KDF2滤棒成形机加工参数的优化研究

为研究影响滤棒质量的加工工艺参数,通过对KDF2滤棒成型机加工过程中影响不同丝束加工质量的关键参数进行研究,对关键参数开松宽度、甘油酯的施加率、开松压力、辊速比等进行优化研究,按照参数的控制现状和其对滤棒质量的影响程度,进行层次分析和分级,筛选出KDF2滤棒成形机优化的较佳加工参数,为卷烟生产的均质化提供了数据支撑。     

ZL26B滤棒成型机参数优化

不同丝束经过滤棒成型机成型的滤棒,对其成型过程的参数进行优化对提高滤棒成型质量的稳定性具有重要意义。针对不同丝束生产滤棒时,采用4因素3水平正交试验,研究对滤棒加工质量有重要影响的工艺参数V_1/V_(KDF)、V_3/V_2、甘油参数为试验因子对滤棒吸阻和硬度的影响。结果表明,南纤丝束的最佳参数为:V_1/V_(KDF)1.22、V_3/V_20.82、甘油参数51,珠纤丝束的最佳参数为:V_1/V_(KDF)1.20、V_3/V_20.82、甘油参数49,双维伊士曼丝束的最佳参数为:V_1/V_(KDF)1.24、V_3/V_20.82、甘油参数53。因此,该研究可为优化滤棒成型工艺参数、提高滤棒质量提供参考。     

AF2/KDF2滤棒成型机组三醋酸甘油酯雾化施加系统改造

AF2/KDF2滤棒成型机三醋酸甘油酯雾化施加装置依靠轮辊高速旋转产生的离心力将三醋酸甘油酯甩抛成雾状后施加在丝束上,雾化颗粒和喷洒量不均匀,从而造成滤棒硬度不稳定、容易产生溶孔等问题.为此在研究借鉴KDF3,KDF4滤棒成型机雾化施加系统的基础上,对硬件和控制部分进行了改造,通过恒压作用,经喷嘴喷洒出雾化良好的三醋酸甘油酯,均匀地施加在丝束上.测试对比结果,滤棒硬度的过程能力系数由0.6提高到1.13,废棒率由0.54％降低到0.35％,三醋酸甘油酯的平均消耗由0.949 kg/万支降低到0.933 kg/万支,提高了滤棒质量稳定性,降低了原辅料消耗.     

2.7Y/31000型醋纤丝束滤棒的成型技术研究

介绍了在KDF2 /AF2开松成型机上成型2 .7Y/ 310 0 0型醋纤丝束滤棒的技术参数和技术要点。可稳定生产出 310 0～ 4 50 0Pa吸阻范围的滤棒 ,各项理化性能指标均符合新国标要求。生产 2 .7Y/ 310 0 0型丝束滤棒与生产 3.0Y/ 350 0 0型滤棒相比较 ,可节省丝束 4 %     

KDF2滤棒成型机导轨改进设计与应用

KDF2滤棒成型机的滤棒条导轨毛刷在剔除滤棒时,会因弯曲和摩擦导致变形和严重磨损,使得毛刷约束导向能力下降,可能会造成滤棒在进入分烟轮时产生皱头、跑条等问题,会严重影响滤棒的品质和生产效率。为解决上述问题,该文设计一种新型KDF2滤棒成型机导轨。设计负压装置与所设计导轨相连接,通过导轨上设置的负压孔的吸附作用代替原有毛刷的纵向导向功能,并由负压控制装置对负压装置进行调控。另外,所设计导轨设置剔除气孔,保证横向剔除功能正常运行。实例结果表明,所设计导轨符合设备稳定运行要求的同时克服在滤棒生产过程中频繁出现的滤棒触头、卡棒、滤棒跑条问题和调整精确度难以控制的缺陷,提升设备有效作业率,并且降低滤棒废品率。     

2.2Y/31000型醋纤丝束滤棒的成形实验

介绍了在KDF2 /AF2滤棒成形机上成形 2 .2Y/310 0 0型醋纤丝束滤棒的技术参数和技术要点。可稳定生产出 360 0～ 5 5 0 0Pa吸阻范围的滤棒 ,各项理化性能指标均符合新的国家标准的要求。生产 2 .2Y/310 0 0型丝束滤棒与生产 3.OY/35 0 0 0型丝束滤棒相比较 ,可节省丝束 10 .2 %。     

KDF4滤棒成型机甘油施加量、丝束开松宽度和滤棒固化时间对滤棒硬度的影响

本文针对KDF4滤棒成型机在加工过程中,三醋酸甘油酯(以下简称"甘油")施加量、滤棒固化时间和醋酸纤维丝束(以下简称"丝束")开松宽度与硬度的关系进行试验分析。结果表明,在丝束开松状态不变的情况下,在一定的甘油施加范围内,滤棒硬度随甘油施加量的加大而增大,但硬度增大的幅度会随着甘油施加量的加大逐渐减小,当施加量超过一定范围后,滤棒的硬度略有降低,过度施加甘油会导致滤棒出现胶孔等质量问题;在甘油施加参数不变的情况下,丝束开松宽度与滤棒硬度的变化成正相关关系;在甘油施量一定的情况下,滤棒硬度先随固化时间增加而增大,硬度达到峰值后会有一定幅度的回落随后稳定在一个水平上。     

