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激光在卷烟行业的应用
发布时间:2011-02-15 浏览次数:9711

    我国是世界上烟草消费量最大的国家,近3.2亿烟民大军吸引着所有烟草强国的目光。一方面,在WTO的游戏规则下,中国烟草市场的进一步开放是大势所趋,国外军团蠢蠢欲动,他们不会错过等待已久的市场契机;另一方面,中国烟草业在国家长时期的产业政策的控制下,诸多矛盾已浮出水面,中国烟草渴望符合市场经济发展的政策体制,工商分离吹响了中国烟草改革的号角。中国烟草行业何去何从成了大众瞩目的焦点。

香烟过滤嘴激光打孔
    水松纸作为一种卷烟过滤嘴专用外包装用纸,因其外观类似松木纹而得名,主要分为印刷型和涂布型两大类。印刷型水松纸主要用于中、高档香烟,它已逐步成为水松纸发展方向;涂布型因外观较差,一般用于低档香烟。
    目前,我国过滤嘴香烟的比例已达95%,而印刷型水松纸不仅使用比例越来越大,而且花色品种也越来越丰富.

    随着人们生活水平的日益提高,健康已成为大家十分关注的问题。吸烟有害健康,这是任何一个烟盒上都必须采用的公益标志。为减轻吸烟对人体的伤害,烟草行业进行了不懈的努力,投入了大量人力和物力,并取得了显著的效果,例如通过改良土质、引进优良烟叶品种、改进烟丝加工工艺、在烟丝中加入各种添加剂以及打孔工艺等多种手段,降低香烟的焦油含量,保护人们健康。其中,过滤嘴打孔工艺对降焦具有较为明显的效果,已被越来越多的企业积极采用。可以断定:打孔工艺将成为最重要的降焦手段之一。
    我国现有的香烟焦油含量大多为15-18mg,对吸烟者的身体健康具有明显的危害。根据国际同业的现状、趋势和国内减少吸烟对人体伤害的呼声日渐增强,国家烟草总局开始实行“降焦工程”,规定在未来五年内香烟的焦油含量必须降到指定的水平。
    通过在过滤嘴上打孔,使吸烟者在吸烟过程中吸入被空气所稀释的烟气,从而降低焦油的浓度,减少焦油吸入量,保护人们的身体健康。
    目前,水松纸打孔主要有激光打孔、静电打孔和机械打孔三种方式。使用最广和技术最新的是激光打孔。这是因为激光打孔与其他两种打孔工艺相比较具有以下优点:
   1、孔眼清洁、规范,孔型一致、美观,透气度精确稳定。
   2、透气度范围大,单侧可达2500CU以上(其他方式只能达200CU以内)。
   3、透气度调整、控制方便,可以满足客户的各种需求。
   4、激光打孔精确,可以作为防伪手段来应用。

   激光打孔技术主要是利用激光能量高度集中的特性,通过各种方式将激光分成多路、高频脉冲光束,在水松纸上形成一至多排、均匀分布的纵向孔眼来提高水松纸的透气度。通过改变激光脉冲频率、焦距和走纸速度等参数,变换水松纸的透气度,以满足烟草行业的降焦要求。国外的三五、键牌以及“柔和七星”等著名品牌的香烟均采用激光打孔的方式来降焦。

    目前水松纸激光打孔机具有多种机型。按技术路线分,有在线式和离线式:

    在线式一般为多盘,组合在水松纸印刷生产线中间,在印刷完毕后用激光打孔,再进入分切工序。由于在线式对设备和技术的要求较高,要求产品的批量也较大,因此即使在国外也只有少数企业在使用,更多的是使用离线式激光打孔设备。在国内,基本上是采用离线式打孔设备。
   在我国,离线式水松纸激光打孔机主要分为以下几种:
 
