KDF3成型机组滤棒吸阻影响因素及控制方法研究

KDF3成型机组滤棒吸阻影响因素及控制方法研究摘要：滤棒的成型工艺是卷烟制造过程中的关键工序，该工艺的主要任务是将醋纤丝束展开、开松、消除卷曲、重新组合。然后将增塑剂涂在均匀展开的醋纤丝束上并将其转移到成型棒上，切割并最终形成符合工艺流程的纤维滤棒。醋纤丝束的开松效果直接影响滤棒吸阻的大小和稳定性。滤棒吸阻的大小和稳定性直接影响成品卷烟的吸阻，进而影响卷烟的吸食质量、卷烟的焦油含量等。滤棒的吸阻率是卷烟味道的重要物理指标。目前业界对滤棒吸阻影响因素做了大量的研究。主要是针对两对开松辘的转速比值进行研究.本文把输出辊也作为研究对象考虑对辐子的转速情况。通过对辊速的研究，为滤棒成型机组操作人员提供操作依据，实现滤棒吸阻的稳定性控制。关键词：滤棒吸阻；KDF3纤维滤棒；成型机组；影响因素；控制方法前言滤棒已成为卷烟行业最重要的卷烟材料之一，在卷烟"减焦减害"过程中发挥着关键作用。国内外烟草行业对卷烟添加剂对卷烟质量的影响进行了广泛的研究。结果表明，当滤棒吸阻增加或减少294Pa时，焦油含量增加或减少0.412mg。因此，有效提高滤棒吸阻的稳定性是稳定卷烟产品质量的关键。目前，KDF3滤棒成型机组被国内烟草生产厂家广泛使用，对可能导致KDF3滤棒成型机组吸力稳定性偏差的因素逐一提出，最终找出影响因素并加以排除。1、KDF3成型机组系统组成KDF3滤棒切割机主要由料斗、搅拌棒、固定针、切割滚筒、切割刀架、底板滚筒、导板、吸附带等部件组成。在生产过程中，伺服电机带动刀筒转动，料斗内的料条在搅拌杆的作用下落入槽筒内，刀架将料条切成预定量。料棒的切割部分通过链条、圆盘旋转等过程输送，料棒部分被周期性地输送到吸附带上，完成两段料棒的连接。玻纤芯成型机组控制及传动系统采用变频电机、触摸屏、西门子PLC控制，分别采用MPI和DP通讯控制。纤维滤棒制造机通过重新开松、加入增塑剂、成型刀辊、刀头等工艺生产滤棒[1]。1.1KDF3机组的料棒分切鼓轮现有的KDF3棒料刀鼓适用于分割原料棒，而原刀盘中的超细料棒用于原刀在工作时切割两根棒料。流入滚筒的凹槽会损坏压条，因此必须根据料条的直径重新配置切割滚筒。最佳刀盘设计使用动态刀盘中非常薄的切割刀片进行工作，以确保载带穿过滚筒凹槽。然而转鼓槽只能容纳一根料杆，料杆最高点略低于槽上部，否则料杆在转鼓转动过程中会被压缩。滚筒底板由左右弯曲板组成，托盘的主要功能是容纳和平稳输送料杆，以及防止静止旋转和引导链条的功能。托盘和滚动盘之间的平滑过渡直接影响生产稳定性。1.2料棒输送机构为避免输送梁在运输过程中出现晃动、压坏的现象，需要调整原导板上轨道的深度和宽度，以保证输送梁按照规定的参数平稳移动。料棒挤出、堆垛堵塞轨迹，防止料棒掉落。采用动态输送机构优化轨道板，在轨道板上加装一个超薄样品，确定轨道板的深度和宽度[2]。同时，应当保证料棒的滚动面光滑稳定。1.3提升及调头机构由于料棒直径的差异，圆盘齿的长度也相应改变。圆盘齿的长度不应小于料杆的截面直径，料杆槽与圆盘导轨应当平行，以优化提升和旋转机构的设计。经过干涉测试和效果分析，提升机构的速度没有改变。此时，齿能平稳地夹住进给杆，避免被夹住，保证复合滤棒的外观质量。2、KDF3成型机组滤棒吸阻存在的问题本文以南昌卷烟厂成型车间工艺生产为例，根据南昌卷烟厂成型车间工艺质量报告显示，2021年上半年，KDF3成型机组生产的滤棒吸阻稳定性较差，CPA滤棒吸阻处理能力指标平均在1.00左右。与同行业先进水平相比，差距较大。在调查研究过程中，为保证各种外部条件(气压、原辅材料、操作人员)不变，项目调研组成员从截至2021年6月13日的8个滤棒样品中随机抽取11组，每组30根滤棒，使用综合吸阻测试仪和Minitab软件确定滤棒的吸阻[3]。结果表明，该步骤得到的滤棒吸阻工艺效率为1.02cpk，滤棒吸阻变化较大，稳定性较低。针对滤棒吸阻比较低的情况，研究人员对如何提高KDF3滤棒吸阻的稳定性展开研究。3、KDF3成型机组滤棒吸阻影响因素分析研究人员采用PDCA循环的工作方式，从五个方面详细分析了影响滤棒吸阻的所有因素：“人、机器、材料、方法和环境”。在对各相关因素分析的过程中，研究论证了影响滤棒吸阻的关键因素，最终确定了影响滤棒吸阻通过速度的主要因素有四个：①丝束进入一级空气开松机构时摆动较大。②空气开松器间隙不符合标准。③空气开松器气量不稳定。④丝束在进入甘油喷洒室时摆动幅度大，宽度不稳。4、KDF3成型机组滤棒吸阻稳定性控制方法研究(1)研究人员通过对KDF3滤嘴杆模具进行了现场测试，在原有实心框架的基础上设计了绳索稳定器支架，并将其安装在一级空气开松机构下方，以使丝束从入口进入一级空气开松机构的过程中尽可能保持垂直。当拖轮偏离垂线时，仍能保持良好的稳定性，减少晃动，稳定进入一级空气开松机构。(2)对空气开松器气流量进行调整，使用阀门调节气流量。如果气流较大，打开阀门，排除部分气流。如果气流较低，请减小阀门开度并增加气流以匹配丝束的特性。经过研究人员反复试验，发现当空气开松器气压为0.5MPa时，丝束开松稳定性最好，生产出来的滤棒具有更好的吸阻稳定性[4]。(3)开松器板上开有“人”字形缝隙，缝隙方向与丝束行进方向一致，调整开松板和开松器底座间隔距离，确保低压气流有一定的喷射力并均匀地喷射到丝束带上。要求是:开松板和开松器底座之间的间隙是2mm，使用塞尺来测量间隙;开松板和开松器底座之间必须平行，否则开松时丝束会跑偏[5]。(4)在丝束带进入增塑剂喷洒室时，要求开松器的束展幅应在280±20mm。由于丝束带会左右摆动，宽度不稳定，为增加丝束带宽度稳定性，增加了横向固定器.以稳定丝束带。5、结束语经过以上四个方面的改进，滤棒吸阻的稳定性有了很大的提高，对稳定卷烟品质和烟味起到了重要作用，实现了预期目标。使工作更加系统化、数据化、规范化和科学化，有效提高了KDF3成型机组滤棒吸阻稳定性。参考文献[1]吴志英.李力，李东亮，等.卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量[M].北京：清华大学出版社，2006.[2]袁保证.浅谈我国复合滤棒成型设备现状与发展[J].中国新技术新产品，2019(2):143.[3]林婉欣，招美娟，石晓江，等细支卷烟的吸阻与物理