徐啟勇，趙 安，胡 濤

（紅云紅河集團(tuán)會(huì)澤卷煙廠，云南曲靖 654200）

0 引言

在煙包外表面包裹透明紙，一方面為了達(dá)到防潮和防止水分和香氣散發(fā)，另一方面是對(duì)煙包的外觀進(jìn)行美化。因此，透明紙的包裝質(zhì)量與煙支防霉保質(zhì)關(guān)系甚大，小盒透明紙包裝質(zhì)量不穩(wěn)定不僅會(huì)造成煙包外觀質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，還會(huì)使物耗增加，使卷煙生產(chǎn)成本升高，經(jīng)濟(jì)效益下降[1]。FOCKE401 小盒透明紙包裝機(jī)主要由透明紙供給系統(tǒng)，拉線供給系統(tǒng)，透明紙裹包成型熱封系統(tǒng)等組成。透明紙裹包成型熱封系統(tǒng)主要完成煙包的傳送、透明紙裹包，并在傳送過程中完成透明紙的初次預(yù)封和最后熱封。其中，堆積塔內(nèi)的長邊終封烙鐵主要完成對(duì)已預(yù)封過的透明紙長折頁的最后熱封[2]。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，小盒透明紙側(cè)面長邊容易出現(xiàn)熱封不牢、長邊側(cè)封皺褶，拉線反卷等質(zhì)量缺陷。此外，由于不同品牌卷煙的商標(biāo)紙、透明紙等包裝材料在表面摩擦系數(shù)、收縮性能等方面存在差異，導(dǎo)致更換牌號(hào)后小盒透明紙包裝的外觀質(zhì)量不穩(wěn)定，特別是換牌生產(chǎn)后，小盒透明紙的側(cè)長邊包裝質(zhì)量差異較大，不能滿足現(xiàn)代卷煙生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量的要求。因此必須設(shè)法解決該問題[2]。

1 存在的問題及原因分析

1.1 有效燙封面積小

FOCKE401 小盒透明紙包裝機(jī)透明紙側(cè)長邊熱封質(zhì)量主要由長邊預(yù)封烙鐵和長邊終封烙鐵決定。在此之前，已經(jīng)對(duì)長邊預(yù)封烙鐵進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)前后如圖1、圖2 所示，即原401 轉(zhuǎn)塔側(cè)縫烙鐵只有一個(gè)位于轉(zhuǎn)塔正上方，改進(jìn)后是利用上半圓弧區(qū)的寬度差調(diào)整尺寸，增加一個(gè)長邊預(yù)封烙鐵，對(duì)煙包側(cè)長邊透明紙進(jìn)行兩次預(yù)封，從而達(dá)到增加預(yù)封次數(shù)的目的。但是，通過改進(jìn)長邊預(yù)封烙鐵后，側(cè)長邊透明紙的熱封質(zhì)量并沒有達(dá)到預(yù)期效果，在生產(chǎn)過程中仍然出現(xiàn)長邊透明紙熱封不牢、長邊側(cè)封皺褶，拉線反卷等質(zhì)量缺陷，特別是長邊側(cè)封皺褶，拉線反卷兩個(gè)問題并沒有明顯改善。因此，影響小盒透明紙包裝機(jī)透明紙側(cè)長邊熱封質(zhì)量的主要原因應(yīng)該是長邊終封烙鐵。

圖1 長邊預(yù)封烙鐵改進(jìn)前實(shí)物圖

FOCKE401 小盒透明紙包裝機(jī)長邊終封烙鐵如圖3 所示，原有長邊終封烙鐵的尺寸和表面形狀如圖4、圖5 所示。通過測量計(jì)算，堆疊塔處小盒透明紙包裝機(jī)透明紙長邊終封烙鐵的總面積為8.125 cm2，由于長邊終封烙鐵發(fā)熱面呈梯形，則長邊終封烙鐵能與煙包的接觸面積為4.101 cm2，即有效燙封面積僅為4.101 cm2，而烙鐵表面其余4.024 cm2的發(fā)熱部分沒有對(duì)煙包進(jìn)行熱封。

圖2 長邊預(yù)封烙鐵改進(jìn)后實(shí)物圖

圖3 長邊終封烙鐵實(shí)物圖

圖4 原有長邊終封烙鐵

圖5 原有長邊終封烙鐵

1.2 烙鐵的表面形狀不利于穩(wěn)定透明紙長邊搭口的熱封質(zhì)量

針對(duì)煙包拉線反卷這一常見質(zhì)量缺陷來說，由于長邊終封烙鐵發(fā)熱面呈梯形，意味著煙包在經(jīng)過長邊終封烙鐵進(jìn)行燙封的過程中，煙包的側(cè)長邊是間歇性進(jìn)行燙封的。長邊終封烙鐵首先與煙包側(cè)長邊透明紙進(jìn)行接觸燙封時(shí)拉線的U 形切口處并未有完全熨燙牢固，隨著煙包的運(yùn)動(dòng)，拉線的U 形搭口在間歇性燙封的過程中可能存在熨燙不充分而導(dǎo)致拉線接頭打開的情況?；谠械拈L邊終封烙鐵表面形狀，如果U 形切口處的拉線接頭在烙鐵表面的“凹槽”處打開，隨著煙包運(yùn)動(dòng)到平面處，U形切口處的拉線接頭就容易被反折并熨燙，如此反復(fù)，便造成拉線接頭反卷質(zhì)量缺陷。

