YJ17卷烟机供丝系统的优化改进

为解决YJ17卷烟机在烟丝松散输送过程中造碎率高、烟丝填充不均匀等问题,对供丝系统进行了优化改进。抛丝辊采用叶片代替螺钉,利用叶片旋转产生风力辅助烟丝拨送,由柔性拨料取代打击式供料;通过降低弹丝辘转速,避免弹丝辘对烟丝结构产生影响,减少烟丝造碎。以蚌埠卷烟厂生产的"黄山(新制皖烟)"牌卷烟烟丝为对象进行测试,结果表明:供丝系统改进后整丝率提高3.9百分点,碎丝率降低0.7百分点,烟丝填充值提高0.05 cm3/g,烟支空头率降低0.09百分点,质量异常烟支剔除率降低24%(670±70 mg),烟支质量标准偏差减少2 mg左右。该技术可为提高供丝均匀性提供支持。     

螺旋筛分侧面喂入式配丝装置在卷烟厂风力送丝中的应用

为解决风力送丝配丝过程中存在的烟丝分层和含末率较高等问题,进一步提高烟丝输送过程的控制精度和稳定性,进行了新型螺旋筛分侧面喂入式配丝装置的应用试验。结果表明,与改进前相比,配丝过程中的烟丝分层和烟末筛分问题得到了有效解决,烟丝结构明显改善,中短丝率提高2.41%;整丝率提高2.34%;碎丝率降低1.55%;填充值提高0.12cm3/g;烟支单重量标准偏差降低4mg/支;卷烟吸阻降低32Pa/支;端部落丝量平均降低1.23mg/支,烟支含末率平均降低0.42%;卷烟焦油量平均降低0.16mg/支;CO量平均降低0.28mg/支,感官质量稳定提高。     

PASSIM卷接机组供丝系统的改进

PASSIM卷接机组供丝系统采用的机械梳理、定量输送结构,存在烟丝造碎较严重,烟支质量标准偏差较大,空头率较高等缺陷,通过与GD121和PROTOS等卷接机组供丝系统结构原理的对比分析,对PASSIM卷接机组供丝系统进行了改进。①取消初次计量单元中对烟丝造碎严重的计量辊加扩散辊结构;②由定量针辊、计量料槽、小针辊组成二次烟丝计量部分;③重新设计了回丝部分,避免了回丝重复修剪而增加烟丝造碎;④改进了集流管,增加了自动清理功能。改进后PASSIM卷接机组与原机组进行了供丝系统对比测试,结果表明,平均造碎率由17.52%降低到15.31%,烟支质量标准偏差及空头率明显降低,提高了设备运行的稳定性及工艺性能。     

筛分振动分配机在风力送丝系统中的应用

为进一步提高卷烟生产过程的加工精度,解决风力烟丝配送过程中存在的烟丝分层,进而影响卷烟质量稳定的问题,在对影响烟丝结构工艺参数测试分析的基础上,将筛分式圆盘振动分配机应用于风力送丝系统。结果表明,应用该分配机后烟丝结构有明显改善,碎丝率、烟支含末率、吸阻及单支重量降低,提高了卷烟质量的稳定性。     

不同烘丝方式对细支卷烟烟丝结构和烟支质量的影响分析

对比分析滚筒烘丝方式与气流烘丝方式对细支卷烟的烟丝结构、卷烟产品物理指标的影响。结果表明:滚筒烘丝比气流烘丝制丝过程出丝率高0.41百分点,过程造碎性较小;滚筒烘丝后烟丝的中丝率和短丝率占比比气流烘丝的高2.88百分点,但填充值比气流烘丝的降低5.64%;滚筒烘丝方式和气流烘丝方式对细支卷烟烟支单支克重标准偏差的影响在统计学上极显著,对吸阻标准偏差的影响在统计学上显著,对硬度标准偏差的影响在统计学上不显著;滚筒烘丝方式下细支卷烟中部烟支密度均匀性较气流烘丝的好。     

转盘振动喂丝机吸丝口的改进

风力送丝系统中的转盘振动喂丝机在运行过程中,转盘中的烟丝受振动易发生烟丝分层,导致卷烟机落料器吸入烟丝结构差别大、吸丝时间长、卷烟质量不稳定等问题,为此,对转盘振动喂丝机的吸丝口进行了改进.改进措施为:①采用浮动式吸丝口替换喂丝机的固定式吸丝口;②拆除振动系统的减速电机,取消转盘的振动功能.改进后有效解决了转盘振动喂丝机的烟丝分层问题,卷烟机落料器内烟丝碎丝率变异系数降低了0.23,吸丝时间减少了13 s;烟支端部落丝量降低2.41 mg/支,吸阻标准偏差降低51.2 Pa,烟支重量标准偏差降低5.5 mg/支.实际测试结果表明,风送到卷烟机落料器内的烟丝结构更加均匀,提高了烟支卷制质量的稳定性.     

