内衬纸是衬于卷烟软盒或硬盒内层的纸,对卷烟起防潮防湿作用,可以防止卷烟霉变和香气损失,是重要的卷烟包装材料。
一、真空镀铝内衬纸的优点
1、保质性能
保质性能是决定真空镀铝内衬纸能否作为合格内衬纸的最基本属性。与复合铝箔纸相同,真空镀铝内衬纸表面细腻、光滑,可以很好地阻隔水分和香气的进出;光学效果好,对光和紫外线有良好的屏蔽和反射作用,能有效地防止光对烟丝内容物的老化作用。
2、环保性能
真空镀铝内衬纸最突出的特点就是其卓越的环保性能。相比于铝层厚度达到6~8μm,几乎不能降解和回收利用的复合铝箔纸,真空镀铝内衬纸的铝膜薄而均匀,厚度仅为0.025~0.035μm,耗铝量仅是复合铝箔纸的1/200左右,可以大大减少金属铝的消耗,从而减少不可再生矿物资源和能源的消耗,有效降低CO2排放量;内衬纸回收后可制浆再造纸,在自然界也容易自然降解,可以最大限度地节约资源,保护环境。1.3上机适应性内衬纸的上机适应性直接关系到卷烟工业企业的生产效率及产品质量,因此良好的上机适应性能是真空镀铝纸能否成为合格内衬纸的重要条件。通过对国内多家卷烟企业的考察及多次上机试验,结果表明,真空镀铝内衬纸在GDX1(国产化ZB25)、GDX2000、XC(ZB47)、FOCKE350S等机型的包装设备中只需进行简单的机械调整,其成型质量和包装速度即能达到使用要求,避免了目前在GDX2(国产化ZB45)型包装机组上使用内衬纸出现内衬纸烂包、折叠不良等现象。由于真空镀铝内衬纸弹性大,折叠后容易发生反弹,所以需要内衬纸提前折叠,增加定型时间以达到精致的折叠效果,在设备上需要对完成内衬纸成型的2号轮进行改进,改进前后示意图如图所示。
具体改进内容如下:(1)在4号工位加装活动折叠器,提前折叠,增加成型定位时间。(2)将2号轮模盒突出的部分铣平,以与活动折叠器配套。(3)在1号工位加装上槽板和下槽板,以方便折叠定型。(4)在4号和5号工位之间,安装扇形挡板,增加成型定位时间。除了在机械设备方面改进外,电器方面也需做相应调整。包装设备各个位置的烟包、烟条到位检测由电感式开关改为电容式开关,这是因为真空镀铝内衬纸含铝量低,电感式开关无法感应到其存在,因而无法正常工作,而电容式开关能对烟包、烟条是否到位做出准确判断。设备改进后,能够保证内衬纸平整、精致的折叠状态,平整度、折叠精度等指标均达到了使用复合铝箔纸时的水平,包装速度也能达到380包/min以上,与使用复合铝箔纸时持平。
二、真空镀铝内衬纸的生产工艺及分类
真空镀铝技术是在高真空中把高纯度铝丝加热到1500℃左右,铝丝经熔化、蒸发后,气态铝附着在被镀基材的表面上,从而完成薄膜镀铝层的过程。真空镀铝内衬纸是真空镀铝技术在内衬纸生产领域中应用的产品。真空镀铝内衬纸按生产工艺不同又可分为直镀纸和转移纸。
1、直镀纸直镀纸的生产工艺为:铝丝在真空状态下连续蒸发、气化,并均匀地附着在完成表面涂布处理的直镀原纸上,冷凝成一层极薄的铝膜,最后上色、分切,工艺流程如图所示。
直镀纸的特点是工艺简单,但对原纸的要求很高。直镀原纸采用木浆纤维原浆制成,表面有一层非常平滑的无毒无害的涂布层(涂布层一般在12~15g/m2),平滑度在800s以上,纸张紧度比普通原纸更高。目前主要依赖进口,国内仅民丰、仙鹤纸厂能小规模生产高定量的直镀原纸。
参考观研天下发布《2018年中国真空镀铝内衬纸行业分析报告-市场深度调研与发展趋势研究》
2、转移纸转移纸生产工艺是在真空镀铝机中,将铝层镀在经过涂布处理的转移膜(BOPP、PET膜等)上,再涂胶与普通原纸进行复合,然后将转移膜剥离,镀铝层通过胶黏作用转移到原纸表面上,其工艺流程如图所示。
