真空镀铝内衬纸及其应用
2014-04-27方细玲谢定海
温 煦 方细玲 谢定海
(广东中烟工业有限责任公司 技术中心,广东 广州510385)
烟用内衬纸是置于小盒商标纸与烟支之间的一种卷烟包装材料,它对烟支起到防潮保润保香美化的作用,高端卷烟中的内衬纸还具有防伪作用。内衬纸按其生产工艺不同分为压延铝箔纸和真空镀铝纸。由于压延铝箔纸工艺简单成熟,对包装设备要求较低,被广泛应用于国内卷烟生产企业中,真空镀铝纸由于技术要求高,设备昂贵,多用于发达国家烟草生产企业。由于真空镀铝纸较之压延铝箔纸有更好的环保性,是内衬纸发展的必然趋势。
1 真空镀铝纸的环保性能
压延铝箔纸由原纸、铝箔和胶黏剂压延而成,它的铝箔层较厚,可达到6~9μm,生产过程中消耗大量金属铝,废弃后难以降解,而且所使用的胶黏剂中含有苯类、醇类、酮类等挥发性有机溶剂。因此,环保性能较差,跟当前建设“资源节约型、环境友好型”社会的要求不甚相符。
真空镀铝纸的铝箔厚度仅为 0.025~0.035μm,仅为压延铝箔纸的1/200左右,可大大降低铝的消耗量,容易降解,而且生产过程中多采用水性辅助材料,无毒无害,回收后可再造纸,大大节约了资源和保护了环境。基于其优异的环保性能,欧美国家将真空镀铝纸列为单一材料而不是复合材料,给予很大的税收优惠,其税率只有压延铝箔纸等复合材料的1/5左右。
2 真空镀铝内衬纸生产工艺
真空镀铝技术是在高真空条件下将金属铝加热到熔点以上,使其溶化、蒸发,气态铝经扩散沉积后在基材表面形成一层0.025~0.035μm的铝箔,从而完成镀铝过程。生产过程如图1所示:
图1 真空镀铝生产过程[1]
真空镀铝技术按期生产工艺不同可分为直接镀铝法和转移镀铝法。
2.1 直接镀铝法
直接镀铝法是将金属铝直接置于真空条件下加热,使其连续蒸发、汽化,经冷凝后均匀沉积在直镀原纸上,最后上色、分切。
直接镀铝法工艺简单,但对直镀原纸要求较高。直镀原纸采用木浆纤维原浆制成,在表面形成平滑的无毒的涂布层,平滑度达到800s以上。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[2]。
直接镀铝法工艺:原纸-涂布-真空镀铝-面涂-回潮-分切-包装。
2.2 转移镀铝法
转移镀铝法是先在经涂布处理的转移膜上镀铝 (常用转移膜为PET或BOPP膜),再在转移膜和原纸间涂胶,转移膜上的铝箔经胶黏作用剥离、复合到原纸上。转移镀铝法较直接镀铝法对原纸的要求较低,可对任意厚度的原纸进行镀铝,转移后的薄膜可重复使用。转移镀铝生产出来的纸面金属光泽明亮,可用于镭射防伪。
转移镀铝法工艺:转移膜-涂布-镀铝-转移膜与原纸复合-剥离上色-分切-包装。
3 真空镀铝内衬纸上机适应性
卷烟包装材料的上机适应性直接影响卷烟企业的生产效率和产品质量,因此,良好的上机适应性对真空镀铝内衬纸来说是必不可少的。
真空镀铝内衬纸由于镀铝层很薄,跟目前常用的压延铝箔纸相比,折叠后反弹交大,在常用的卷烟包装设备如GD.X1,GD.X2,COMPAS等机型上使用是易出现烂包、折叠不良等现象。为解决这一问题,国内烟草企业技术人员对包装设备作了微小改动,以增加内层纸的折叠时间,实验表明,真空镀铝内衬纸在改动后的包装设备上其包装效率和质量都可以达到压延铝箔纸的水平[3][4]。
另外,由于真空镀铝内衬纸含铝较少,而目前包装设备上的烟包到位检测、烟调到位检测多为电感检测器,无法感应到烟包、烟条的存在,因此,把电感检测器换成灵敏度更高的电容检测器或电光检测器。
4 真空镀铝内衬纸的应用现状及发展趋势
目前,压延铝箔纸在欧美国家的烟草生产企业中所占的比重已下降到30%以下,而真空镀铝内衬纸凭借其良好的环保性能所占的比重正逐年上升。如英美、菲莫等大的烟草企业在其卷烟包装中多使用真空镀铝内衬纸,菲莫公司除了在美国弗吉尼亚洲的产品尚使用压延铝箔纸外,其在美国的其它洲的产品都已经使用真空镀铝内衬纸[5]。德国将真空镀铝内衬纸列为单一材料给予很大的税收优惠推动其在德国市场的应用。
在国内真空镀铝内衬纸的使用经历了一个循序渐进的过程。江苏中烟在2004年开始试验使用真空镀铝纸代替压延铝箔纸,至今,其“苏烟”“南京”“红杉树”等主要卷烟品牌及规格已全部使用真空镀铝内衬纸,占烟用内衬纸使用量的75%左右;湖南中烟于2011年在年产近100万箱的芙蓉王(硬)品牌上全部真空直镀铝内衬纸;上海烟草集团于2011年“中华”系列上使用真空直镀铝内衬纸;此外,“云烟”、“玉溪”等重点骨干品牌也在部分规格中开始使用真空镀铝内衬纸。
目前,国内卷烟年生产能力将近6000万大箱,若全部使用压延铝箔纸,年消耗铝箔达到4.8万吨,相当于每年要消耗掉28.7万吨铝土矿,若全部使用真空镀铝内衬纸,则每年仅需消耗250吨左右的铝丝,基于如此客观的社会效益和经济效益,在全行业推广使用真空镀铝内衬纸已成为一个不可阻挡的趋势。
[1]陈晓轩.镀铝纸:包装界的绿色追求[J].湖北造纸,2004(3):20-21.
[2]韩云辉,韩磊.浅谈真空镀铝内衬纸[J].中国造纸,2012(31):68-70.
[3]谭明杰,叶侠英.真空镀铝内衬纸及其在烟包上的应用[J].印刷技术,2009(14):44-45.
[4]韩勇,孙东亮.适应全覆镀铝纸生产的G·DX2包装机改进设计[J].科技信息,2010(10):367-369.
[5]王理珉,魏杰,胡群.卷烟主要包装材料环保性能概述.包装工程[J].2004(6):168-170.