ZB45型包装机小盒气密性达标率的研究

摘  要：  透明B0PP膜的密封性对卷烟品质有着重要影响。良好的卷烟包装密封度能有效防止外界环境中的水分和氧气进入卷烟内或盒内烟支水分和香气向外流失，且不会存在化学残留等质量安全问题，是安全、有效防止卷烟霉变的主要措施。通过对ZB45型包装设备进行调试和改进，提高其盒外透明纸的包装质量以保证小盒的气密性，有效保证了卷烟产品的质量并延长了产品的保存时间。

关键词：  ZB45型包装机；气密性； BOPP膜

1现状描述

1.1透明B0PP膜密封的重要性

卷烟从生产完成到售卖给消费者有一个较长的过程，在此过程中，卷烟可能受到外界温湿度的影响，发生回潮甚至霉变。卷烟小盒通常采用透明B0PP膜进行密封，进入流通环节卷烟水分及挥发性香气的持续保持，主要依靠盒外覆盖的透明B0PP膜，因此，透明B0PP膜的密封性对卷烟品质有着重要影响。良好的卷烟包装密封度能有效防止外界环境中的水分和氧气进入卷烟内或盒内烟支水分和香气向外流失，且不会存在化学残留等质量安全问题，是安全、有效防止卷烟霉变的主要措施。目前我厂的包装设备对小盒的包装质量及气密性还不够完美。通过对ZB45包装设备进行调试和改进，提高其盒外透明纸的包装质量以保证小盒的气密性，有效保证了卷烟产品的质量并延长了产品的保存时间。

1.2 气密性的定义

（1）气密性：内部与大气连通的卷烟小盒，在恒定抽气流量的密闭空间中，小盒内外产生的稳定压差值。

（2）参照行业已经开展该项研究的中烟，硬包≥1.5kpa为合格

（3）Y气密性达标率=气密性合格次数/测量总次数×100%

对正常生产的所有硬盒包装机进行抽样测试。每台随机抽取10包产品，共检测631次，合格319次，合格率仅为为56%。根据现有质量要求，本厂小盒透明纸热封无明显问题，但从测试结果看，部分机台的小盒气密性不合格，可能会导致烟支保存的时间变短，影响产品质量。

2 原因分析

通过对小盒漏点的检测，发现顶封和底封是主要的漏点。因此，围绕小盒透明纸顶封和底封的相关流程进行剖析，探索造成小盒气密性不好的原因。经过多次调试和测试，发现影响小盒透明纸密封性的因素，主要有四个方面：即烙铁间距（压紧力），烙铁温度，烙铁的平行度、垂直度和烙铁的形状。

经过对烙铁温度、间距、平行度、垂直度的调整后，烟包气密性值明显上升，但仍然没有达到预定的目标。通过对烟包漏点的检测发现YB55现在使用的烙铁不能完全对小包透明纸折叠区域进行覆盖，造成烟包漏气，使气密性值达不到要求，因此项目组决定对烙铁进行改造优化。

3 改进方案

3.1 烙铁形状的改进

顶底封烙铁通过预设的生产流程按照具体工作相位将折叠好的小盒透明纸挤压，通过烙铁自身的形状和高温，对折叠好的顶底透明纸进行熨烫，使其粘连在一起，形成密封，从而保护小盒内烟支的水分、香气等，保证产品质量。为完美的对小盒进行密封，使其具有良好的气密性，小盒顶底封烙铁的工作面积应覆盖所有透明纸折叠的区域，即使小盒顶部和底部的透明纸折叠区域的覆盖率达到100%。而目前我厂所有包装设备所使用的烙铁能实现的工作面积为理想烙铁工作面积的40%，远低于理想面积。

考虑到原烙铁是出现透明纸斜边未熨烫好导致的气密性不良，但未出现烟包粘连情况，此次改善在原烙铁的“工”字型工作面的基础上增加三角形的凹面，使烙铁工作面更贴合烟包顶底端透明纸的折叠形状，同时，考虑到如果烙铁完全覆盖四个顶角位置，会引起透明纸的褶皱，故对三角凹面做倒角处理，图1和图2是烙铁改进前后效果对比图：

3.2 烙铁温度调整

通过4#包装机台，使用不同温度进行测试，发现温度过低会造成烟包气密性下降，温度过高容易造成透明纸褶皱。通过对相关参数和工艺标准进行查询，同时也考虑车间内部空调的影响，经过多次实验，最终将烙铁温度定为145℃，较原烙铁温度提高5℃左右。

3.3 烙铁间距调整

小包密封度主要由小包顶封和底封烙铁的热封情况决定，如果间距过大会造成热封不牢的现象，使气密性降低，调整时先盘车到热封位置，然后通过IPC控制开关使烙铁靠近，用工装检查量烙铁的间距。原烙铁间距为87mm，经多次测试，现采用新式工装调试两烙铁间的间距，使其间距保持86mm。

3.4 烙铁平行度、垂直度的调整

底封和顶封烙铁如果不是处于平行状态，也会造成气密性不稳定。调整时将专用工装放置在两烙铁之间，用手推动烙铁靠近工装，调整外侧端面烙铁，使顶封烙铁和底封烙铁平行。

顶封和底封烙铁如果不垂直于通道基准平面，会造成上下两层烟包的热封有差异，同样影响小包气密性的稳定。调整时使用专用工装靠近烙铁，调整顶封和底封端面烙铁的关节轴承，使两烙铁垂直于通道基准平面。

4 改进效果

对车间4#、5#、6#包装设备均进行了烙铁温度、间距、平行度、垂直度的调试和烙铁形状的改进。为验证改进效果，对三台设备实施日常监控，每班每机台多次抽样测试产品气密性，每次测试10包，确保改进是否有效，项目初始至改进完成的产品气密性如图3所示。

从图3可看出，三台机器的小盒气密性的改进效果非常理想，气密性显著提升，达到预期效果。下一步，将会对所有硬盒机台进行推广。

5 结论

通过对ZB45型包装机小盒气密性的研究与分析，确定影响气密性达标率的四个因素，即烙铁间距，烙铁温度，烙铁的平行度、垂直度和烙铁的形状。对以上四个因素改进与调整后，小盒气密性显著提升，取得了较为理想的效果。

参考文献

[1]上海烟草工业机械厂.GDX1调整手册[Z].郑州：河南科学技术出版社，2001.

[2]机械设计手册[M]. 成大先， 主编.化学工业出版社.2009