用低线密度丝束生产细圆周滤棒研究

采用 3.33Y/3889(dtex/tex)规格的醋酸纤维丝束在AF2 /KDF2成形机上稳定生产出圆周为2 3.8mm、吸阻为 32 80～ 4 2 90Pa的细圆周滤棒。当增塑剂施加比例超过 8%时 ,滤棒硬度能达到国标要求。与采用 3.6 7Y/4 111(dtex/tex)规格的丝束相比 ,当采用该规格丝束生产的滤棒圆周为 2 3.8mm、吸阻为 32 80～ 4 2 90Pa时 ,可节约丝束 3.5 %～ 4 .8% ,过滤效率提高 1个百分点。     

KDF2滤棒成型机增塑剂控制系统的设计与实现

【目的】解决KDF2滤棒成型机运行过程中存在质量风险等问题，基于自动化技术设计一种KDF2滤棒成型机增塑剂控制系统。【方法】针对主机增塑剂施加系统本身设计存在的缺陷，结合信息化手段和PLC软件编程技术，将流量监测失效、人为误操作、刷辊电机故障三因素纳入检测范围，实现增塑剂施加全过程的多方位实时检测，当增塑剂施加中断或施加量不够时，系统能准确判断并报警停机。【结果】以会泽卷烟厂的KDF2滤棒成型机为对象进行测试，2021―2022年KDF2滤棒成型机增塑剂控制系统共发出报警停机12次，经核实无误报和漏报，可准确判断增塑剂施加中断和施加量偏少的问题，检测准确率达到100%。【结论】该技术可为保障KDF2滤棒成型机的硬度指标提供支持。     

红外线光电检测系统在三元复合滤棒成型过程中的应用

为提升三元复合滤棒批量生产中的产品质量,设计了一种红外线光电检测系统。该系统主要由红外线光源、光电接收器、数字信号处理器、显示器和控制器组成,通过检测红外线光源穿透滤棒后光辐射的变化,区分复合滤棒不同单元材料及单元之间间隙,对滤棒成型过程中出现的拼接间隙、相位偏移、单元缺失、单元错位等缺陷进行在线检测。该系统应用于ITM SOLARIS复合滤棒成型机组,在线检测4.6万支"常规醋纤+纸质+活性炭"三元复合滤棒,试验结果表明:(1)复合滤棒中常规醋纤单元、纸质单元、活性炭单元及间隙位置,经红外线系统检测后得到的电信号强度分别为254、87、16、580,4个检测器的电信号开关分别为≥363、≤40、40~143、143~363,实现了不同材质的区分和间隙检测;(2)可对拼接间隙≥0.3 mm、相位偏移≥0.3 mm、单元缺失或单元错位的不合格滤棒进行剔除,剔除准确率达到99.8%。该系统实现了复合滤棒高速生产中滤棒质量的在线检测和不合格产品剔除,有效提高了滤棒质量和生产的稳定性。     

细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束的应用性能

为进一步拓宽细支卷烟（φ=5.4mm）滤棒设计思路,设计开发细支滤棒用规格为8.6R13 000的R型截面二醋酸纤维素丝束,绘制其成型特性曲线,评价其成型能力。将8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束成型为不同压降细支滤棒,并以Y型截面醋纤丝束（6.0Y17 000、8.0Y15 000）为对照,卷接为细支卷烟,考察不同截面丝束、不同压降细支滤棒的烟碱过滤效率。结果表明:（1）与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型截面二醋酸纤维素丝束成型特性曲线存在显著差异,8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束覆盖压降范围从1 447Pa到6 428Pa,覆盖范围明显增大,且适用于更低压降细支滤棒;（2）R型截面二醋酸纤维素丝束滤嘴对烟气烟碱过滤效率为13.8%到17.6%,随着滤棒压降升高,烟碱过滤效率升高,且与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型丝束的过滤效率明显偏低。本文设计开发了细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束,并对其应用性能进行了评价,为不同风格细支卷烟开发提供了参考。      

丝束卷曲特性与滤棒物理特性的关系

为寻找丝束卷曲特性对滤棒物理特性的影响,选用规格为7.3 dtex/5.1 ktex的聚丙烯丝束,分析了开松前、开松后、滤棒内部丝束的卷曲特性(卷曲度、卷曲弹性回复率)的变化,以及滤棒内丝束的卷曲特性对滤棒重量、吸阻和硬度的影响关系,结果表明:①棒内丝束的卷曲度直接影响滤棒的重量、吸阻和硬度;丝束在成型过程中卷曲度有所损失,而且棒内丝束卷曲度的损失量大于开松后丝束卷曲度的损失量.②在单丝线密度一定时,丝束卷曲度越高,所需的开松比越大;在滤棒重量一定时,卷曲度越高,滤棒硬度和吸阻值越高;在滤棒硬度能够满足卷烟生产要求时,卷曲度值越高滤棒重量越低.③卷曲弹性回复率与滤棒物理特性无直接影响关系.     