柔性螺旋物料分离系统的设计应用

现有的废烟支烟丝回收设备存在烟丝造碎率高、烟丝中纸片含量高、烟丝回收率低、需人工分拣整盘等问题,为此设计了柔性螺旋物料分离系统.该系统是一种利用旋转的柔性螺旋面完成物料输送与分离的装置.经饱和水蒸气处理过的废烟支,落入工作腔内,在导流风扇和橡胶打棒的作用下,实现烟丝与纸筒的输送与分离.该系统应用于FY36型废烟支处理机后,与NTM S400型废烟支处理机相比,烟丝造碎率由≥15％降低到8％以下,烟丝中纸片含量由80片/kg降低到(20±5)片/kg,烟丝回收率提高了30％,基本来破坏回收烟丝的质量,能够满足卷烟工业企业处理回收各种废烟支的需求.     

适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计

为降低细支卷烟烟丝中的梗签含量和在线剔除梗签中的烟丝,改善烟丝结构,提升细支卷烟产品质量及其稳定性,基于现有二级叶丝风选系统,设计了适应细支卷烟大流量叶丝风选的三级柔性风选系统。该系统主要包括进料机构、梳丝辊、三级风选箱体、旋风落料器(沉降式落料器)、输送机构、出料机构及除尘管道等部分组成,通过一级、二级风选最大程度地"丝中选梗",三级风选"梗中选丝",实现成品烟丝中梗签含量的有效降低,同时增加被剔除梗签中合格烟丝的回收利用。以黄鹤楼某细支卷烟为对象进行测试,结果表明:改进后的叶丝柔性风选系统能够有效降低烟丝中梗签含量及剔除梗签中的烟丝含量,风选剔除梗签含丝率降低20%以上,烟支含梗率由1.06%降低至0.74%;烟支物理指标均有不同程度提升,烟支刺破等外观质量缺陷问题得到了有效的改善。该系统在提升产品质量的同时可提高原料综合利用率。     

贮柜耙料机构的设计

为解决制丝生产中贮柜采用拨料装置出料均匀性差、烟丝造碎率较高等问题,应用齿轮副传动技术设计了一种贮柜耙料机构。通过改变耙钉拨料方向,使耙钉成一定角度插入物料中,由平行移动的耙钉夹带物料下落,改进后耙钉与物料为点接触,可减小烟丝受力程度,降低对物料的冲击。以澄城卷烟厂生产的"好猫"牌卷烟配套烟丝为对象进行测试,结果表明:与拨料装置相比,采用耙料机构的出料整丝率提高0.51百分点,且物料受力大小可控,降低了物料加工强度,减少了烟丝造碎率。该技术可为提高卷烟均质化生产水平提供支持。     

定长切丝技术在细支卷烟生产中的应用

为提高细支卷烟物理指标和主流烟气化学指标的稳定性,采用了不同于常规切丝的定长切丝模式进行切丝以降低烟丝的特征尺寸、提高烟丝结构的均匀性,对比分析了不同切丝模式对细支卷烟烟丝结构、物理指标、主流烟气化学成分等的影响。结果表明:与常规切丝模式相比,①40 mm定长切丝模式未对切后叶丝的宽度产生明显影响,烟丝的中丝率、短丝率明显提高,特征尺寸下降了40.19%,碎丝率和填充值变化不大,烟丝均匀性明显改善;②制丝过程造碎略有增加,出丝率下降0.18%,细支卷烟机台作业效率明显提高,总剔除率和空头剔除率明显下降;③细支卷烟中部烟支密度均匀性、物理指标稳定性和主流烟气指标批间的稳定性明显提高,其中单支质量、开放吸阻的标准偏差均值分别降低13.2%、12.0%,焦油、烟碱、CO的批间极差分别降低54.0%、65.5%和21.1%,标准偏差分别降低53.0%、44.4%和56.8%;④随着质量稳定性的提高,每口抽吸的感官差异变小。     