转移纸的特点是可以生产出任意定量的镀铝纸和卡纸,但工艺复杂,并会产生转移膜废弃后要处理的问题。
三、真空镀铝内衬纸成品纸的鉴别
由于原纸价格较高,直镀纸的价格比转移纸要高出15%左右,为了满足卷烟企业对环保的要求,市场上常出现生产厂家用转移纸冒充直镀纸的现象。直镀纸和转移纸性能及外观虽然差异不大,但依然可以从以下两个方面鉴别出真伪。
(1)直镀纸的表面不是特别平整。这是因为即使是表面非常平滑的直镀原纸,仍然会有孔隙,当铝层镀到上面时就会有凹凸不平的感觉,而转移纸的铝层是镀在表面几乎没有空隙的膜上形成的,所以要更加平滑一些。
(2)直镀纸背面应相对平滑、质密。这是因为纸张实质上是一多毛细孔的三维立体网状结构,表面凹凸不平。在制造直镀原纸时为了使表面的涂层与纸张结合紧密,有一个压的工艺,经受过压力的原纸的背面虽不如有涂层的正面光滑,但比普通原纸要平整、细腻很多。将以上两个特点在放大镜下观察可辨真伪。
四、真空镀铝内衬纸的发展趋势
烟草行业年生产能力5000万箱,若全部使用复合铝箔内衬纸,年消耗成品铝箔量4万多吨,据国内双零铝箔(指厚度以毫米为单位,厚度为小数点后两个零的铝箔,通常厚度为0.0075mm)项目和电解铝项目的相关数据综合分析,每年将消耗国产铝土矿23.9万t或进口铝土矿35.8万t。相当于原铝锭6万t,总耗电量9.2亿kWh,CO2排放量92.9万t。全部使用真空镀铝内衬纸,年消耗铝丝量仅为250t左右。
基于如此可观的社会效益,国家烟草专卖局要求工业企业牢固树立资源节约和环境保护意识,在《关于烟草行业节能减排工作的实施意见》中明确指出:“要推广使用真空镀铝纸代替不可降解的复合铝箔纸”。由此,真空镀铝内衬纸替代传统的复合铝箔内衬纸已经成为整个烟草行业的共识。面对真空镀铝内衬纸需求剧增的机遇,转移纸和直镀纸却有着不同的境遇。
在内衬纸环保化前期这个并不规范的市场上,转移纸以其工艺成熟、对原料要求低、价格低廉等诸多优点得到了更快的发展,主导了真空镀铝内衬纸的市场,而直镀纸因其价格较高而发展缓慢。但随着环保化的不断深入,人们将依据环保等级把直镀纸和转移纸区别看待,环保等级更高的直镀纸作为内衬纸的优势将逐渐显现
(1)烟用内衬纸原纸定量一般在50~100g/m2之间,完全符合直镀纸对纸张定量的要求。转移纸定量范围更大的特点将没有优势
(2)烟用内衬纸用于包裹烟包小盒内的烟支,起到了保香保润的隔离作用。镀铝后的内衬纸对平滑度、光泽度及铝层附着力等指标没有过高的要求。
(3)随着环保化的不断深入,转移纸生产中产生的转移膜废弃后的处理问题将逐渐暴露出来并成为焦点。按烟草行业年5000万箱生产能力计算,仅使用转移内衬纸,年消耗成品及产生废弃转移膜量将高达1.6万多吨,造成极大的浪费并产生环境污染。
(4)在国内造纸技术迅猛发展的背景下,直镀原纸的小规模生产为下一步扩大产能积累了丰富的经验,无论是引进国外先进生产线还是自主研发都将使直镀原纸大规模国产化变得可能,届时直镀纸的价格将会更具市场竞争力。
(5)随着企业需求的不断增加和生产经验的不断积累,直镀纸的生产工艺将更加成熟、产品质量将稳步提高,能够满足卷烟企业对内衬纸的工艺使用要求。综上,在真空镀铝内衬纸中,最终的发展方向是直镀纸。只要突破了直镀原纸价格高的瓶颈问题,环保等级更高的直镀纸将有着更加广阔的市场前景。
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