滤棒装盒机上料整理机构的设计与应用

为解决滤棒装盒机生产过程中存在的操作复杂、计量不准确等问题,基于伺服精密驱动技术研制了一种新型滤棒上料整理机构。该机构由侧挡板、活动式托板组成一个能容纳整盒滤棒的渐沉式储棒仓,通过两个伺服电机分别驱动托板及支架垂直移动上料,配合侧面小锤敲击振动使储棒仓内滤棒有序排列,实现了滤棒先在储棒仓内装填整理,然后整盒推进空纸盒的功能。采用新型上料整理机构对HCF80 型滤棒装盒机进行改进试验,结果表明:该机构可以精确控制滤棒整理动作,滤棒排列整齐有序。在不改变原机生产能力情况下,滤棒装支精度达(4 000±5)支/盒,优于YJ36 型滤棒装盒机的精度标准,能够满足行业生产标准要求,有效提升了滤棒产品自动化物流系统的生产效率。      

基于Fluent连续纤维模型的滤棒成型机捕丝器数值模拟与分析

【目的】指导滤棒成型机捕丝器的工艺参数调节,提升卷烟滤棒产品质量。【方法】基于捕丝器中纤维运动特性,使用Fluent软件连续纤维模型进行纤维简化,利用动量源项传递实现纤维与流场间的耦合,摆脱了纤维与流场双向耦合的规模限制,实现了包含大量纤维的捕丝器流场模拟。通过引入总牵引力与牵引力均匀性指标,研究了不同压缩空气进气压力与垫片厚度对ZL26A型滤棒成型机捕丝器丝束牵引状态的影响,并进行了实验验证。【结果】（1）结合连续纤维模型的耦合模拟方法可以有效反映丝束对捕丝器内流场的影响与丝束的牵引状态;（2）在保证丝束牵引力满足滤棒正常填充的情况下,使用较薄垫片厚度与较高进气压力可以提升捕丝器牵引均匀性,提高丝束牵引质量;（3）实验中使用总厚度较薄的0.56 mm垫片配合0.3 MPa较高进气压力下生产出的滤棒,其吸阻标准偏差值与变异系数较参数改进前分别下降21.5%与21.7%,滤棒质量得到有效提升。     

一种新型编织物结构同轴芯滤棒的开发

为改善常规醋酸丝束滤棒中纤维只沿滤棒轴向排列、烟气流通轨迹单一的问题,采用加强纤维间交错、增加烟气流通垂直方向上纤维比例的方式,设计一种新型编织物结构同轴芯滤棒。利用管状编织技术对未进行卷曲压缩处理的二醋酸丝束进行编织以形成皮芯型编织物,再以皮芯型编织物作为芯条,外围填充烟用二醋酸丝束,并改造同轴芯滤棒成型机的喂入装置,制得新型编织物结构同轴芯滤棒,并对滤棒的圆周、圆度、吸阻、硬度等基本性能进行测试。结果发现:合理设计工艺参数可成功制得各项指标都达到要求的新型编织物结构同轴芯滤棒。     

基于微波技术的滤棒三醋酸甘油酯含量检测系统设计

采用微波谐振幅频特性解析技术设计了一种滤棒三醋酸甘油酯含量的微波在线检测系统,通过对生产过程中每支滤棒三醋酸甘油酯含量进行检测计算,将含量超标的滤棒准确剔除。应用结果表明,在线检测系统检测精度为0.01%,三醋酸甘油酯检测显示含量与实测含量最大误差为0.18%,缺陷剔除准确率达到100%。避免了不合格滤棒流入下一生产环节,为滤棒生产提高质量过程控制水平提供技术支持。      

滤棒成型工艺参数与质量稳定性的关系

为有效控制滤棒成型过程中的质量波动,用2.4Y/34000、3.0Y/35000和3.3Y/37000规格的醋纤丝束在KDF-2型滤棒成型机上进行了丝束开松比、螺纹辊压力、空气喷嘴压力及稳定辊压力对滤棒压降和硬度指标稳定性的影响试验。结果表明①在丝束规格一定的情况下,辊速比、螺纹辊压力、空气喷嘴压力及稳定辊压力等参数对醋纤丝束稳定开松和成型起决定性作用。②不同规格的丝束对辊速比的选择略有不同,对于2.4Y/34000规格的丝束,辊速比为1.20~1.25;3.0Y/35000规格的丝束,辊速比为1.40~1.45;3.3Y/37000规格的丝束,辊速比为1.50~1.55时,可获得最稳定的滤棒压降和硬度。③在试验范围内,螺纹辊压力控制在0.18~0.20MPa、稳定辊压力控制在0.08~0.10MPa较适宜。④为保证滤棒质量稳定,在满足加工目标的前提下,应尽量减小空气喷嘴压力,一般不宜超过0.08MPa。