蒸汽喷射预回潮出料装置的设计应用

为解决在传统CO2膨胀烟丝加工过程中,升华后的膨胀烟丝耐加工性差、造碎大等问题,采用蒸汽预回潮工艺,在升华器后增设了蒸汽喷射预回潮出料装置。该装置既有蒸汽预回潮功能又能保证正常出料,蒸汽经过均匀分布的加湿喷管释放到气锁刮板的腔体内,把经过转网分离进入出料气锁刮板内的膨胀烟丝均匀加湿,并对物料进行松散。应用效果表明,采用预回潮工艺进行设备改造后,膨胀烟丝整丝率提高1.5百分点,出丝率提高0.75百分点,避免了在加湿过程中产生水渍烟丝,有效提高了膨胀烟丝的耐加工性,降低了烟丝造碎。     

烟丝含水率对细支卷烟的影响

考察了烟丝含水率对细支卷烟烟支物理性能、烟支内部烟丝结构分布、烟支静燃速率、抽吸时燃烧锥落头率、卷烟主流烟气释放和感官质量的影响。结果表明,细支卷烟烟丝含水率为11.5%~13.8%,在卷烟单重一致的情况下,烟丝结构分布、卷烟抽吸时燃烧锥落头率以及感官抽吸品质受烟丝含水率影响大。烟丝含水率增大,烟丝抗造碎性能增强,烟支中大尺寸烟丝所占比例增加,烟末减少,卷烟抽吸时燃烧锥落头现象明显减轻;烟丝含水率从11.5%增加到12.9%,燃烧锥落头率可从65%降低至30%。烟丝含水率过高会导致卷烟烟气浓度减小,满足感降低。此外,烟丝含水率增大,细支卷烟的烟支硬度、烟支静燃速率、烟气焦油和烟碱释放量也会发生细微的变化。综上,建议细支卷烟生产过程中烟丝含水率尽量控制在12.5%~12.9%。     

烟丝长度及其混料配比对细支卷烟质量特性的影响

为探索适宜细支卷烟的烟丝结构,分析了烟丝宽度、长度及不同长度烟丝混料配比与细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标的关系,结果表明:①烟支压实段(烟支端头第5～9 mm区间)密度、烟支密度压实比(压实段与17～52 mm区间填充段的密度比)均与烟丝长度呈负相关,而烟支密度标准偏差与烟丝长度正相关;烟支吸阻、硬度、滤嘴通风率、含末率、端部落丝量等指标与烟丝长度负相关;总粒相物、焦油量、水分、CO量与烟丝长度极显著正相关。②烟丝宽度0.85 mm时,细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标呈现良好的可调控性,且水分高而稳定,有利于抽吸品质中润感的保持;长度6.80 mm的烟丝混料配比为4.0%时,烟支压实比高,硬度、吸阻低,滤嘴通风率高,且指标稳定性好,主流烟气的焦油量和CO量均相对较低,烟碱量适中。③烟丝长度直接影响烟支轴向密度,进而通过烟支密度间接影响细支卷烟的物理指标和主流烟气指标。④通过对长度6.80 mm和≤2.29 mm烟丝的混料配比控制以及梗片的丝状处理,碎丝率增加约0.4百分点,卷烟机剔除率降低约1.0个百分点,吸阻稳定性提升,硬度略有增加,细支卷烟机生产效率有所提升。     

卷烟的卷制水分变化对卷制质量的影响

实验发现,不讼一类卷烟还是一类卷烟,随着烟丝中水分的提高,整丝率变化率均显著增加,即抗碎性提高,一般适宜的卷烟水分应为：一类卷烟１３％,二类卷烟１３．５％左右,不宜过低。卷制过程中整丝率变化率在９２％－９５％的烟丝,抗碎性最佳,同一种烟丝,其整丝率变化率在不同的卷烟机上卷制时不尽相同。进而影响烟支单支重量、空头率,应尽量减少卷烟机后身对烟丝的造碎。     

