烟包摩擦系数检测及影响因素

罗代璋

烟包摩擦系数作为烟包上机包装的重要参数，对卷包设备的包装速度和质量有着重要影响。烟包摩擦系数太小，表面太滑，会导致烟包在运行过程中走过或走偏；烟包摩擦系数太大，表面太涩甚至发黏，则会导致烟包运行不畅，若加大推力又可能导致烟包表面磨花。

早先在低速卷包设备上进行包装时，并未强制要求使用检测仪器检测烟包摩擦系数，通常采用经验判定法，即将随机抽取的烟包裁成合适大小，正面对正面，正面对背面，用大拇指与中指轻轻夹住并搓动，感觉两表面相互移动时的滑爽程度，生产与检测人员凭借经验进行判定，即使判定结果有些波动，卷烟厂一般也都能使用。

然而，自卷烟厂持续技改并普遍使用速度为1000包/分钟的超高速卷包设备后，烟包摩擦系数对卷包设备包装速度与效率的影响越来越大，轻微波动就可能严重影响烟包上机包装的速度与质量，以及物料的消耗。因此，烟包摩擦系数便被纳入烟包质量验收标准，受到卷烟厂的广泛重视与严格关注。

本文中，笔者探讨了烟包摩擦系数的仪器检测方法及影响因素，希望能对烟包印刷企业的实际生产起到指导作用。

仪器检测方法

1.样品的抽取与制备

以我公司稳定生产的同批次产品为样本，同时根据我公司生产产品的特点及批量大小，分别选择表面水性上光、UV上光以及网印雪花油墨、皱纹油墨的产品作为对比样品。

采用随机抽样法，随机从待包装产品中抽取10扎，再分别从这10扎的不同位置各抽取2张，打乱抽取次序并做好标识后放入密封袋中。抽取的样品要求平整，表面无磨花、破损以及折皱，为正常的合格品。样品放置于温度23±1℃、相对湿度50±2%的环境中，平衡24小时以上，保证水分含量为6.5±1.0%。随后，统一采用边长为63.2mm的正方形模切版制备样品，保证每一个样品的尺寸一致，且边缘干净、整洁。

2.检测仪器与方法

检测仪器为美国TMI 32-7型摩擦系数仪和济南兰光MXD-01型摩擦系数仪。测试滑块重量为200±2g，滑块尺寸为63mm×63mm，对比运行速度为100±10mm/ min，滑块行程为150mm。

按照检测仪器的操作要求，启动仪器并预热5分钟，将样品与滑块四边对齐，样品的印刷面与检测仪器金属平台相对，滑行方向与受力方向一致，然后无冲击地将样品放在检测仪器金属平台上，滑块挂钩置于检测导杆孔内，轻轻对正放置，确保测力系统刚好不受力。待样品与检测仪器金属平台接触15秒后，按下检测键，检测仪器进行自动检测，滑块带着样品进行滑动，测力系统受力并记录检测值，检测仪器自动计算本次检测的摩擦力和动静摩擦系数。

检测结果分析

1.同批次产品不同纸张纤维方向和不同检测速度检测结果的比较

图1为表面水性上光的产品在不同条件下的检测结果（检测仪器为美国TMI 32-7型摩擦系数仪）。其中，最下面两条曲线表示在相同检测速度下同批次产品纸张纤维方向与滑块运动方向平行（MD）或垂直（CD）时的检测结果，结果表明，纸张纤维方向对烟包动静摩擦系数的影响很小，可视为基本一致；上面三条曲线表示在不同检测速度下的检测结果，结果表明，随着检测速度的加快，烟包动静摩擦系数会随之升高，但升高的程度不如速度提高得快。

