邵永亮，史 曉，彭艷旭

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南漯河 462000）

1 問(wèn)題

河南中煙漯河卷煙廠卷包車間，在使用湖北富思特材料科技集團(tuán)供給的小盒（21 μm×120 mm×2900 m）高收縮膜生產(chǎn)紅旗渠（銀河之光）卷煙過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)包裝后的小盒存在透明粘不牢、飛包等質(zhì)量問(wèn)題（圖1）。尤其是放置一段時(shí)間后小盒透明粘不牢、飛包現(xiàn)象還會(huì)加重，極大地影響了卷煙產(chǎn)品包裝的美觀度，也不符合GB 5606—2005《卷煙》的相關(guān)技術(shù)要求。

2 試驗(yàn)材料與方法

造成小盒包裝透明粘不牢、飛包的因素較多，首先對(duì)引起小盒透明粘不牢、飛包的可控因素進(jìn)行分析確認(rèn)，利用正交試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，并通過(guò)直觀分析法和方差分析法，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，確定主次因素及最佳溫度組合。

圖1 頂部飛包和側(cè)邊粘接不牢的煙包

2.1 試驗(yàn)材料與儀器設(shè)備

紅旗渠（銀河之光）牌卷煙煙支（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司產(chǎn)品)；小盒透明包裝材料(湖北富思特材料科技集團(tuán)有限公司提供的規(guī)格為（21 μm×120 mm×2900 m）的高收縮膜，橫向收縮率8.5% ，縱向收縮率8.8%。）；GDX2型包裝機(jī)（上海G.D煙機(jī)公司）。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 影響因素分析。通過(guò)對(duì)紅旗渠（銀河之光）牌卷煙的小盒透明包裝過(guò)程分析可知，為保證小盒透明包裝質(zhì)量，在包裹透明紙后，需要使用加熱烙鐵對(duì)透明紙進(jìn)行熨燙粘合，以達(dá)到充分粘合、收縮、平整的效果。如果各加溫烙鐵的溫度設(shè)計(jì)過(guò)高、過(guò)低或配合不佳，就容易造成小盒透明粘不牢、飛包。通過(guò)排查、分析，最終確定左長(zhǎng)邊、右長(zhǎng)邊、出口前、出口后、拼接處等5個(gè)烙鐵溫度的設(shè)定及配合，為影響小盒透明包裝質(zhì)量的主要影響因素。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。在選取的5個(gè)因素中，各確定4個(gè)水平（表1）。利用5因素4水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表L16（45），共設(shè)計(jì)16組試驗(yàn)（表2）。

表1 試驗(yàn)因素及位級(jí)方案

表2 正交試驗(yàn)L16（45）設(shè)計(jì)表

2.2.3 試驗(yàn)過(guò)程。固定紅旗渠（銀河之光）牌號(hào)煙、7#GDX2包裝機(jī)臺(tái)、乙班7#GDX2機(jī)臺(tái)操作人員，根據(jù)表2正交試驗(yàn)L16（45）設(shè)計(jì)表的設(shè)計(jì)參數(shù)方案，分別進(jìn)行16組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)在包裝完條盒透明后各取卷煙2條。將樣品在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放置48 h后，打開條盒包裝，按企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)檢查對(duì)比小盒透明表面是否有透明粘不牢、飛包的煙包，并記錄小盒缺陷的盒數(shù)。由于缺陷指標(biāo)是一定性描述指標(biāo)，為便于比較，將定性描述轉(zhuǎn)化為定量比較，即不合格盒數(shù)，每出現(xiàn)1盒透明粘不牢或飛包即為1盒不合格。然后再利用直觀分析法和方差分析法對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)影響小盒透明粘不牢、飛包的5因素的影響顯著性程度進(jìn)行排序，以便確定最佳的生產(chǎn)烙鐵設(shè)定參數(shù)。

2.2.4 試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證。根據(jù)試驗(yàn)確定最佳參數(shù)，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。對(duì)每次各取2條包裝后的卷煙，分別打開觀察是否有小盒透明粘不牢、飛包情況，并記錄每次不合格煙包數(shù)量，見(jiàn)表3，其中合格率為每百包透明紙粘接合格數(shù)。然后將16個(gè)試驗(yàn)中的最佳結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從中選出最好的參數(shù)組合為優(yōu)化方案，并將優(yōu)化后的方案列入常規(guī)生產(chǎn)流程。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 直觀分析法

