烟用水基胶质量控制指标及检测技术研究
2020-12-21曹稳杨建礼
曹稳 杨建礼
摘 要 烟草行业是我国国民经济的重要支柱产业之一,卷烟属于重要的日常消费品。在其生产过程中,烟用水基胶的质量控制对产品的生产效率和整体质量具有重要影响。本文在对烟用水基胶的性能要求和现有技术指标体系简要说明的基础上,分析了其质量控制检测技术要點,以期为烟草行业质量控制提供参考。
关键词 烟用水基胶;质量控制;检测技术
近年来烟草行业在发展较为迅速,烟用水基胶需求的大幅增加源自于20世纪80年代大量进口型卷烟设备的引进。生产效率的不断提升,使得传统的天然胶粘剂已经无法满足生产的现实需求,生产厂家和学者开始以PVA、VAE乳液为基础,加大在烟用水基胶研究方面的投入力度。经过数十年发展,这方面的研究已经取得了一定的进展,但是就整体上而言,其质量还有一定的提升空间。
1烟用水基胶的性能要求
作为卷烟产品生产的重要组成部分,烟用水基胶必须控制如下几个方面的性能,才能够确保卷烟质量达到工艺要求。一是要具有良好的初黏性和成膜性,并且在膜剥离时不能出现拉丝现象。二是粘接强度较高,部分还要具有良好的流动性能。三是喷涂均匀,设备清洗较为容易。四是要有较好的安全性,无毒无害无污染,能够燃烧但可燃性较低,在固化后没有颜色。五是要具有良好的冷热稳定性和离心稳定性。
2烟用水基胶技术指标说明
2.1 现有技术指标
烟用水基胶的技术标准最初都是在企业标准上发展而来的,其内容主要有外观、固体物含量、黏度和pH值等。随着相关方面国家标准和行业标准不断完善的情形下,除上述参数内容外,对其应用性能指标也进行了完善,其内容包括最佳使用温度范围、稀释要求及计量、机械稳定性性、使用的酸碱环境、冻凝现象的处理等。
2.2 现行指标缺陷
国内烟用水基胶的使用量已经位居世界第一位。在卷烟行业快速发展的情形下,烟用水基胶不仅要达到原有的性能要求,还要采取多种技术革新手段,在安全性和上机适用性方面满足烟草行业发展的要求。在这种情形下,传统的质量指标体系已经无法满足卷烟质量和生产效率层面的要求,构建新型控制体系,明确其检测技术,是技术发展的必然要求。
3烟用水基胶质量检测技术
3.1 初黏性检测
初粘力是烟用水基胶性能控制的基本组成,其性能主要与黏度、固含量、角度等三个方面具有直接性关系。正常情形下,黏度与初粘力成正比例增长关系,对于搭口胶、接嘴胶和包装胶等用途不同,其黏接力要求具有很大差异。初粘力的性能主要是与固含量、玻璃面板的倾斜角有关系。
3.2 润湿性检测
湿润性检测的内容主要是分析黏度和烟用纸张对烟用水基胶的润湿性能是否具有影响,其具体测定主要是通过黏度、固含量、烟用纸张类型三个方面与接触角的关系来实现。通过相关实验测定发现,在黏度逐渐增大的情形下,搭口胶的接触角也不断增加,而金卡包装胶的接触角则不会发生明显变化。在固含量不断增大的情形下,搭口胶的接触角减小幅度最为明显,而接嘴胶的减小幅度则不够明显[1]。接装纸类型与接触角没有直接相关性,在生产活动中要注意烟用水基胶参数与卷烟用纸的匹配关系。
3.3 固化时间测试
在烟用水基胶的选用中,其固化时间性能对生产效率具有直接性的影响,而据具体固化时间与压块重量、施压时间、黏度和涂胶量等几个方面都具有明显的相关性。通常情形下,固化时间与压块重量呈反比例关系,但是不同胶类的绝对固化时间存在较大差异。施压时间越长的情形下,固化时间也会不断缩短[2]。涂胶量对烟用水基胶的固化时间影响较为复杂,其中搭口胶受固化时间的影响较为明显,而包装胶和接嘴胶的影响则比较小,并且都呈现固化时间的边际效应。
3.4 稳定性测试
烟用水基胶的稳定性测试主要包括热稳定性、冷稳定性和离心稳定性三个方面,根据实验数据分析显示,目前我国多数生产厂家的产品都能在40℃和45℃等状态下保持较为稳定的状态,没有出现分层、析水、沉淀或者结皮等异常现象。而通过不同条件的冷稳定性实验,可以发现不同胶样的耐寒性能基本为在2℃条件下储存48小时,在超出这一极限条件的情形下,不同胶类会出现冻结、黏稠、出现泡沫等质量问题[3]。通过离心实验可以发现,不同胶类在现有生产条件下,均能够满足离心时间控制和转速等方面要求。
3.5 抗T型剥离强度测试
抗T型剥离强度测试显示,不同生产工艺对剥离强度具有较为明显的影响。对于润湿渗透性较好的纸,其粘接样条的抗剥离强度性能也较好。但是由于卷烟纸的强度要明显小于搭口胶的胶接强度,在进行测试时,会出现纸条断裂而胶接面完好的情形,因此无法进行T型剥离测试。根据测试显示由于制造材料和工艺方面的差异,银卡纸和转移激光卡纸在抗T型剥离强度方面具有较为优异的性能。
4结束语
烟用水基胶虽然在卷烟生产中所占据的成本比例不高,但是其对卷烟产品的质量和用户体验具有直接性影响。传统的质量控制体系已经无法满足生产技术发展的要求,因此在产品选择和检验中,应当通过指标选择和检测技术更新等方式,更为精准的分析烟用水基胶的性能和质量,以此不仅能够确保卷烟产品的生产质量,还能够有效的协调上下游企业的生产和供求关系,取得良好的经济效益。
参考文献
[1] 杨建礼,曹稳.烟用水基胶对卷烟感官质量和主流烟气指标的影响[J].大众科技,2019,21(8):37-39,54.
[2] 尹本涛,徐杨斌,万丽娟,等.激光粒度仪测定烟用水基胶粒度分布的应用研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2019,37(4):44-48.
[3] 离陌(PATTHAVONGSAPATTHANA).烟用水基胶质量控制指标体系建立与配套检测技术研究[D].长沙:湖南大学,2018.