卷接機(jī)組煙支洗接質(zhì)量分析與改進(jìn)

煙支摩擦是接收裝置的核心過程之一。煙支的質(zhì)量問題與接收裝置的摩擦技術(shù)密切相關(guān)。煙支漏氣在卷煙國標(biāo)中被列為A類質(zhì)量缺陷,缺陷產(chǎn)品一旦流向市場,將給消費(fèi)者帶來損失,也對企業(yè)產(chǎn)品形象帶來不良影響。近年來,用于卷煙材料的接裝紙工藝多樣化,有燙金、珠光、鐳射覆膜等多種形式,接裝紙加工所使用的原紙吸膠性有較大差異,搓接使用的乳膠供應(yīng)商眾多,其特性也存在差異。而目前國內(nèi)外針對煙支搓接質(zhì)量的研究較少,相關(guān)設(shè)備使用說明書以及培訓(xùn)教材等僅簡單介紹了煙支搓接工藝流程及技術(shù)參數(shù)等,并未對搓接裝置的設(shè)備機(jī)理進(jìn)行闡述。為此,通過對煙支搓接工藝過程中影響搓接質(zhì)量的因素進(jìn)行分析研究,以提高搓接過程中材料與設(shè)備的適應(yīng)性,進(jìn)一步提高卷接機(jī)組的煙支搓接質(zhì)量。1滾接工藝、香煙噴霧干燥機(jī)1.1煙支干接質(zhì)量的影響卷接機(jī)組的煙支搓接工藝是以白乳膠為粘接劑,將無嘴煙支、濾嘴和接裝紙利用搓接工藝粘接在一起,PROTOS70卷接機(jī)組接裝機(jī)工藝流程見圖1。可見,煙支搓接質(zhì)量主要與接裝紙供給、接裝紙供膠及分切、搓接部分有著密切關(guān)系。在搓接過程中,接裝紙由紙盤供給,在進(jìn)入接裝紙供膠部分之前由拉毛塊將接裝紙粘接面進(jìn)行清潔、拉毛,接裝紙供膠部分將乳膠涂抹到接裝紙上,然后接裝紙分切部分的切刀將接裝紙分切成等長紙片,分切后的紙片粘到靠攏鼓輪對齊的“組煙”(中間是濾嘴,兩端是無嘴煙支的組合)上。搓接部分中,在搓煙鼓輪的帶動下,接裝紙片和“組煙”在搓板上滾卷,完成煙支的搓接工藝流程。1.2通過在卷接機(jī)組中的壓壓器出現(xiàn)研磨和理土上的壓力,并在其表面所處的表面形態(tài)上可以把膠質(zhì)原料和干枝質(zhì)上進(jìn)行整理在煙支搓接工藝過程中,無嘴煙支、濾嘴和接裝紙通過乳膠進(jìn)行粘接。粘接是利用粘合劑將兩種物體不同的表面結(jié)合在一起,粘合劑必須具有蓋住物體表面或浸潤其表面的能力,以在其表面形成一個薄膜,在被粘合的表面被粘合劑完全浸潤后,其粘接力主要由分子間的范德華力形成,而由范德華力引起的化學(xué)引力只能在短距離內(nèi)有效,因此在粘合劑凝固過程中,需要有適當(dāng)?shù)膲毫Σ拍苓_(dá)到適當(dāng)強(qiáng)度的結(jié)合。因此,在卷接機(jī)組的搓接過程中,乳膠在接裝紙上的浸潤效果以及搓接時作用在“組煙”上的壓力是煙支搓接的關(guān)鍵因素。為此,通過對接裝紙供膠機(jī)構(gòu)和煙支搓接機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,以找出提高煙支搓接質(zhì)量的方法。2連接紙上的膠緊縮器2.1rots-m1和prots3供膠方式接裝紙供膠機(jī)構(gòu)主要用來完成乳膠在接裝紙粘接面的涂抹。卷接機(jī)組接裝紙供膠機(jī)構(gòu)主要有兩種方式:一種是噴膠方式,主要應(yīng)用于HAUNI公司新型高速卷接機(jī)組PROTOS-M5和PROTOS-M8。該供膠方式可根據(jù)所使用接裝紙的特性或乳膠特性,實(shí)現(xiàn)膠膜厚度的動態(tài)調(diào)整,但設(shè)備成本較高,技術(shù)改造難度較大;另一種是目前普遍采用的膠輥供膠方式,國內(nèi)PROTOS70,PROTOS90E,PASSIM,SUPER9卷接機(jī)組都采用該方式,見圖2。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時,上膠輥和控膠輥對轉(zhuǎn)后,控膠輥上凹槽內(nèi)的乳膠就涂抹在上膠輥的外圓上,再由上膠輥涂抹在接裝紙粘接面上?？梢?接裝紙粘接面的供膠效果與控膠輥的凹槽有著密切關(guān)系。2.2接裝紙的典型電鏡圖2以ZJ112(PROTOS90E)卷接機(jī)組為例,控膠輥凹槽結(jié)構(gòu)與接裝紙表面供膠的對應(yīng)關(guān)系見圖3。