此外，煙包在堆疊塔內(nèi)進(jìn)行側(cè)長邊燙封的過程中，透明紙煙包之間可能出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這就容易造成長邊側(cè)封皺褶的質(zhì)量缺陷。特別是在換牌生產(chǎn)后，由于不同商標(biāo)紙和透明紙的表面摩擦系數(shù)不同，透明紙與煙包之間的運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，在燙封過程中容易出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這就更加容易造成長邊側(cè)封皺褶的質(zhì)量缺陷。而原有烙鐵表面的梯形結(jié)構(gòu)不利于透明紙與煙包的同步穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，加劇了透明紙與煙包之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

在煙包側(cè)長邊透明紙熨燙不充分的情況下，就會(huì)產(chǎn)生小盒透明紙長邊熱封不牢的質(zhì)量問題。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，雖然升高烙鐵的溫度有利于長邊搭口熱封牢固，但烙鐵溫度過高也會(huì)帶來一些弊端，例如在長邊搭口處形成“死皺紋”、煙包過度熨燙變形、透明紙內(nèi)起霧等質(zhì)量缺陷。因此，針對(duì)小盒透明紙長邊熱封不牢這一質(zhì)量缺陷，也應(yīng)該從烙鐵表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

2 改進(jìn)措施

由以上分析可知，造成FOCKE401 小盒透明紙包裝機(jī)長邊透明紙熱封質(zhì)量不穩(wěn)定的原因主要是因?yàn)殚L邊終封烙鐵的有效燙封面積小，以及烙鐵的表面形狀不利于穩(wěn)定透明紙長邊搭口的熱封質(zhì)量。圍繞這兩個(gè)原因?qū)で蠼鉀Q辦法，通過綜合分析，決定采用增加烙鐵與煙包的接觸面積來增加烙鐵的有效燙封面積，通過將烙鐵表面改為摩擦更為穩(wěn)定的平面，以達(dá)到穩(wěn)定透明紙長邊搭口熱封質(zhì)量的目的。

2.1 改進(jìn)后烙鐵的尺寸確定

通過查閱《FOCKE350 包裝機(jī)組》等相關(guān)技術(shù)文件和試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)煙包到達(dá)提升器頂端時(shí)與透明紙長邊終封烙鐵的截面接觸面積最大，此時(shí)是調(diào)整透明紙長邊終封烙鐵截面的最佳位置，通過測量，煙包的長邊側(cè)封搭口截面長度為88.48 mm，高度為19.3 mm。為了準(zhǔn)確改進(jìn)透明紙長邊終封烙鐵的截面，應(yīng)盡量增大其與煙包側(cè)面的接觸面，同時(shí)烙鐵長度要求至少能容納5個(gè)工位的煙包，由于設(shè)備基準(zhǔn)設(shè)置，最多不能超過7 個(gè)工位的煙包。如果過短達(dá)不到增大有效熱封面積的效果，過長會(huì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)，因此透明紙長邊終封烙鐵截面應(yīng)盡可能大一些。所以，透明紙長邊終封烙鐵截面的長度5×19.3 mm＜L＜7×19.3 mm。烙鐵的寬度須大于煙包的長度且須小于外墻板到設(shè)備基準(zhǔn)面之間的距離，并為兩墻板及墻板的活動(dòng)留出余量，所以寬度88.4 mm＜d＜100 mm。

因此，F(xiàn)OCKE401 小盒透明紙包裝機(jī)透明紙長邊終封烙鐵的截面尺寸取整為：長度為115 mm，寬度為95 mm，高度為20 mm。如圖6，圖7 所示。

2.2 烙鐵表面形狀和材料確定

圖6 改進(jìn)后長邊終封烙鐵

圖7 改進(jìn)后長邊終封烙鐵

為了穩(wěn)定透明紙長邊搭口的熱封質(zhì)量，必須使煙包側(cè)長邊在烙鐵表面向上運(yùn)動(dòng)的過程中保持相對(duì)穩(wěn)定的摩擦力，因此長邊終封烙鐵的表面要避免突變的形成，綜合考慮后決定選取垂直平面作為烙鐵的表面形狀。為了避免煙包側(cè)長邊搭口在燙封過程中產(chǎn)生氣泡，決定保留在烙鐵表面開槽的設(shè)計(jì)，有利于使煙包在烙鐵表面運(yùn)動(dòng)過程中逐步形成擠壓排除氣泡。透明紙長邊終封烙鐵為外熱式烙鐵，對(duì)烙鐵材料從成本、加工難易程度、導(dǎo)熱性能、耐磨性能，熱變形等方面對(duì)綜合評(píng)估，最終決定采用鋁合金作為烙鐵的材料。

3 改進(jìn)后效果

改進(jìn)后的透明紙長邊終封烙鐵能有效保證烙鐵面與煙包充分接觸和燙封，煙包在緊貼烙鐵表面運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦穩(wěn)定。煙包側(cè)長邊透明搭口在燙封過程中無“泡皺”、“死皺”等現(xiàn)象，煙包側(cè)長邊拉線的U 形切口處拉線接頭平整。對(duì)透明紙長邊終封烙鐵的改進(jìn)有效減少煙包小盒透明紙長邊熱封不牢、長邊側(cè)封皺褶，拉線反卷等質(zhì)量缺陷，在一定程度上保障和提高產(chǎn)品質(zhì)量。