烟用拉线热收缩率自动测试装置的设计探讨

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[摘 要]对于卷烟企业来说，烟用拉线热收缩率的测量结果对于生产具有重要的作用，因此如何能够设计出自动测试装置，可以满足实际的工作需求，为生产环节提供重要的便利。烟用拉线本身也是便于消费者打开卷烟外包装，同时也是企业防伪的一种重要手段。所以本文也将围绕烟用拉线热收缩率自动测试装置进行研究。烟膜拉线，也叫烟膜易拉线，是属于拆封拉线的一种，根据材质，分为激光拉线、金拉线、银拉线等等。例如中华牌香烟盒的烟膜拉线，是无字母的金拉线。

[关键词]烟用拉线；热收缩率；自动测试装置

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0161-01

0.引言

烟用拉线的性能对于香烟外包装具有重要的影响，而热收缩性的目的就在于让香烟外包装能更加紧密和平整，减少包装不完全的问题。传统的测试方式同样是采用人工操作，主观性比较强，会受到各种因素的影响，且市场上的检测设备也并没有非常显著的效果。所以自动测试装置就显得非常关键。

1.传统测试方法的缺陷

烟用拉线是一种带有压敏胶的薄膜，传统的热收缩率测量方式和一般的薄膜热收缩率相比，有一定的类似之处。按照标准的长度进行取样之后进行加热，之后对其进行冷却，当冷却到常温时对其收缩后的长度进行测量，从而计算出热收缩率。但是在测量的过程中有几个需要注意的地方。一方面是由于拉线相对柔软，比较窄，在经历了高温之后很容易出现变形、扭曲的情况，对于其实际长度的测量，难度比较大，精确性不足。另一方面是测量时的误差问题。如果利用钢板尺来进行，测量误差比较大，且测量多为人工操作，主观性较强，因此会具有一定的不稳定性[1]。

2.烟用拉线的发展

烟用拉线本身是一种相对简单的产品，但是在过去的一段时间内，无论是材料的生产方式还是粘合方式都有了一定的技术提升。最早的拉线是由玻璃纸制作而成，不过这种方式的技术已经显得相对落后，目前已经不再使用。玻璃纸本身对紫外线和湿度的敏感程度高，一旦在烟盒上停留过长的实践势必会影响卷烟的整体质量，再加上玻璃纸本身的强度并不能得到充分保障。目前的拉线通常是由聚丙烯薄膜支撑，是自粘性拉线必备的材料。在材料的选择过程中需要考虑到其热收缩率，其抗张性能很大程度上是由生产方式所决定的。

烟用拉线薄膜的热收缩率和产品的形状、尺寸有密切的联系，并且也会对软包装的美观性产生影响。热收缩率可以让产品的纵向、横向更加紧凑。薄膜的收缩率是薄膜在一定的温度条件下变化率和尺寸的变化，具体的判断要按照国家的标准《GB/T13519-1990聚乙烯热收缩薄膜》所决定。

3.自动测试装置的设计方式

在不违反设计规则的前提下，为了能解决人工测量方式中带来的误差问题，设计应该采用拉力传感器来对拉线的状态进行判定，并利用位移传感器来将拉线的长度进行记录，可以有效解决人工测量或是采用钢板尺测量精度不足的问题。与此同时启动系统、电动平台等可以保障测量过程的智能化和自动化。

3.1 运行模式

运行模式是先将拉线固定好之后，让夹具和拉力传感器保持固定，并且利用电动平台运动将拉线拉紧。在这一环节中需要考虑到张紧力的监测[2]。例如可以采用拉力传感器来进行监测，可以显著提升效果。在张紧力达到预先设定的范围之后，可以停止电动平台的运行，并对位移传感器的数据进行记录。之后让电动平台运动后回到松弛状态，并进行5分钟的加热，等到平台自动将拉线进行移出并冷却到环境温度时，则根据位移传感器的记录来计算当时的拉线长度，以便于对拉线的热收缩率进行计算。

3.2 整体结构

整体结构的测量装置由多个部分组成，包括测量单元、底座、控制系统和加热系统组成。测量单元由电动平台和拉力传感器、位移传感器等组成，主要的功能在于对拉线在拉紧状态下的拉力进行监测，并对监测数据和热收缩的长度进行记录。控制系统的作用是控制拉线和移动门的上下移动，主要由气缸、控制器等设备组成。加热系统由烘箱门、移动门等组成，原理是利用热风循环来实现温度的合理控制，尤其是烘箱门可以让拉线在未加热的状态下进行运行。

3.3 参数选定

首先是拉力传感器的参数选定。目前的烟用拉线热收缩率的测量方式首先是对初始长度和收缩后长度进行计算，需要先给拉线提供一个初始的张紧力[3]。但是张紧力需要控制在合理的范围内。如果张紧力过大则会导致拉线出现变形，测量的结果也会产生非常大的误差。相反，如果张紧力过小，那么拉线的长度并没有完全得到伸展，测量的长度也会相对较小，不难看出初始张紧力的合理测量是影响热收缩率精密度的重要参考标准。对于拉线张紧力需要通过实践来进行，实际的效果需要确定拉力传感器的阈值。之后是位移传感器的参数确定。通常情况下的拉线热收缩率都在20%以内，按照具体的参照标准取样100mm，而位移传感器的量程确定在25mm之内，进度方可满足于烟用拉线热收缩率的具体要求[4]。

4.结语

通过研究可以看出，针对于现阶段烟用拉线热收缩率的具体测试要求所设置的自动测试装置可以通过拉力传感器和位移传感器进行辅助工作。拉力传感器是对拉线的张紧状态进行判断，重点提升测量的进度；而位移传感器是记录拉线的长度变化，并根据结果探究其准确性和可重复使用性，证明装置可以满足实际的测试要求和需要。

⒖嘉南

[1] 方细玲，李小兰，李志刚，等.烟用拉线热收缩率自动测试装置的设计[J].郑州轻工业学院学报自然科学版，2014（1）：67-69.

[2] 韩云辉，李旭华，方细玲，等.烟用拉线粘接性能的测试方法[J].烟草科技，2012，01（03）：8-11.

[3] 刘庆伟，信明阳.新型香烟小包拉线检测器的设计[J].中国科技信息，2011，10（05）：114-115.

[4] 龚金龙.拉线的发展及其新用途[J].烟草科技，2012，12（09）：40-41.

作者简介

马玉春（1980・3）男；民族：汉族；籍贯：江苏省南京。现为广州咏顺包装材料有限公司经理；研究生，研究方向为：拉线在各个包装领域的应用及拉线生产专用机器的研发。