KDF3成型機組濾棒吸阻影響因素及控制方法研究摘要：濾棒的成型工藝是卷煙制造過程中的關(guān)鍵工序，該工藝的主要任務是將醋纖絲束展開、開松、消除卷曲、重新組合。然后將增塑劑涂在均勻展開的醋纖絲束上并將其轉(zhuǎn)移到成型棒上，切割并最終形成符合工藝流程的纖維濾棒。醋纖絲束的開松效果直接影響濾棒吸阻的大小和穩(wěn)定性。濾棒吸阻的大小和穩(wěn)定性直接影響成品卷煙的吸阻，進而影響卷煙的吸食質(zhì)量、卷煙的焦油含量等。濾棒的吸阻率是卷煙味道的重要物理指標。目前業(yè)界對濾棒吸阻影響因素做了大量的研究。主要是針對兩對開松轆的轉(zhuǎn)速比值進行研究.本文把輸出輥也作為研究對象考慮對輻子的轉(zhuǎn)速情況。通過對輥速的研究，為濾棒成型機組操作人員提供操作依據(jù)，實現(xiàn)濾棒吸阻的穩(wěn)定性控制。關(guān)鍵詞：濾棒吸阻；KDF3纖維濾棒；成型機組；影響因素；控制方法前言濾棒已成為卷煙行業(yè)最重要的卷煙材料之一，在卷煙"減焦減害"過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。國內(nèi)外煙草行業(yè)對卷煙添加劑對卷煙質(zhì)量的影響進行了廣泛的研究。結(jié)果表明，當濾棒吸阻增加或減少294Pa時，焦油含量增加或減少0.412mg。因此，有效提高濾棒吸阻的穩(wěn)定性是穩(wěn)定卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。目前，KDF3濾棒成型機組被國內(nèi)煙草生產(chǎn)廠家廣泛使用，對可能導致KDF3濾棒成型機組吸力穩(wěn)定性偏差的因素逐一提出，最終找出影響因素并加以排除。1、KDF3成型機組系統(tǒng)組成KDF3濾棒切割機主要由料斗、攪拌棒、固定針、切割滾筒、切割刀架、底板滾筒、導板、吸附帶等部件組成。在生產(chǎn)過程中，伺服電機帶動刀筒轉(zhuǎn)動，料斗內(nèi)的料條在攪拌桿的作用下落入槽筒內(nèi)，刀架將料條切成預定量。料棒的切割部分通過鏈條、圓盤旋轉(zhuǎn)等過程輸送，料棒部分被周期性地輸送到吸附帶上，完成兩段料棒的連接。玻纖芯成型機組控制及傳動系統(tǒng)采用變頻電機、觸摸屏、西門子PLC控制，分別采用MPI和DP通訊控制。纖維濾棒制造機通過重新開松、加入增塑劑、成型刀輥、刀頭等工藝生產(chǎn)濾棒[1]。1.1KDF3機組的料棒分切鼓輪現(xiàn)有的KDF3棒料刀鼓適用于分割原料棒，而原刀盤中的超細料棒用于原刀在工作時切割兩根棒料。流入滾筒的凹槽會損壞壓條，因此必須根據(jù)料條的直徑重新配置切割滾筒。最佳刀盤設計使用動態(tài)刀盤中非常薄的切割刀片進行工作，以確保載帶穿過滾筒凹槽。然而轉(zhuǎn)鼓槽只能容納一根料桿，料桿最高點略低于槽上部，否則料桿在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動過程中會被壓縮。滾筒底板由左右彎曲板組成，托盤的主要功能是容納和平穩(wěn)輸送料桿，以及防止靜止旋轉(zhuǎn)和引導鏈條的功能。托盤和滾動盤之間的平滑過渡直接影響生產(chǎn)穩(wěn)定性。1.2料棒輸送機構(gòu)為避免輸送梁在運輸過程中出現(xiàn)晃動、壓壞的現(xiàn)象，需要調(diào)整原導板上軌道的深度和寬度，以保證輸送梁按照規(guī)定的參數(shù)平穩(wěn)移動。料棒擠出、堆垛堵塞軌跡，防止料棒掉落。采用動態(tài)輸送機構(gòu)優(yōu)化軌道板，在軌道板上加裝一個超薄樣品，確定軌道板的深度和寬度[2]。同時，應當保證料棒的滾動面光滑穩(wěn)定。1.3提升及調(diào)頭機構(gòu)由于料棒直徑的差異，圓盤齒的長度也相應改變。圓盤齒的長度不應小于料桿的截面直徑，料桿槽與圓盤導軌應當平行，以優(yōu)化提升和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的設計。