凹版印刷「芙蓉（ソフトレッド）」タバコパックカーリング

中国のタバコ包装入札制度の確立と実施により、国内タバコ包装業界は徐々に「あらゆる手を打たなければならない」というジレンマに陥っている。 10年以上にわたり、業界の利益率は圧縮され続けており、現在のタバコ印刷企業の経営は薄氷の上を歩いており、気をつけないと損失を被るというジレンマに直面している。これに関連して、中国の多くの大手民間企業はタバコパックの印刷事業を相次いで売却し、新たな経済成長点の開拓に舵を切った。同時に、市場の亀裂の中で生き残るために、同社は内部コストの削減と効率の向上を継続的に強化することに加えて、原材料調達リンクでも「あらゆる手を下げなければならない」という戦略を継続しており、これは国内のタバコ包装原材料業界への深刻な関与に直接つながりました。材料価格の継続的な下落は、隠れた材料品質の低下を直接引き起こしており、生産プロセスの革新がこの問題を解決するための中核となっています。材料特性の変化によって引き起こされるグラビアソフトパックタバコのカールの問題に対応して、著者の会社は革新と探求を経て一連の体系的な解決策を形成し、現在業界の高品質な発展を促進するために業界の同僚と共有しています。-

グラビアソフトパックタバコパックカール問題

弊社で印刷したタバコパック小箱「ハイビスカス（ソフトレッド）」は、基材に97g/m²のコート紙を使用しています。この仕様の紙は厚みが薄い（約0.09mm）ため、紙自体の特性に制限があり、グラビア印刷工程では原料の物性が高いです。しかし、たばこ包装入札制度の影響により、元の紙サプライヤーが利益率の圧縮により落札できず、現在当社は新規サプライヤーの紙を使用しております。

新しいサプライヤーの紙の製造プロセスには明らかな限界があります。一方で、繊維の物理的特性が不十分であり、これは繊維長の不均一な分布と繊維間の織り交ぜ強度の不足に現れ、結果として紙の内部構造の安定性が低下します。一方で、表面処理工程では、サイジング量の制御が狂ったり、塗工の均一性が不十分となり、紙の調湿能力が低下するなどの欠点がありました。二重欠陥の重なりは、グラビア印刷機で紙を平らなシートに切断した後（図1に示すように）、最終的に幅方向に沿って周期的な波状のカール変形を引き起こし、生産プロセス全体に体系的な影響を及ぼします。具体的な問題は次のとおりです。

