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。     

细支醋酸纤维滤棒硬度影响因素研究

为探讨细支醋酸纤维滤棒(简称:细支滤棒)硬度变化规律,提高细支滤棒产品质量,分别对三乙酸甘油酯施加量、三乙酸甘油酯温度、滤棒自然固化时间、丝束填充量、成型纸透气度、滤棒圆周和压降等因素对细支滤棒硬度的影响进行研究。结果表明:自然固化1d时,三乙酸甘油酯含量对细支与粗支滤棒硬度的影响规律一致。自然固化2～5d时,在三乙酸甘油酯含量5%～23%范围内,随三乙酸甘油酯含量的增加,细支滤棒的硬度不断提升。自然固化前5d,细支滤棒硬度快速上升,5～30d时硬度上升放缓。三乙酸甘油酯温度和细支滤棒硬度均值及稳定性无相关性。随着丝束填充量增加,细支滤棒硬度上升。细支滤棒硬度随成型纸透气度的加大而上升。细支滤棒圆周与硬度呈负相关,细支滤棒压降与硬度呈正相关。     

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。     

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.     

基于近红外光谱技术的滤棒中三乙酸甘油酯含量的快速检测

为实现滤棒三乙酸甘油酯含量的快速检测,以不同圆周规格滤棒样品分别建立滤棒三乙酸甘油酯的近红外定量模型,采用Fisher判别分析法考察不同装样方式的重复性,优化光谱预处理方法,对比分析不同模型预测结果的差异。结果表明：去成型纸扎把装样的近红外光谱图重复性最差,去成型纸粉碎装样的重复性好但操作繁琐,直接扎把装样的重复性好且操作简单;常规（圆周24.1 mm）、中支（圆周19.9 mm）、细支（圆周16.9 mm）滤棒采用相应规格的定量模型进行预测时,相对误差较小,均无显著性差异,采用与滤棒圆周不匹配的模型进行预测时,部分滤棒样品预测值相对误差较大,而混合定量模型对3种圆周规格滤棒均有较好的适应性,因此确定混合定量模型为最终预测模型;采用混合定量模型对不同规格滤棒三乙酸甘油酯含量进行预测,预测结果相对误差不超过10%,与测定值无显著性差异。表明该方法准确度高、适用性强,可用于不同规格醋酸滤棒三乙酸甘油酯含量的快速检测。     

滤棒成型工艺参数优化研究

为提高滤棒成型质量的稳定性,采用4因素3水平正交试验法,在KDF-2成型机上用2.4Y/34000规格的醋纤丝束,对稳定辊压力、螺纹辊压力、空气喷嘴压力和辊速比4个滤棒成型的主要工艺参数进行了优化试验。结果表明:①稳定辊压力对滤棒单支重量、压降和压降变异系数及硬度有显著影响,稳定辊压力控制在0.07MPa较为适宜;②螺纹辊压力对滤棒硬度变异系数有显著影响,螺纹辊压力控制在0.22MPa较为适宜;③在选择的水平范围内,辊速比和喷嘴压力对滤棒质量的影响不显著,适宜的辊速比为1.15～1.35;喷嘴压力的控制以能够满足丝束输送和便于操作为宜。     

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。     

环境湿度及滤棒成型工艺参数对醋纤丝束飞花量的影响

为减少滤棒成型过程出现的飞花量,优化成型工艺,提高滤棒质量,对不同丝束水分、不同相对湿度环境下的醋纤丝束进行了飞花量测试,采用正交试验法分别对ZL26A成型机的三道气流开松压力和开松机螺纹辊压力的工艺参数进行了研究,并分析了不同开松比下的飞花量变化.结果表明:①丝束水分控制在5%～7.6%,生产环境相对湿度控制在50%～70%,可显著减少丝束飞花量;②开松机螺纹辊压力对开松飞花量有显著影响,调节预张力辊、喂料辊、开松辊压力分别为0.08,0.2,0.18 MPa,开松比在1.41～1.42,可使成型过程中的丝束飞花量得到有效改善,并确保滤棒质量符合标准要求;③气流开松压力不是影响丝束飞花量的主要因素.     

组合补偿头手棒质量方法在滤棒成型机上的应用

滤棒成型机在启动过程中存在头手棒滤棒重量偏轻,吸阻波动较大,达到稳定值需要时间较长,调整困难等问题,为此,设计了组合补偿头手棒质量方法应用于ZL26滤棒成型机,通过在启动阶段对供丝辊和甘油泵进行补偿,进而对滤棒吸阻和重量进行补偿。该方法使用后吸阻偏差由12Pa降低为≤8Pa,重量偏差由0.025g减少为0.014g,机组启动后吸阻达到稳定值所需时间由1.6min减少为<1min。     

三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质的研制

【目的】制备三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质,可解决实验室能力验证无准确对照品的问题,同时也可应用于近红外法测定滤棒中的三乙酸甘油酯建模样品的赋值以及近红外设备的期间核查等。【方法】通过严格控制滤棒生产条件,制备三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质,进行均匀性检验、稳定性考察和联合定值。【结果】（1）6个实验室对该标准物质的合作定值结果为8.50%;(2)在95%的置信概率下,取扩展因子k=2,则扩展不确定度为0.24%。【结论】该标准物质符合国家二级标准物质的技术要求,可满足近红外法赋值和实验室能力验证、数据比对的需要。     

