卷煙濾棒增塑劑含量檢測取樣方法的研究與應用

劉會杰　郭躍平　胡忠鴻

摘要：在卷煙濾棒成形工序的質量控制過程中，增塑劑添加量作為一個重要的工藝參數，對濾棒的物理指標（如硬度）及濾棒的外觀質量都有較大的影響。增塑劑添加量過少會造成濾棒硬度不足，從而對卷煙機濾嘴的搓接產生不利的影響；過多則會造成膠孔現象，嚴重影響濾棒質量。因此，對增塑劑添加量指標的控制尤為重要，在生產過程中，應對該指標的狀態進行檢測驗證，但取樣是否準確，直接影響著檢測結果。文章通過對取樣過程的研究，找到合理的取樣方法，確保取樣準確，并減少取樣過程消耗。

關鍵詞：增塑劑；干棒；濕棒；濾棒增塑劑含量

中圖分類號：TS457 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）05-0046-03

濾棒成形的質量水平的高低，主要通過濾棒的物理指標來反映，硬度指標作為濾棒過程控制的關鍵指標，不能依賴于結果的檢測，而應該通過過程控制確保該指標運行穩定。為確保該指標的穩定性，應在過程中定時取樣檢測。檢測時要確保取樣準確，能夠反映過程的實際控制增塑劑添加量情況。而傳統的取樣方法，人為操作的因素較多，對取樣的準確性無法有效判斷，為確保取樣準確，不得不加大取樣時間，這樣造成浪費的濾棒較多（因有無增塑劑的節點無法準確判斷，只能通過擴大范圍的方法，此方法造成浪費較大）。文章通過研究和分析，加裝自動剔除裝置，確保取樣規范、準確，為過程控制水平提供有效數據，并減少取樣過程浪費。

1 研究方法

1.1 濾棒增塑劑含量的計算公式

增塑劑施加量=（濕棒-干棒）/濕棒×100%

其中干棒指不含增塑劑濾棒的重量（包括絲束、成型紙、搭口膠及中線膠），濕棒指含增塑劑濾棒的重量（包括絲束、增塑劑、成型紙、搭口膠及中線膠）。干濕棒取樣數量均為100支。

1.2 研究機型及增塑劑施加方式

濾棒機型：KDF2濾棒成形機。

增塑劑噴灑方式：毛刷滾動帶動增塑劑噴灑。

2 傳統取樣方法介紹

傳統干濕棒的取樣過程為關閉甘油噴灑開關，此時生產的濾棒無增塑劑，濾棒進入煙庫，等待一段時間后從煙庫中取出不含增塑劑的濾棒，取完干棒后打開增塑劑的噴灑，由于取樣過程中不含增塑劑以及增塑劑含量不符合要求的濾棒都進入了煙庫，為了防止不合格的濾棒混入到合格的濾棒中，每次取樣需要報廢4000支濾棒，雖然報廢了大量的濾棒，不合格的濾棒仍存在混入合格濾棒中的

隱患。

從取樣過程可以看出，為確保取樣準確，并減少不合格品混入合格品中的可能，過程需報廢較多濾棒，造成較大浪費。因傳統操作方法完全依靠人為進行操作，存在較大不確定性，且取樣的準確性存在不確定性，為避免這種不確定性，考慮從硬件改進的角度出發，進行自動或半自動取樣方法，以達到取樣準確、減少浪費的目的。

3 硬件改進

3.1 系統硬件改進原理

加裝一個取樣開關，取樣開關選用HE-2-QS-6的截止閥，引入壓縮空氣到節流閥，然后再從節流閥進入分煙輪，節流閥關閉時，濾棒正常進入煙庫，當節流閥打開時，濾棒從分煙輪上吹出，而不能進入煙庫，取樣時打開節流閥，將取樣的干棒及不合格的濾棒從分煙輪上吹出，有效避免了合格的濾棒進入煙庫，混入合格的濾棒中。改進原理如圖1所示：

3.2 取干棒時間的優化

由于取樣方法的不同，造成檢測增塑劑含量與實際施加量有一定差異，這種差異產生的主要原因是在取干棒前，需要切斷增塑劑的噴灑，再取干棒，在切斷增塑劑的噴灑后不同的時間里取樣會對檢測帶來不同的結果，從理論上來講，增塑劑箱體內刷輥停止轉動后，絲束帶上不應該有增塑劑，但實際上，在短時間內，增塑劑箱體內還是殘存少量的霧狀或回流增塑劑，造成在切斷增塑劑的噴灑就立即取樣時，取出的干棒上殘存一定量的增塑劑，于是需要確定切斷增塑劑的噴灑后取干棒的合理時間。間隔時間太短，不能保證取樣準確；間隔時間太長，易造成較大浪費。

取干棒時間優化試驗：切斷增塑劑的噴灑后1～30s每隔3s各取100支干棒，然后恢復上膠穩定后再取100支濕棒，根據前述公式計算增塑劑添加量，制作趨勢圖，如圖2所示：

從圖2可以看出增塑劑含量基本走勢：停止噴灑增塑劑6s后，增塑劑含量趨于平穩。按最少浪費和取樣準確來確定，停止增塑劑噴灑6s最為合理。根據結論，確定關閉增塑劑噴灑后6s開始取樣。

3.3 取濕棒的時間優化

當取完干棒恢復正常生產時，需要打開增塑劑的噴灑。從理論上來講，打開增塑劑的噴灑后濾棒就應該有增塑劑，但實際情況是抽吸閥把吸入的部分增塑劑注回上膠箱，會使上膠箱內毛刷粘上過多的增塑劑。在短時間內刷輥噴灑過多的增塑劑在絲束上造成濾棒膠孔。所以要確定打開增塑劑的噴灑后到關斷吹氣剔除閥的時間間隔，才能保證濾棒的增塑劑含量達到穩定。間隔時間太短，濾棒中增塑劑過多，

造成膠孔；間隔時間太長，會造成不必要的浪費。

取濕棒的時間優化試驗：

為確定合理的關閉氣閥時間，決定對合理的時間進行優化試驗。試驗在穩定生產干棒后取100支干棒，然后打開增塑劑的噴灑1～30s每隔3s各取100支濕棒，根據前述公式進行增塑劑含量檢測，制作趨勢圖，如圖3所示：

從圖3恢復增塑劑噴灑時間試驗可以看出：停止噴灑增塑劑6s后，增塑劑含量趨于平穩。本著取樣準確、浪費最小、對后續生產無影響等原則，確定打開增塑劑后6s，關閉氣閥，開始正常生產并取濕棒。

4 取樣方法改進前后效果對比

從表1可以看出，改進后比改進前節約取樣時間130s，減少浪費濾棒數量7175支，同時也確保了取樣的準確性。

5 結語

文章通過對硬件進行改進，優化了改進思路和方法，節約了取樣時間，有效降低了取樣過程的浪費，對這種新的方法進行跟蹤驗證，確定改進課題達到了預期目的，對操作方法進行標準化，以保證新方法得到持續應用。

作者簡介：劉會杰（1979-），男，廣西柳州人，廣西中煙工業有限責任公司柳州卷煙廠助理工程師，在讀碩士，研究方向：卷煙工藝。

（責任編輯：周 瓊）