W produkcji opakowań tytoniowych zwijanie się papieru może powodować poważne problemy podczas obróbki po druku i użytkowania. Zwichnięte arkusze zwiększają błędy pozycjonowania w procesach takich jak cięcie, tłoczenie folią na gorąco i wykrawanie, co prowadzi do zatorów papieru i przestojów maszyn, obniżając wydajność i jakość dalszej obróbki. Gdy zadrukowane arkusze zostaną przetworzone na pojedyncze opakowania, zwijanie utrudnia podawanie w klejarkach do pudełek i automatach pakujących. Papier o niższej gramaturze (np. papier kredowy) zwija się łatwiej niż papier o wyższej gramaturze (np. karton biały). Zapewnienie płaskości papieru do druku na etapie obróbki i magazynowania jest więc kluczowym zagadnieniem.

1. Zależność między sztywnością papieru a zwijaniem

Sztywność papieru o tej samej gramaturze zależy od rodzaju włókien celulozowych użytych w produkcji, w tym ich grubości i długości. Papiery z grubych, długich włókien mają zwykle lepszą sztywność niż papiery z drobnych, krótkich włókien. Na sztywność wpływa też proces produkcji i struktura papieru, na przykład papier o strukturze trójwarstwowej typu sandwich jest sztywniejszy niż papier o strukturze litej. Zwijanie wywołane siłami zewnętrznymi podczas nawijania trudno skorygować w procesie wyrównywania, zwłaszcza przy małych rdzeniach, gdzie papier blisko rdzenia zwija się mocniej.

Zwijanie od nawijania występuje w kierunku włókien, co daje prostą metodę rozpoznania, czy produkt ma ten rodzaj zwijania.

2. Zależność między wilgotnością papieru a zwijaniem się

Standardowa wilgotność papieru bezpośrednio po opuszczeniu maszyny papierniczej wynosi zwykle około 7% ± 2%. Wilgotność może się jednak zmieniać podczas magazynowania i drukowania, co jest główną przyczyną zwijania się papieru; ponad 90% przypadków zwijania przypisuje się temu czynnikowi. Wilgoć zatrzymuje się głównie między włóknami papieru. Wzrost lub utrata wilgoci prowadzi więc do zmian odległości między włóknami, co wpływa przede wszystkim na wymiary poprzeczne papieru. Równomierna zmiana wilgotności powoduje jedynie zmianę wymiarów poprzecznych, czego należy unikać przy pasowaniu druku, ale nie wywołuje zwijania. Zwijanie powstaje na skutek nierównomiernych zmian wilgotności w papierze.

Nierównomierne zmiany wilgotności mogą wystąpić w dwóch głównych sytuacjach. Jeśli brzegi arkusza lub wstęgi chłoną albo tracą wilgoć nierównomiernie, mogą pojawić się problemy takie jak zwijanie "luźnych brzegów" (brzegi chłoną wilgoć) lub zwijanie "napiętych brzegów" (brzegi tracą wilgoć). Gdy jedna strona papieru zostanie pokryta farbą drukarską, która zamyka pory kapilarne na stronie zadrukowanej, a strona niezadrukowana pozostaje niepokryta, między obiema stronami mogą wystąpić znaczne różnice w zdolności chłonienia wilgoci. Dłuższe przebywanie w nieodpowiedniej wilgotności nieuchronnie prowadzi do zwijania poprzecznego: przy chłonięciu wilgoci włókna strony niezadrukowanej rozszerzają się bardziej niż strony zadrukowanej, co powoduje zwijanie papieru w stronę zadrukowaną. Przy utracie wilgoci strona niezadrukowana kurczy się bardziej niż zadrukowana, co daje zwijanie w stronę niezadrukowaną.

Ponadto powszechne stosowanie w obecnych opakowaniach papieru do transferu folii aluminiowej może powodować zwijanie z powodu warstwowej budowy powierzchni druku (warstwa aluminium, warstwa kleju itd.), która utrudnia utratę wilgoci ze strony zadrukowanej. W środowisku o niskiej wilgotności prowadzi to do zwijania w stronę niezadrukowaną, a w środowisku o wysokiej wilgotności bardziej prawdopodobne jest zwijanie w stronę zadrukowaną. Zwijanie poprzeczne jest więc nieuniknionym skutkiem nierównomiernych zmian wilgotności i daje użyteczną metodę diagnozowania jego przyczyn.

Gdy miejsce produkcji papieru różni się od miejsca użytkowania, zwłaszcza między różnymi regionami lub porami roku, albo gdy porównuje się środowiska klimatyzowane i nieklimatyzowane o różnej wilgotności, problemy ze zwijaniem pojawiają się łatwo.

W powszechnie stosowanych mokrych procesach łączenia papierów kompozytowych i transferowych (powierzchnia pokrywana klejem wodnym, spód klejem wodoodpornym, następnie suszenie) nieprawidłowa kontrola wilgotności kleju, prędkości łączenia i etapów suszenia może prowadzić do znacznych różnic wilgotności między obiema stronami papieru kompozytowego lub transferowego, powodując zwijanie w nieprzewidywalnych kierunkach.

Inne przyczyny zwijania mogą też wystąpić w papierze produkowanym z materiałów kompozytowych. Gdy papier jest laminowany tworzywem sztucznym, zbyt wysoka temperatura laminowania lub zbyt duża siła naciągu folii z tworzywa mogą odkształcić tworzywo, co daje zwijanie po utwardzeniu kompozytu albo podczas cięcia lub zdejmowania folii.

Środki zapobiegające zwijaniu

Aby usunąć zwijanie spowodowane nawijaniem, można przy zamówieniu wybierać zwoje papieru z rdzeniami o dużej średnicy. Poza tym urządzenia nawilżające i odwijające na maszynach drukujących pomagają skorygować ten problem. Nawilżanie pozwala wilgoci wniknąć w przestrzenie między włóknami papieru i zwiększyć odległości między nimi. To rozluźnienie włókien szybko obniża sztywność, dzięki czemu wcześniej zwinięte włókna się prostują. Skuteczność urządzeń nawilżających na maszynach drukujących jest jednak trudna do kontrolowania, a przy dużych prędkościach powłoki powierzchniowe zadrukowanego papieru utrudniają szybkie wchłanianie wilgoci, co utrudnia zapewnienie płaskości. Koszt pozostaje też istotną barierą dla stosowania tej metody w branży.

Inna metoda polega na przeprowadzeniu odwrotnej strony zwiniętego papieru przez wałek prowadzący o średnicy mniejszej niż 50 mm i dużym kącie opasania, co wykorzystuje siłę mechaniczną do odwrócenia odkształconych włókien i wyprostowania papieru. Urządzenie przeciwzwijające może dodatkowo automatycznie dostosowywać kąt opasania do położenia papieru w zwoju, umożliwiając regulację siły odwracającej odpowiednio do stopnia zwinięcia i zapobiegając nadmiernej korekcie.