定壓力和時間條件下，溫度在90～100 ℃時，D1樣品完全無粘連，110～120 ℃時有粘連分開后油墨層無破損，130 ℃時有粘連分開后油墨層破損，粘連極限溫度為120 ℃。

通過以上試驗可以得出，轉移類接裝紙在超過一定溫度時出現(xiàn)破損，且溫度越高，破損等級越高。

2.2 改進后材料耐高溫性能測試

2.2.1 降低設備運行速度對接裝紙耐高溫性能的影響 印刷設備運行速度調至140 m/min時，接裝紙耐高溫性能測試結果如表2所示。測試溫度達120 ℃時開始出現(xiàn)接裝紙粘連破損的情況。經過上機驗證，在包裝機烙鐵、美容器處，設備停機煙條未及時取出的情況下，持續(xù)60 s后溫度超過120 ℃，接裝紙表層油墨出現(xiàn)粘連情況。在降低設備運行速度、提高接裝紙表層油墨干燥程度后，在一定溫度和壓力作用下，出現(xiàn)了一定程度的粘連破損，表明在接裝紙生產過程中降低設備運行速度延長干燥時間并不能提升接裝紙表層油墨的耐高溫性能。

2.2.2 提高印刷溫度對接裝紙耐高溫性能的影響 對加開四色烘箱的印刷半成品進行測試，測試結果如表3所示。在120 ℃時開始出現(xiàn)接裝紙粘連破損的情況，接裝紙表層油墨耐高溫性能無明顯改進。說明在生產過程中提升印刷溫度，并不能改善接裝紙表層油墨的質量特性，在受到一定的溫度和壓力作用下，仍會出現(xiàn)粘連破損情況。

2.2.3 選用耐溫性能好的油墨對接裝紙耐高溫性能的影響 選用耐溫性能較好的光油更換現(xiàn)用三色光油材料后的測試結果如表4所示。接裝紙表層油墨選取耐高溫性能較好的油墨之后，在以上試驗條件下，均未產生粘連破損的情況。選取的新材料耐溫性能滿足測試要求，經檢驗，改進的接裝紙物理指標均符合標準，可以上機使用。

3 結論與討論

在卷煙實際生產中，包裝設備加熱部位溫度可能出現(xiàn)超過接裝紙粘連極限溫度的情況，并且在設備停機或故障時，加熱時間存在超過60 s的情況，卷煙產品可能因接裝紙表層油墨耐高溫性能差出現(xiàn)質量缺陷。本研究選取A、B、C和D品牌（選取兩家供應商）的接裝紙作為試驗樣品，開展接裝紙耐高溫性能測試試驗，為接裝紙進行工藝改進研究提供參考。

研究結果表明，轉移類接裝紙在超過一定溫度后出現(xiàn)破損，隨著溫度的升高，破損等級越高。在現(xiàn)有接裝紙生產條件下，降低設備運行速度、延長干燥時間無法提升接裝紙表層油墨的耐高溫性能；加開四色烘箱加速干燥同樣無法提升接裝紙表層油墨的耐高溫性能；表層光油更換為耐高溫光油可大幅提升轉移類接裝紙的耐高溫性能。因此，在設計接裝紙時，需充分考慮設備運行的最高加熱溫度，選取的表層油墨的耐溫極限要大于設備運行的最高溫度，保障接裝紙的耐高溫性能，進而保障卷煙產品的質量。本文在對不同牌名卷煙的接裝紙的耐溫極限的研究尚有不足，下一步將對不同規(guī)格的接裝紙的耐高溫性能進行定量研究，確定保障不同規(guī)格接裝紙上機后產品質量合格的耐高溫極限，指導接裝紙生產工藝中表層油墨的選擇和改進。

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（責任編輯：何 艷）