news-1-1 図1 「ハイビスカス（ソフトレッド）」タバコパック小箱
01/ 生産効率が崖下に落ち、材料ロス率が急増
グラビア印刷工程では、カールが激しい用紙は端の浮き上がりや中央の波状変形により平坦な積層状態を形成できず、用紙回収ジャムが多発します。高速で走行すると、圧着した用紙は用紙回収の「停滞・斜行・用紙詰まり」の連鎖反応を引き起こしやすく、1日の用紙詰まり回数の累計は15回を超え、毎回の洗浄は約30分間停止する必要があり、生産効率が低下します。約30％急落。同時に、半製品の紙には目封止の過程で折り目や破れなどの不可逆的な欠陥が発生し、単一バッチの材料ロス率が当初の 0.2% から 5.1% に急増し、材料コストが大幅に増加しました。
02/ 製品の認定率は急激に低下し、労働集約度は2倍になった
ソフトパックタバコのパックはカットする必要があり、圧着された紙はカット工程での位置ずれの問題を引き起こします。カットするとき、波状のカールにより紙が切断台にぴったりとフィットせず、切断ナイフのラインと位置決め基準線のずれが0.4mmあり、切断サイズのずれが発生します。廃棄物や不良品の量は通常の8倍近くに増加しました。無駄を減らすために、切断担当者が手作業で平らにする必要があり、切断の生産効率が低下します。完成品の検査工程は手作業で平準化する必要があり、検査の労働集約度が大幅に向上します。
03/ パッケージングの適応性がまったく効果がなく、顧客の運用保守コストが高い
完成品は調湿処理やクリーティング処理が施されていますが、紙の内部繊維応力が完全には解放されておらず、タバコ工場の包装機に投入した際にカールや変形が見られます。圧着された紙が包装機の搬送トラックに入ると、タバコ工場の生産の進捗に直接影響を与えます。商標用紙の正常な使用を保証するために、当社は 3 人の検査員を 24 時間現場に派遣し、「手動逆曲げ」方式で商標用紙の前処理を行う必要がありました。これにより、顧客の運用と保守のコストが大幅に増加し、ブランドの信頼は厳しい課題に直面しました。{4}}
従来のプロセスソリューションのトライアル
上記の生産上の問題を体系的に解決するために、印刷業界は一般にソフトパックの生産において同様の紙の変形問題を抱えていることが判明しており、印刷業界は通常、規制のためにソフトシート紙のバックコーティングプロセスを使用しています。これを踏まえ、当社では、タバコパック小箱「ハイビスカス（ソフトレッド）」のグラビア印刷後の波打ちが大きくなる問題について、以下の３つのコーティングプロセススキームを設計し、改善及び試験を行った。
スキーム 1: バック-水-ベースのワニスプロセス
特殊な水性ニスコーティングローラーをカスタマイズし、既存のグラビア印刷機の反転印刷ユニットを使用して、紙の裏面に水性ニスコーティング処理を施します。これにより、紙のウォーターロック性能が向上します。{{1}塗布系比：水｛｛４｝系ワニスＢＨ３０００と混合溶剤を１：１（混合溶剤はアルコール：水｛｛８｝｝∶２）で混合し、乾燥温度は９０～１００℃に制御する。
オプション 2: 前面に水ベースのワニス処理-
特殊な水性ニス塗布ローラーをカスタマイズして、グラビア第一色群の水性ニス（インキ粘度 16±2s、乾燥温度 90～100 度）を塗布し、紙の表面特性を調整することで吸水率の違いを軽減します。{1}
スキーム 3: 複合コーティングプロセス
上記の-背面の水性ワニス-と前面の水性ワニス-を同時に実装して、「背面コーティングウォーターロック + 前面ウォーターコントロール」の二重制御システムを形成します。
上記の 3 つのスキームをテストした後、紙のカールの程度はわずかに改善されただけで、依然として通常の製造要件を満たしておらず、期待される効果とは大きなギャップがありました。分析の結果、業界の従来のプロセススキームは完全なカバレッジテストを達成しましたが、バックコーティング材料は単一（BH3000ワニスのみ）であり、メインコーティング材料はテストで変数調整されていないことがわかりました。この目的を達成するために、チームはバックコーティング材料の選択にさらに重点を置き、多次元のクロステストスキームを設計しました。-
スキーム 1: バックコーティング材料の単一変数テスト
コーティング量、乾燥温度、その他のパラメータを一定に保つために、C205 (工場 A) と Q2105I (工場 B) の 2 種類のバックコートインキが選択され、用紙収集の平坦性に及ぼすさまざまな材料の影響が比較およびテストされました。
スキーム 2: 前面コーティング材料の単一変数テスト
塗布量、乾燥温度等を一定に保つためにC工場とD工場から2種類の表ワニスを選択し、紙表面の吸水均一性と紙捕集平坦性の調整効果を独立して試験しました。
スキーム 3: 表裏コーティング材の複合試験
裏面塗工材試験で平坦性が良好なサンプルを選択し、C工場およびD工場の表ワニスと組み合わせて、紙の内部応力バランスと紙の圧着変形に対する複合塗工システムの抑制効果を試験しました。
前述のバック-/メイン-材料のクロステスト検証の後、紙の波状カールの問題は効果的に制御されておらず、「バック-/メイン-}材料の規制」という従来の考え方がボトルネックに陥っています。これは、「ハイビスカス（ソフトレッド）」タバコ箱のカールの問題は、コーティング材料やプロセスパラメータの最適化だけでは完全には解決できず、従来の技術的枠組みを打ち破り、革新的な解決策を模索する必要があることを示しています。
革新的なプロセスソリューションの思考と分析
従来のコーティング技術と材料規制スキームの技術的ボトルネックに直面して、チームは、タバコパック小箱「ハイビスカス（ソフトレッド）」のグラビアカールの問題を解決するには、「単一材料の最適化」または「従来のプロセス調整」という従来の考え方を飛び出し、革新的な考え方で問題分析フレームワークを再構築する必要があることを深く認識しています。イノベーションのブレークスルーは、生産プロセス全体のデータを遡ってマイクロリンクを再構成することによる、印刷プロセスの詳細と製品-の構造的特徴の深い分解に隠されていることがよくあります。以前の分析では、2つの重要な体系的相関関係が無視されていることがわかりました。1つは、製品の波の変形に対するパターン設計の暗黙の影響であり、もう1つは、インク材料の特性と印刷プロセスパラメータの間の動的適応関係です。これに基づいて、チームは「パターン構造 + 材料特性」の 2 次元解析モデルを革新的に構築し、マクロな設計ロジックとミクロな材料挙動の交差点からカール問題の本質的な原因を再調査しました。-
01/ パターン構造の特徴
このソフトパックタバコパックのパターン構造の特徴によれば、パターンは大型バージョンの後に帯状に分布しており、製品の波形変形の法則とパターン配置の法則の間には一定の類似性があり、製品の波形変形を解決するための新しい思考方向を提供します。
02/ 紙インクの特徴
ソフトパックに使用される紙とインキの種類を分析した結果、新規サプライヤーの紙の物性と既存のインキとのマッチングに大きな問題があることが判明しました。タバコの箱の表面に直接接触する大面積のインクは、主に溶剤系の赤インクと水系のワニス-であり、2 つの異なるシステムのインクがフレキシブルシート紙に印刷されるため、フレキシブルシート紙に異なる変形が生じ、カールの問題が発生します。
革新的なプロセスソリューションの実装と有効性
01/具体的に実装する
上記 2 つの要因を詳細に分析すると、グラビアソフトパウチの波打ち問題の根本原因は、新しいサプライヤー用紙の物理的特性と 2 種類のインクの特性の相互作用にあることがわかります。{0}}これに基づいて、当社は次の革新的なプロセスソリューションを開発しました。
(1) グラビア印刷工程における溶剤系インキと水系インキの変形差による波状カール変形問題を考慮し、特殊赤インキ系を溶剤系から水系に変換し、水系グラビア赤版を製版する。-
(2) 紙集合体の両端の上向きの反りの問題に対し、オーブン通過後の紙内部の水分減少による反りや変形をバックコート加工により解消しました。
「芙蓉（ソフトレッド）」タバコパック小箱は、「水ベースの特殊レッド+バックコーティング」という新しいプロセススキームで製造された後、グラビア紙は平らで、マシンナイフで切断したときの紙も平らであり、タバコ工場の包装適合性は正常です。新しいプロセスソリューションは、「ハイビスカス（ソフトレッド）」タバコパック小箱のカールの問題を完全に解決し、製品の生産および包装要件とタバコ工場の包装要件を満たすことができます。
02/ 経済効果の分析
新しいプロセスの採用後、印刷効率は 2 倍以上向上し、切断効率は生産ノルマ要件を達成し、製品合格率は目標生産率を 2.96% 上回りました。会計後、製品 1,000 箱のコスト削減は約 2,960 元、大型箱 50,000 個の年間生産量と計算すると、年間 14.8 万元のコスト削減となり、生産効率と経済効果が 2 倍向上しました。