2.相同检测条件不同产品表面检测结果的比较

烟包生产工艺复杂，不同的产品具有不同的表面整饰效果，同一家卷烟厂的设备在不同时间使用不同表面整饰效果的烟包时，均要求烟包摩擦系数满足包装生产。

为此，用检测仪器对表面水性上光、UV上光以及网印雪花油墨、皱纹油墨等不同表面整饰效果的产品在相同检测条件下进行了检测（检测仪器为美国TMI 32-7型摩擦系数仪），结果如图2所示。可以看出，4种不同表面整饰效果烟包的动静摩擦系数检测值各不相同，这与产品的实际应用和烟包印刷企业的控制密切相关。因此，烟包印刷企业应保证不同烟包产品的动静摩擦系数与其在卷烟厂所用卷包设备相适应。

3.相同产品不同检测仪器检测结果的比较

不同卷烟厂的质量要求与检测仪器也不尽相同。为此，笔者在检测烟包摩擦系数时分别使用了美国TMI 32-7型摩擦系数仪与济南兰光MXD-01型摩擦系数仪，并使用了相同的检测方法与参数，检测结果如图3所示。结果显示，国产仪器的检测值比进口仪器的检测值略大，但基本稳定一致，这可能与检测仪器的自身性能有关。

虽然在不同检测仪器上进行检测时，烟包摩擦系数存在偏差，但只要产品生产过程稳定，检测条件与方法一致，检测仪器重复性良好，烟包印刷企业通过不断验证检测结果以及控制烟包实际包装质量，同样可以摸索出烟包摩擦系数与包装质量之间的关系，并以此制定出企业内部的烟包摩擦系数质量控制标准。当然，在卷烟厂要求包装材料同质化的当下，尤其是需要与卷烟厂进行烟包动静摩擦系数检测结果比对时，选择相同型号的检测仪器无疑能提高烟包印刷企业的竞争优势。

烟包摩擦系数影响因素

1.表面整饰材料

表面整饰材料的种类、配比以及助剂的种类会对烟包摩擦系数产生一定影响。例如，对于UV光油中树脂的成膜特性以及助剂的选择应十分慎重，稍有不慎就可能导致UV上光的烟包表面发涩、摩擦系数偏高，甚至出现粘滑现象，或者刚好出现相反的情况，如表面太滑、起水雾、柔韧性差等问题。

另外，表面整饰材料的耐高温性也至关重要。由于卷包设备在包装过程中需要升温加热，而且在高速运行状态下通道的温度也不低，这就要求烟包表面整饰材料具有一定的耐高温性，确保表面不会受热发黏，不明显改变摩擦系数。

2.生产工艺

生产工艺主要是指烟包表面的干燥程度，干燥不充分的烟包表面不仅不足以抵抗擦花，而且由于表面黏性的存在，还会导致摩擦系数偏大。

3.卷包设备性能

卷烟厂卷包设备的新旧程度不一样，其要求的烟包动静摩擦系数也不一样，卷包速度越快，对烟包动静摩擦系数的要求越高。因此，烟包印刷企业要了解卷烟厂所用卷包设备的类别和型号，有针对性地进行监督控制，做到有的放矢。

例如，根据烟包在不同客户卷包设备上的实际使用结果，我公司将烟包动静摩擦系数的企业标准制定为动摩擦系数控制范围为0.10～0.30，静摩擦系数控制范围为0.15～0.35，针对不同的客户和产品，制定控制范围更窄的具体要求，如“白沙（精品一代）”烟包，长沙卷烟厂使用最高速度为1000包/分钟的高速卷包设备，动摩擦系数控制范围为0.10～0.20，静摩擦系数控制范围为0.15～0.25；四平卷烟厂使用最高速度为380包/分钟的低速卷包设备，则动摩擦系数控制范围为0.15～0.25，静摩擦系数控制范围为0.20～0.30。

总之，为保证烟包摩擦系数符合卷烟厂需求，在烟包生产过程中烟包印刷企业应加大产品品质监控，发现问题及时处理，确保产品外观与使用适性符合技术质量标准，同时对原辅材料供应商提出相应的标准要求。这样一来，一旦烟包在生产过程中发生任何技术偏离，烟包印刷企业就可以一边对生产工艺参数进行调整，一边从原辅材料的使用特性入手进行解决。此外，有条件的烟包印刷企业应尽量与卷烟厂使用相同的检测仪器、检测参数以及检测方法，同时保证经常比对检测结果。