FY10残烟处理机的改进及二次剥离系统的设计应用

FY10残烟处理机在使用过程中存在处理效果不理想、筛分效率低、回收烟丝结构差、纸中含丝率高等问题,为此对FY10残烟处理机的筛分系统进行了改进并设计增加了一套独立的二次剥离系统。主要是:①残烟处理机出料振动筛分机由双层改为单层;②丝网更换为不易变形的板网;③在两台振动筛分机的板网下方增加弹力球;④二次剥离系统由提升喂料机、柔性剥离装置、圆型多层筛分机等组成。改造后FY10残烟处理机解决了烟末堵塞网孔且清理难的问题,回收烟丝整丝率平均值由56.93%提高到67.86%,碎丝率平均值由1.35%降低至0.34%,纸中含丝率平均值由27.45%降低至3.19%,提高了烟叶原料的利用率,降低了生产成本。     

PROTOS-M5型卷接机组残烟自动回收分类装置的设计

为解决PROTOS-M5型卷接机组生产中产生的跑条烟丝、残烟支、烟末无法分类处理等问题,采用分时自动分离的控制方法,设计了一套残烟自动回收分类装置。该装置主要由PLC、电磁阀、气缸、节流阀、残烟回收箱等部件组成,利用残烟物料产生的时间差,通过PLC程序实现残烟输送带、跑条烟丝输送带、翻板导向器的自动控制,将残烟物料准确有效分离。结果表明:改进后实现了残烟支、跑条烟丝、烟末的自动分类回收,烟丝回用率提高12百分点,烟丝回用量增加0.41 kg/h,每台机组每年可节约烟丝2 363 kg,有效降低了卷烟消耗。     

膨胀烟丝回潮系统的改进

为解决膨胀烟丝回潮时筒壁粘料量大、烟丝含水率不稳定等问题,采用分步分比例加水工艺对回潮系统进行改进。安装加湿漏斗和加湿振槽,与滚筒式回潮机共同完成加水过程,通过定量加水方式提高烟丝的耐加工性;改进滚筒式回潮机的喷水装置和抄料板,通过降低加水强度和集中度,减少筒壁粘料量。以厦门烟草工业有限责任公司提供的A级膨胀烟丝为对象,对改进前后回潮系统进行测试,结果表明:改进后膨胀烟丝填充值提高0.82 cm~3/g,出丝率提高1.28百分点,整丝率提高1.88百分点,碎丝率降低1.22百分点,筒壁粘料量降低12.39 kg/批次,含水率标准偏差降低0.039百分点。该技术可为提升膨胀烟丝品质提供支持。     

造纸法烟草薄片形态对烟丝理化特性的影响

本研究采用自主开发的烟草薄片切片器制备不同片型烟草薄片,并对烟草薄片烟丝化学成分、整丝率、碎丝率、烟草薄片烟丝卷烟质量和卷烟感官评价进行分析。结果表明,烟草薄片整丝率与烟支空头率呈线性负相关关系,碎丝率与烟支空头率呈线性正相关关系,烟草薄片烟丝结构与烟丝填充值相关性不显著。六边形烟草薄片烟丝整丝率和卷烟感官评价最高,分别为95.88%和91.1分;碎丝率和烟支空头率最低,分别为0.61%和0.8%,卷烟感官评价与烟支的整丝率、空头率等关键指标存在明显的相关性。因此,六边形烟草薄片为适宜的片型,为烟草薄片专用切片机的开发提供了有益的理论支持。     

卷烟制丝和卷制过程中主要质量指标与消耗指标的关系及评价方法

通过统计3个卷烟牌号的卷制质量指标、烟丝质量指标和加工的消耗指标并作回归分析,发现卷烟吸阻、硬度、填充值和烟支密度的乘积互为正相关关系,卷烟空头率、端部落丝量和含末率互为正相关关系,影响单箱耗丝的因素包括烟丝碎丝率、填充值和含水率。提出了对烟丝质量、制丝线消耗和卷制消耗的评价方法。      

PASSIM卷接机组供丝量的统计分析

为降低PASSIM卷接机组生产过程中烟支空头率和烟支质量标准偏差不合格的烟支数量,利用一元线性回归模型和三次趋势预测模型,对卷烟机不同供丝量下的烟支空头率、烟支质量标准偏差及烟丝堵塞停机次数等指标进行了相关性研究。结果表明:①PASSIM卷接机组供丝量与烟支空头率和烟支质量标准偏差存在明显的负相关关系,当供丝量设定在130%~140%时,机组对烟支品质控制效果较好。但当供丝量超过138.7%时,会出现卷烟机堵塞现象。②通过对螺旋回丝器改造并定期检查维修料斗,可以降低供丝量在130%~140%时卷烟机的烟丝堵塞次数,保证烟支品质。