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。     

GC-TCD法测定卷烟滤棒中的水分

为准确测定烟用滤棒的含水率,建立了以乙腈为内标,以异丙醇为溶剂振荡萃取,采用气相色谱-热导检测器(GC-TCD)检测滤棒中水分的方法,并与标准方法烘箱法(OV法)检测结果进行了比较。结果表明:(1)方法的检出限为0.03%,加标回收率为96.5%~108.3%,相对标准偏差(RSD)为0.32%~3.07%;(2)当滤棒不含三乙酸甘油酯时,GC-TCD与OV法检测结果基本一致,但滤棒中含有三乙酸甘油酯时,OV法检测结果约为GC-TCD法检测结果的两倍。(3)采用GC-TCD法测定的1个丙纤滤棒和10个醋纤滤棒样品含水率分别为1.88%和3.65%~6.17%,均低于限量要求。该方法解决了OV法测定过程中由于滤棒中三乙酸甘油酯受热挥发所导致的含水率检测结果偏高问题,检测结果更加准确可靠,且操作简单、灵敏度较高,适用于不同烟用滤棒含水率的检测。     

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。     

卷烟滤嘴和特型滤棒中三醋酸甘油酯含量的测定

为实现对卷烟滤嘴和特型滤棒产品中三醋酸甘油酯含量的测定,对现行的YC/T 331-2010中的样品处理方法进行完善。提出卷烟滤嘴和特型滤棒产品的样品处理方法,建立滤棒成形纸质量的估算公式和滤棒质量的计算公式,并对市售卷烟和特型滤棒的三醋酸甘油酯含量进行测定:市售卷烟的含量一般在4%～8%,公司在用的特型滤棒的含量在7%～8%。     

基于正交试验的丝束耗用分析与论证

为研究醋纤滤棒丝束单耗与滤棒成型机开松部位辊对速度的关系,本试验采用正交试验设计,将采集数据建立L_9(3~4)正交表,分别使用极差法和方差分析法得出最佳参数,结合综合平衡法得出最优参数组合,为生产过程实现降低丝耗提供科学依据。     

三乙酸甘油酯酸度的电动连续分液器快速滴定

为提高烟用三乙酸甘油酯酸度的检测效率,建立了一种三乙酸甘油酯酸度的快速滴定方法,并采用该方法测定了10个国内外烟用三乙酸甘油酯样品的酸度。结果表明:1优化确定的滴定条件为:烟用三乙酸甘油酯样品用无水乙醇稀释并加入酚酞指示剂后,用电动连续分液器快速添加0.02 mol/L Na OH溶液,每次添加0.11 m L,至显粉红色时记录加液次数,由三乙酸甘油酯酸度值与Na OH加液次数的对照表直接读出酸度值。2该方法的回收率为99.3%~99.6%,相对标准偏差(RSD)小于7%。3所测的10个样品中,有7个样品的酸度检测结果小于0.010%,在限量值以内;有3个样品的酸度检测结果大于0.010%,超过限量值,其中2个样品的酸度大于0.020%。该方法操作简便快速、数据准确,适合用于三乙酸甘油酯样品的酸度测定。     

DR2-5复合滤棒成型机的改造

为生产出新型复合滤嘴产品,对DR2-5复合滤棒成型机进行了改造。主要包括:①料棒分切部分的滤棒鼓和分切刀;②滤棒段传送部分的传动齿轮;③滤棒段插队部分的拨送轮和提升链轮;④滤棒段整理部分的整理鼓螺旋线。改造后的复合滤棒成型机,复合滤棒的产品规格可由原来的10 mm+10mm改为15 mm+15 mm,滤棒质量符合相关标准。该方案选择传动系统的末端作为突破点,改动零部件少,加工方便,节省费用,安装调试简单,为开发生产新型复合滤嘴产品创造了条件。     

醋酸纤维素颗粒对主流烟气中焦油和苯酚释放量的影响

分别以三乙酸甘油酯(TC)和羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂,采用摇摆造粒工艺制备T型和C型醋酸纤维素(醋纤)颗粒,通过将颗粒置于滤嘴中并在ISO模式下抽吸卷烟,探索了烟支吸阻在同一水平下颗粒类型、颗粒粒径对主流烟气中焦油和苯酚释放量的影响,并根据不同颗粒添加量下对苯酚的吸附量比较了醋纤颗粒和醋纤滤棒对苯酚吸附能力的大小。结果表明:(1)醋纤颗粒的类型和粒径对焦油递送量的影响不明显,颗粒粒径对苯酚吸附能力的影响不明显;(2)T型和C型颗粒对苯酚的选择性吸附能力差异显著。T型颗粒每支卷烟添加量为25 mg时,单口苯酚释放量的选择性降低率15.0%;C型颗粒对苯酚无明显的吸附能力;(3)单位质量T型颗粒对苯酚的选择性吸附能力低于单位质量醋纤滤棒。     

滤棒在线控制系统的设计应用

介绍了一种用于高速滤棒成型机的滤棒在线取样检测控制系统的结构及工作原理。该系统将取样滤棒经过发射装置进入综合测试仪,综合测试仪将检测结果返回滤棒成型机控制器,对滤棒参数(压降、重量、圆周)进行控制。该系统的使用不仅替代了滤棒的人工取样和调整,也提高了调整精度和检测效率。     

研制KDF2成型机新型甘油施加装置

滤棒生产过程中的滤棒硬度是影响卷烟质量的一项关键技术指标,该指标与增塑剂用量紧密相关。KDF2型滤棒成型机组的增塑剂上胶系统主要用于滤棒定型和控制滤棒硬度,是稳定滤棒质量的关键装置。传统的上胶方式利用毛刷旋转的离心力将甘油甩涂到运动丝束表面,难以实现甘油均匀喷涂,造成滤棒的硬度标偏偏大。为提高滤棒质量,须研制一种新型的甘油施加装置,通过采用甘油雾化技术替代毛刷上胶方式,这可实时控制甘油的喷涂量,使之与丝束运行速度(机器速度)保持同步,保持单位面积丝束上甘油喷涂量稳定,从而达到降低滤棒硬度标偏的目的。