Bij de productie van bedrukte verpakking voor tabak kan krullend papier ernstige problemen veroorzaken tijdens de nabewerking en het gebruik. Gekrulde vellen kunnen bijvoorbeeld positioneringsfouten vergroten bij vervolgprocessen zoals snijden, heetfoliedruk en stansen, wat papierstoringen en stilstand van machines tot gevolg kan hebben en de efficiëntie en kwaliteit van de verdere verwerking ernstig aantast. Zodra de bedrukte vellen zijn verwerkt tot afzonderlijke eindverpakkingen voor tabak, kan krulling het toevoerproces in dozenlijmmachines en automatische verpakkingsmachines bemoeilijken. Over het algemeen krullen papieren met een lager grammage (zoals gestreken papier) sneller dan papieren met een hoger grammage (zoals wit karton). Daarom is het waarborgen van de vlakheid van bedrukt papier tijdens de verwerking en opslag een cruciaal punt dat we moeten aanpakken.

1. Verband tussen papierstijfheid en krullen

De stijfheid van papier met hetzelfde grammage hangt af van het type pulpvezels dat bij de productie wordt gebruikt, waaronder de dikte en lengte ervan. Papier met grove, lange vezels heeft doorgaans een betere stijfheid dan papier met fijne, korte vezels. Ook het productieproces en de structuur van het papier beïnvloeden de stijfheid; een papier met een zogeheten sandwichstructuur van drie lagen heeft bijvoorbeeld een betere stijfheid dan papier met een massieve structuur. Krulling door externe krachten tijdens het opwikkelen is moeilijk te corrigeren tijdens het vlakken, vooral bij rollen met een kleine kern, omdat het papier dicht bij de kern sterker krult.

Kenmerkend voor krulling door opwikkelen is dat deze optreedt in de vezelrichting, wat een duidelijke methode biedt om vast te stellen of een product dit type krulling vertoont.

2. Verband tussen vochtgehalte van papier en krullen

Direct na het verlaten van de papiermachine ligt het standaardvochtgehalte van papier doorgaans rond 7% ± 2%. Tijdens opslag en drukwerk kan het vochtgehalte echter veranderen, wat een belangrijke oorzaak is van krullen; meer dan 90% van de krulproblemen is hieraan toe te schrijven. Vocht wordt vooral tussen de vezels van het papier vastgehouden. Een toename of verlies van vocht kan daardoor de afstand tussen de vezels veranderen, wat vooral de dwarsafmetingen van het papier beïnvloedt. Bij een gelijkmatige verandering van het vochtgehalte veranderen alleen de dwarsafmetingen, wat bij het passen van drukwerk vermeden moet worden, maar geen krullen veroorzaakt. Krullen ontstaat door ongelijkmatige veranderingen van het vochtgehalte binnen het papier.

Ongelijkmatige veranderingen van het vochtgehalte kunnen zich in twee hoofdscenario's voordoen. Als de randen van een vel of rol bijvoorbeeld ongelijkmatig vocht opnemen of afstaan, kunnen problemen zoals krullen van de bladranden (waarbij de randen vocht opnemen) of krullen van de strakke randen (waarbij de randen vocht verliezen) ontstaan. Wanneer bovendien één zijde van het papier wordt bedrukt met drukinkt, die de capillaire poriën aan de bedrukte zijde afsluit, terwijl de niet-bedrukte zijde onbehandeld blijft, kunnen er grote verschillen in vochtopnamecapaciteit tussen beide zijden ontstaan. Langdurige blootstelling aan een ongeschikte luchtvochtigheid leidt onvermijdelijk tot dwarskrullen: bij vochtopname zetten de vezels aan de niet-bedrukte zijde meer uit dan die aan de bedrukte zijde, waardoor het papier naar de bedrukte zijde krult. Bij vochtverlies krimpen de vezels aan de niet-bedrukte zijde daarentegen meer dan die aan de bedrukte zijde, waardoor het papier naar de niet-bedrukte zijde krult.

Bovendien kan het veelvuldige gebruik van aluminiumfolie-overdrachts papier in de huidige verpakkingen tot krulproblemen leiden door de gelaagde opbouw van het bedrukte oppervlak (bestaande uit een aluminiumlaag, hechtlaag, enz.), die vochtverlies aan de bedrukte zijde belemmert. In een omgeving met lage luchtvochtigheid kan dit leiden tot krullen naar de niet-bedrukte zijde, terwijl in een omgeving met hoge luchtvochtigheid krullen naar de bedrukte zijde waarschijnlijker is. Dwarskrullen is dus een onvermijdelijk gevolg van ongelijkmatige veranderingen van het vochtgehalte, wat een bruikbare methode biedt om de oorzaken van dwarskrullen vast te stellen.

Wanneer de productielocatie van het papier verschilt van de gebruikslocatie, vooral tussen verschillende regio's of seizoenen, of bij vergelijking van ruimtes met en zonder airconditioning met verschillende luchtvochtigheid, ontstaan gemakkelijk krulproblemen.

Bij de gangbare natte composietproductieprocessen voor composietpapier en overdrachts papier (waarbij het oppervlak wordt bedekt met een watergedragen lijm, de achterzijde met een waterbestendige lijm en vervolgens wordt gedroogd), kan een onjuiste beheersing van het vochtgehalte van de lijm, de compositesnelheid en de droogfasen leiden tot grote vochtverschillen tussen beide zijden van het composiet- of overdrachts papier, waardoor krullen in onvoorspelbare richtingen ontstaan.

Daarnaast kunnen andere kruloorzaken optreden bij papier dat met composietmaterialen is geproduceerd. Wanneer papier bijvoorbeeld met plastic wordt gelamineerd, kunnen een te hoge lamineringstemperatuur of een te grote trekkracht van de plasticfolie het plastic vervormen, wat na uitharding van het composiet of tijdens het snijden of verwijderen van de folie tot krullen leidt.

Maatregelen tegen krullen

Om krullen door opwikkeling tegen te gaan, kunt u bij de bestelling kiezen voor papierrollen met een grote kerndiameter. Daarnaast kunnen bevochtigingsinrichtingen en anti-krulinrichtingen op drukpersen het probleem helpen corrigeren. Bevochtigen laat vocht doordringen in de ruimtes tussen de papiervezels, waardoor de afstand ertussen toeneemt. Deze losmaking van vezels vermindert de stijfheid snel, waardoor eerder gekrulde vezels weer vlak worden. De effectiviteit van bevochtigingsinrichtingen op drukpersen is echter moeilijk te beheersen, en bij hoge snelheden kunnen de oppervlaktecoatings van het bedrukte papier een snelle vochtopname belemmeren, waardoor vlakheid moeilijk te garanderen is. Ook de kosten blijven een belangrijke belemmering voor toepassing van deze methode in de sector.

Een andere methode is om de achterzijde van het gekrulde papier door een geleiderol met een diameter van minder dan 50 mm en een grote omslaghoek te leiden, waarbij mechanische kracht de vervormde vezels omkeert en zo vlakheid bereikt. Bovendien kan de anti-krulinrichting de omslaghoek automatisch aanpassen op basis van de positie van het papier in de rol, zodat de omkeerkracht naar de mate van krulling kan worden bijgesteld en overcorrectie wordt voorkomen.