 1、全国产化机型。
    前几年,根据国外影响和烟草行业的初步需求,国内有人尝试过用多根玻璃管式二氧化碳激光器分别产生脉冲激光并通过简单光路传输后制成水松纸激光打孔机。因激光管寿命短、激光输出不稳、各路激光难以均衡以及机械电气落后等诸多原因,无法投入生产而告失败。但在此基础上降低要求,制成了单路玻璃管式水松纸激光打孔机,经分光可以打多排孔。这种机型在我国刚刚试验水松纸打孔阶段,尚能生产少量打孔水松纸。然而,随着市场的进步,已难以满足企业对质量和产量的要求。该机型虽经几次改进,终因基础太差,档次太低,无法从根本上升级,已丧失了竞争力。

 2、仿德国巴塞尔机型。
   随着与国际间交流的增加,国内烟草行业通过引进、技术交流等多种渠道,加深了对国际激光打孔机的了解,开始采用先进技术方案制造水松纸激光打孔机。国内根据相关信息,结合自身条件开发出仿德国巴塞尔机型。该机型可并列打出十六路纵向孔,生产效率较高。但因制造、使用要求较高,难以达到预想效果。另外,它的价格较高,现阶段在我国推广使用有一定困难。

 3、进口脉冲激光器直接分光的单盘机型。
   不久前,国内开发出采用进口脉冲激光器直接分光的机型(类似于我国某外资水松纸生产企业的机型,但后者是采用1000W以上的激光器通过斩光盘来产生激光并通过直接分光输出8路激光来打孔)。

    该机型采用进口500W脉冲激光器产生脉冲激光,通过直接分光的方式进行水松纸打孔,比全国产化机型进了一步,解决了激光束输出不稳定和激光器寿命短的问题。但因该种500W激光器价格十分昂贵,又只能打出四排孔(全国产化机型尚能打出八排孔),而且,由于水松纸激光打孔机是一种光、机、电、数控以及软件各方面要求都较高的技术密集型综合设备(仅了解某一项技术难以制造出在各方面都先进且技术运用合理的产品),该机存在技术方案不匹配、走纸速度精度不高、卷绕松紧不一、盘面不够平整以及激光器功率利用率偏低等多种缺陷,性价比太低,不易被市场所接受。

 4、进口激光器、棱镜扫描分光的双盘机型。
    该机型系一款拥有光、机、电、数控与软件等多学科综合优势,并在与水松纸行业及烟草行业进行充分沟通的基础上开发出的双盘水松纸激光打孔机。

主要特点是:
 A、采用100W进口射频激励二氧化碳激光器,通过全进口的旋转棱镜和国外订制的全套光学镜片扫描分光(与德国巴塞尔公司产品相同的分光方案)形成八路激光,可根据需要在两盘独立的水松纸上打孔,最多可以打八排孔。
 B、在控制方面,该机采用进口可编程控制器作为控制核心,全面控制该机的调整、操作。
 C、在卷取方面,采用两套独立的表面卷取方式使走纸速度保持恒定,并用进口变频器通过闭环方式控制变频电机以保证传动转 速的高精度,还可使两盘纸在不同的状态下运行。
 D、在张力控制方面,采用两套独立的进口全自动张力控制系统,保持恒张力运行,从而使收卷松紧均衡适度、盘面平整。
 E、采用一套小功率激光器(大大降低成本)和旋转棱镜分光系统可同时打出两盘独立的水松纸,一台设备相当于两台打孔机,充分发挥了系统的效率;一盘、两盘都可打,方案优化程度较高,符合国内现阶段小批量、多品种的行业特点。
 F、采用进口彩色触摸屏操作,设有故障自诊断和在线帮助功能,方便灵活,人机界面良好。
 G、配有透气度在线监控系统,使操作者在生产过程中可方便地监控透气度的指标,并根据该指标及时调整设备,保证产品质量。
   由于该机充分考虑了高档配置的均衡性和技术方案的优化性,大量采用进口系统,使其在高度合理的技术方案基础上,做到每项配置都物有所值,充分显示出高配置、高精度、高效率、高性能以及长寿命等高技术产品的特点。


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