經(jīng)過干涉測試和效果分析，提升機構(gòu)的速度沒有改變。此時，齒能平穩(wěn)地夾住進給桿，避免被夾住，保證復合濾棒的外觀質(zhì)量。2、KDF3成型機組濾棒吸阻存在的問題本文以南昌卷煙廠成型車間工藝生產(chǎn)為例，根據(jù)南昌卷煙廠成型車間工藝質(zhì)量報告顯示，2021年上半年，KDF3成型機組生產(chǎn)的濾棒吸阻穩(wěn)定性較差，CPA濾棒吸阻處理能力指標平均在1.00左右。與同行業(yè)先進水平相比，差距較大。在調(diào)查研究過程中，為保證各種外部條件(氣壓、原輔材料、操作人員)不變，項目調(diào)研組成員從截至2021年6月13日的8個濾棒樣品中隨機抽取11組，每組30根濾棒，使用綜合吸阻測試儀和Minitab軟件確定濾棒的吸阻[3]。結(jié)果表明，該步驟得到的濾棒吸阻工藝效率為1.02cpk，濾棒吸阻變化較大，穩(wěn)定性較低。針對濾棒吸阻比較低的情況，研究人員對如何提高KDF3濾棒吸阻的穩(wěn)定性展開研究。3、KDF3成型機組濾棒吸阻影響因素分析研究人員采用PDCA循環(huán)的工作方式，從五個方面詳細分析了影響濾棒吸阻的所有因素：“人、機器、材料、方法和環(huán)境”。在對各相關(guān)因素分析的過程中，研究論證了影響濾棒吸阻的關(guān)鍵因素，最終確定了影響濾棒吸阻通過速度的主要因素有四個：①絲束進入一級空氣開松機構(gòu)時擺動較大。②空氣開松器間隙不符合標準。③空氣開松器氣量不穩(wěn)定。④絲束在進入甘油噴灑室時擺動幅度大，寬度不穩(wěn)。4、KDF3成型機組濾棒吸阻穩(wěn)定性控制方法研究(1)研究人員通過對KDF3濾嘴桿模具進行了現(xiàn)場測試，在原有實心框架的基礎(chǔ)上設計了繩索穩(wěn)定器支架，并將其安裝在一級空氣開松機構(gòu)下方，以使絲束從入口進入一級空氣開松機構(gòu)的過程中盡可能保持垂直。當拖輪偏離垂線時，仍能保持良好的穩(wěn)定性，減少晃動，穩(wěn)定進入一級空氣開松機構(gòu)。(2)對空氣開松器氣流量進行調(diào)整，使用閥門調(diào)節(jié)氣流量。如果氣流較大，打開閥門，排除部分氣流。如果氣流較低，請減小閥門開度并增加氣流以匹配絲束的特性。經(jīng)過研究人員反復試驗，發(fā)現(xiàn)當空氣開松器氣壓為0.5MPa時，絲束開松穩(wěn)定性最好，生產(chǎn)出來的濾棒具有更好的吸阻穩(wěn)定性[4]。(3)開松器板上開有“人”字形縫隙，縫隙方向與絲束行進方向一致，調(diào)整開松板和開松器底座間隔距離，確保低壓氣流有一定的噴射力并均勻地噴射到絲束帶上。要求是:開松板和開松器底座之間的間隙是2mm，使用塞尺來測量間隙;開松板和開松器底座之間必須平行，否則開松時絲束會跑偏[5]。(4)在絲束帶進入增塑劑噴灑室時，要求開松器的束展幅應在280±20mm。由于絲束帶會左右擺動，寬度不穩(wěn)定，為增加絲束帶寬度穩(wěn)定性，增加了橫向固定器.以穩(wěn)定絲束帶。5、結(jié)束語經(jīng)過以上四個方面的改進，濾棒吸阻的穩(wěn)定性有了很大的提高，對穩(wěn)定卷煙品質(zhì)和煙味起到了重要作用，實現(xiàn)了預期目標。使工作更加系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化、規(guī)范化和科學化，有效提高了KDF3成型機組濾棒吸阻穩(wěn)定性。參考文獻[1]吳志英.李力，李東亮，等.卷煙單支重量、吸阻、通風率與感官質(zhì)量[M].北京：清華大學出版社，2006.[2]袁保證.淺談我國復合濾棒成型設備現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019(2):143.[3]林婉欣，招美娟，石曉江，等細支卷煙的吸阻與物理