さらに、新しいプロセスは、包装機でのタバコのパックのカールによって引き起こされる頻繁な機械詰まりの問題を完全に解決しました。当初供給されていた通常品に比べ平坦性が優れ、パック適合性も大幅に向上し、タバコ工場の包装作業場から評価と高い評価をいただいております。この技術的進歩により、安定した供給が保証されるだけでなく、顧客の信頼が効果的に高まり、タバコパック印刷における同社のブランド評判が大幅に向上しました。

この記事は、小さなタバコ「フロン（ソフトレッド）」パックの凸版印刷において、原材料の変更によって発生する反りやカールの問題を取り上げます。従来のプロセス改善の限界を克服し、パターンの構造特性と材料の物理的特性を関連付けることにより、「バックコーティングプロセスの調整と組み合わせたインクシステムの交換」という革新的なソリューションが実装されました。これにより、フラットな紙送りとタバコパックの正確なカットを実現し、生産効率の低さや包装適合性の悪さといった一連の課題を徹底的に解決し、包装現場から高い評価と評価をいただきました。この革新的なアプローチは、業界が同様の技術的課題に取り組む体系的なソリューションと実践例を提供することを目的としており、タバコパック印刷分野におけるプロセスの最適化と技術革新のための参照パスを提供し、業界の高品質開発の促進に貢献します。-