卷制工藝及設備測試分析

摘要:為了解卷制工藝及設備參數對卷煙硬度、吸阻等物理指標的影響，通過調整卷煙設備相關參數，研究分析各種參數對卷煙質量的影響，達到優化設備工藝參數，提高卷煙加工精度的目的。

關鍵詞:卷制工藝 設備 硬度 吸阻

1 卷制設備與工藝簡介

目前河南卷煙工業主要應用的卷接設備有PASSIM70、PASSIM80、ZJ15(SUPER9)幾種，其工藝流程如下:

煙絲輸送到卷煙機料斗，經定量除雜后送入供料系統，再由吸絲帶強制送進，經平準器對煙絲束修整后與卷煙紙匯合形成煙條，煙條經切割后送入接裝機，由接裝機再次分切后，與切好的嘴棒及水松紙搓包在一起形成煙支，最后檢測輸出。

2 測試目的與項目

測試目的:了解設備參數對卷煙物理指標的影響，并初步探討原輔材料與卷煙硬度和吸阻的關系，進而達到優化工藝參數，提高工藝水平，提升產品加工精度的目的。

測試項目:SUPER9、PASSIM70、PASSIM80幾種卷煙機主風室負壓、卷制速度與煙支硬度、吸阻關系;煙支直徑、煙絲含末率和煙支硬度與吸阻關系;嘴棒材料對煙支吸阻的影響。

3 測試結果與結論

為減少偶然誤差，盡可能地保證測試結果準確可靠，我們對新鄭卷煙廠卷接包車間所有卷接設備進行了測試分析，找出控制精度較差的設備進行了恢復性維修，使所有卷煙機均處于良好的運行狀態，另外還對SUPER9供絲系統、風力系統進行了改進，使卷煙質量的控制精度明顯提高。在測試過程中，我們一次只改變一個工藝參數，并盡可能保證其它工藝參數保持不變，然后分組測試，找出該工藝參數對煙支質量的影響。以下所有結論都是以測試數據為基礎，并輔以少量理論分析，驗證結果的合理性。

3.1 SUPER9、PASSIM70、80幾種卷煙機主風室負壓與煙支硬度吸阻的關系。

為了解SUPER9、PASSIM70、80幾種卷煙機主風室負壓與煙支硬度與吸阻的關系，我們分別進行了對比測試，測試過程中，除負壓外的其它設備參數全部保持不變。測試結果見表一:

數據分析與結論:

從表中數據可以看出:在其它條件相同的情況下， 對SUPER9與PASSIM70、80卷煙機而言，煙支硬度與吸阻隨負壓的增大而增大。

由于設備負壓大小對供絲量有影響，同時也可能影響到供絲的均勻性，故其對煙支吸阻與硬度大小有一定影響。由于不同機型的控制原理不同，負壓大小對煙支硬度與吸阻的影響規律也不相同(我們過去曾對MK9R卷煙機進行過測試，其負壓大小與煙支硬度影響規律與此不同)。

3.2 卷煙機卷制速度與煙支硬度和吸阻的關系 為研究卷煙機轉速與煙支硬度與吸阻的關系，我們以SUPER9卷煙機為例，共對4組機器作了測試，每組機器均取6000與5500支/分兩個速度，其它工藝參數保持不變，每組設備均勻取樣100支進行分析，分別求出煙支硬度與吸阻的平均值，具體測試數據見表二:

數據分析與結論:

從以上數據可以看出，卷制速度不同，煙支的硬度與吸阻小變化很小且無固定規律，表中數據的變化主要為卷制過程中隨機因素影響，與卷制速度的變化無明顯關系。也就是說，卷制速度的變化對煙支硬度與吸阻大小無明顯影響。

煙支硬度與吸阻，主要由煙支中煙絲的填充密度決定，煙絲的填充密度與煙支重量、煙絲填充值、煙支圓周大小等有關，而卷制速度對此無明顯影響，故對煙支硬度與吸阻影響不大。

3.3 煙支直徑與硬度、吸阻關系 為了解煙支直徑大小對卷煙硬度與吸阻的影響，我們對SUPER9與PASSIM70、80進行為測試分析，測試時手工調節煙支直徑大小，每組設備設定大、中、小三個值，每組取100支煙，然后按測試的實際卷煙圓周大小進行分組，并求出其硬度與吸阻的平均大小進行研究，測試數據見表三:

數據分析與結論:

從以上數據，可以清楚地看出煙支硬度與吸阻的關系即:在其它條件相同的情況下，煙支硬度和吸阻隨煙支直徑的增加而減小。

原因分析:在煙支重量、煙絲結構等不變的情況下，煙支直徑增加，則相應的煙絲密度降低，而煙支的硬度與吸阻均與煙絲填充密度有關，故增大圓周煙支吸阻與硬度均有所下降。

3.4 煙絲含末率對煙支硬度與吸阻的影響 為了搞清煙絲含末率與煙支硬度和吸阻關系，我們對不同含末率的煙絲作了對比測試，一組為正常使用的煙絲，一組為手工篩分后的煙絲，我們分別對三個牌號的卷煙進行了測試。測試結果見表四:

數據分析與結論:

從以上數據可以看出，煙絲中含末率降低后，煙支空頭率、煙支含末率均有不同程度的下降，另外煙支硬度均有不同程度的提高，而煙支的吸阻則均不不同程度的下降。因此在生產中盡可能提高煙絲的整絲率，降低煙絲含末率是非常必要的。

原因分析:降低煙絲含末率，有利于增加煙絲的填充值，進而降低煙絲填充密度，故可在一定程度上減小煙支吸阻。在單支重量相同的情況下，煙絲填充能力高，煙支硬度也就越大。

3.5 嘴棒材料對煙支吸阻的影響 目前國內常用的嘴棒材料主要為丙纖與醋纖兩種，加工工藝不同，嘴棒的吸阻大小也不相同，為比較兩者之間的差變，我們對同一設備生產出來的丙纖嘴棒與醋纖嘴棒進行了比較。我們用同一種煙絲，在PASSIM卷煙機上進行了對比測試，每組均取樣200支，然后求其平均值，其中用醋纖嘴棒煙支平均吸阻為1068Pa，用丙纖嘴棒煙支平均吸阻為1176Pa。

從測試數據可以看出:在其它條件相同的情況下，采用不同嘴棒，煙支吸阻大小不同，采用醋纖嘴棒比使用丙纖嘴煙支吸阻小(約8-10mmwg)。

原因分析:嘴棒絲束材料不同，嘴棒內絲束表面積大小也就不同，故對氣流的阻力大小也就不同，煙支吸阻由卷煙與嘴棒兩部分構成，故不同材料的嘴棒煙支吸阻不同。

4 應用實例

根據研究結果，我公司新鄭卷煙廠對卷煙所使用的原輔材料進行了相應的調整，制絲車間通過對篩分系統的改進，降低了煙絲含末率，改進了煙絲結構;嘴棒車間改善了嘴棒絲束構成，使卷煙吸阻明顯降低;動力車間對空壓系統與管路進行了整改，使空壓系統工作更穩定，為煙支質量的均衡創造了條件;卷包車間對卷煙機后身供絲系統及自動控制系統進行了專項治理，對卷煙機的一些工作參數進行了優化設制……。通過這一系列的措施，卷煙加工精度與加工質量都有了明顯的提高，在配方不變的情況下，樣品煙支的吸阻由1330Pa左右下降到1150Pa以下，煙支其它質量指標完成情況也有不同程度的提高。