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果采用直觀分析的方法，計(jì)算各因素所取每一水平的算術(shù)平均值，然后計(jì)算出各水平之間的極差，見(jiàn)表4。通過(guò)對(duì)比可知，在對(duì)紅旗渠（銀河之光）牌卷煙小盒透明粘不牢、飛包的影響因素中，小盒透明出口后烙鐵溫度極差最大，為346；其次是出口前烙鐵溫度，其極差為210；而小盒拼接烙鐵溫度的極差最小，為32。因此，影響小盒透明粘不牢、飛包的主要因素為小盒出口后烙鐵溫度，其次是出口前烙鐵溫度、左長(zhǎng)邊烙鐵溫度、右長(zhǎng)邊烙鐵溫度。通過(guò)對(duì)各因素每一水平的平均值進(jìn)行對(duì)比可知，5因素的最佳水平分別為出口后烙鐵溫度150℃；右長(zhǎng)邊烙鐵溫度140℃：左長(zhǎng)邊烙鐵130℃；出口前烙鐵130℃；拼接烙鐵110℃。

3.2 方差分析法

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果采用方差分析法進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算偏平方和、自由度和均方，計(jì)算出F值。通過(guò)比較可知，如果選定顯著性水平a=0.05，則拼接烙鐵溫度因素的F值＜F0，出口后烙鐵溫度因素的F值＞F0，所以對(duì)于顯著水平a=0.05，拼接烙鐵溫度因素對(duì)小盒透明粘不牢、飛包的影響最小，出口后烙鐵溫度因素對(duì)小盒透明粘不牢、飛包的影響最大，見(jiàn)表5。圖2為實(shí)驗(yàn)后影響因素趨勢(shì)圖。如果考慮到交互作用（不考慮拼接烙鐵），從圖3可以看出左長(zhǎng)邊烙鐵最佳溫度為141～150℃；右長(zhǎng)邊烙鐵最佳溫度為136～160℃。圖3是合格數(shù)與出口后烙鐵、出口前烙鐵的等值線圖，從圖中可以看出出口前烙鐵最佳溫度為130～150℃，出口后烙鐵最佳溫度為140～150℃。所以，此次使用7#GDX2包裝機(jī)所做的試驗(yàn)，最佳區(qū)間溫度左長(zhǎng)邊烙鐵130±10℃；右長(zhǎng)邊烙鐵140±10℃；出口前烙鐵130±10℃；出口后烙鐵150±5℃；拼接烙鐵110℃。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

對(duì)選定的最優(yōu)方案：小盒透明出口后烙鐵溫度150℃；右長(zhǎng)邊烙鐵溫度140℃：左長(zhǎng)邊烙鐵130℃；出口前烙鐵130℃；拼接烙鐵110℃進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，見(jiàn)表6。將在7#GDX2機(jī)臺(tái)上機(jī)試驗(yàn)，按選定的試驗(yàn)方案進(jìn)行生產(chǎn)后，取樣2條，存放48 h后，經(jīng)檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)小盒透明粘不牢、飛包的情況，即合格品數(shù)為100%（圖2）。由此可以確定，所得方案為解決紅旗渠（銀河之光）牌卷煙小盒透明粘不牢、飛包的最佳方案。

表3 正交試驗(yàn)L16（45）結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

表4 正交試驗(yàn)L16（45）直觀分析表

表5 方差分析表

圖2 影響因素趨勢(shì)圖

圖3 交互作用圖（不考慮拼接烙鐵）

表6 最優(yōu)水平排序表

4 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)，確定的小盒透明紙湖北富思特材料科技集團(tuán)供給的21×120×2900高收縮膜在GDX2設(shè)備上生產(chǎn)紅旗渠（銀河之光）牌號(hào)時(shí)，小包透明機(jī)5個(gè)烙鐵溫度設(shè)定為左長(zhǎng)邊烙鐵130℃；右長(zhǎng)邊烙鐵140℃；出口前烙鐵130℃；出口后烙鐵150℃；拼接烙鐵110℃，為解決小盒透明粘不牢和飛包現(xiàn)象的最佳水平，此時(shí)的產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率最高。

影響卷煙小盒透明粘不牢和飛包的各因素中，小盒拼接烙鐵溫度的設(shè)值為次要因素，對(duì)小盒透明粘不牢和飛包沒(méi)有顯著性影響；而小包透明機(jī)的出口后烙鐵溫度、出口前烙鐵溫度、左長(zhǎng)邊烙鐵溫度和右長(zhǎng)邊烙鐵溫度是影響小盒透明粘不牢和飛包的關(guān)鍵因素，并依次顯著性降低，這4個(gè)因素對(duì)小盒透明粘不牢和飛包缺陷有顯著性影響，應(yīng)在生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)管理和控制。

［1］ GB/T 5606—2005《卷煙第三部分：包裝、卷制技術(shù)要求及貯運(yùn)》.

［2］ 李云雁，胡傳榮.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理，北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2008.

［3］ GB/T 16447《煙工時(shí)及煙草制品調(diào)節(jié)和測(cè)試的大氣環(huán)境》.