圖3a中凹槽總寬度X=(接裝紙寬度-1)mm,A=1mm,膠輥凹槽深度0.025~0.030mm;圖3b是以60mm寬接裝紙為例,接裝紙中間有1mm寬不供膠部分,用于切刀分切,避免膠垢粘附在切刀上,使切刀變鈍,造成煙支切口毛邊。接裝紙兩邊各有0.5mm不供膠部分,避免乳膠溢流在接裝機(jī)上的傳送輥、切紙滾、綜合輪、搓煙板等機(jī)構(gòu)的表面,產(chǎn)生膠垢,影響設(shè)備運(yùn)行?？梢?接裝紙供膠區(qū)域的膠膜厚度與控膠輥凹槽深度有關(guān),凹槽越深,接裝紙粘接面膠膜越厚。2.3接裝紙膠片的制作乳膠在接裝紙表面的浸潤效果主要受兩方面因素影響:一是控膠輥凹槽深度,凹槽越深,膠膜越厚,傳遞到接裝紙上的乳膠越多;二是接裝紙?jiān)埥Y(jié)構(gòu),接裝紙的原紙分正反兩面,正面為光面,是接裝紙的印刷面,印有商標(biāo)和圖案;反面為粗糙面,也是卷制過程中的粘接面。接裝紙粘接面的粗糙度、纖維結(jié)構(gòu)與接裝紙的吸膠性有著較大關(guān)系,如果吸膠性好,則接裝紙上膠均勻,施膠量大;反之,則上膠不均勻,施膠量小。2.4膠膜厚度固定對接裝紙?jiān)系挠绊懜鶕?jù)上述分析可知,在生產(chǎn)過程中,不同品牌及不同規(guī)格的接裝紙,因吸膠性存在差異,在膠膜厚度固定情況下,無法適應(yīng)接裝紙?jiān)系淖兓?。如果凹槽過深,則切刀易臟;如果凹槽過淺,則容易產(chǎn)生煙支漏氣,同時接裝紙兩邊0.5mm不供膠部分也會產(chǎn)生接裝紙翹邊問題。2.5膠膜厚度的影響改進(jìn)后控膠輥凹槽采用多臺階凹槽形式,見圖4?？啬z輥凹槽深度由原來的單一尺寸改為3種尺寸,對應(yīng)產(chǎn)生3種膠膜厚度。凹槽B深度為0.020mm,位于接裝紙兩邊,寬約1mm,產(chǎn)生的0.020mm厚度膠膜基本浸潤在接裝紙內(nèi),被接裝紙吸收,不會溢流出來粘在設(shè)備上,避免了該部位接裝紙由于沒有供膠而產(chǎn)生接裝紙翹邊問題;凹槽C深度為0.035mm,寬約7mm,該區(qū)域位于濾嘴與煙支之間,是煙支搓接后最容易產(chǎn)生漏氣的部位,0.035mm厚度的膠膜加大了對接裝紙的供膠量,搓接后增加了該部位的粘接強(qiáng)度,避免了煙支漏氣;凹槽D深度為0.025mm,主要完成接裝紙與濾嘴的粘接,膠量適合,完成粘接即可,膠量過大切刀易臟,影響設(shè)備運(yùn)行。3煙霧干燥器3.1molish系列卷接機(jī)組的理論依據(jù)目前所有卷接機(jī)組均采用英國MOLINS公司發(fā)明的搓板式搓接機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由切紙鼓輪(MOLINS系列)或搓接鼓輪(PROTOS系列)和搓板組成,兩種系列卷接機(jī)組的搓接原理一致,MOLINS系列的PASSIM卷接機(jī)組搓接機(jī)構(gòu)見圖5和圖6。從雙端靠攏鼓輪輸送來的“組煙”與切紙鼓輪上涂好膠且分切后的接裝紙片進(jìn)入搓板,搓板圓弧工作面上分布有3段鋸齒狀工作面,鋸齒的作用是增加摩擦力。工作時搓板固定不動,切紙鼓輪順時針旋轉(zhuǎn),帶動“組煙”在搓板上繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動。在搓板的搓接區(qū)域中,切紙鼓輪上的吸風(fēng)孔負(fù)壓斷開,以保證“組煙”滾動時,涂好膠的接裝紙片順利包裹在“組煙”上,從而完成煙支搓接過程。3.2紙鼓輪與中煙的間隙在煙支搓接過程中,為保證接裝紙和“組煙”粘接牢固,需要對接裝紙片以及“組煙”施加一定的壓力,可通過調(diào)整切紙鼓輪和搓板之間的間隙實(shí)現(xiàn),即間隙小于“組煙”直徑,搓板與切紙鼓輪之間的間隙越小,搓接時作用在“組煙”上的壓力越大,搓接就越牢固。一般情況下,該間隙調(diào)整為(“組煙”直徑-0.5)mm即可。但由于濾嘴彈性、無嘴煙支的圓度、乳膠的粘接性能、接裝紙的吸膠性等因素存在差異,會產(chǎn)生粘接不牢即煙支漏氣,或接裝紙泡皺,此時需要對切紙鼓輪和搓板之間的間隙進(jìn)行調(diào)整,對“組煙”施加壓力。如果切紙鼓輪和搓板之間間隙過小,會產(chǎn)生以下問題:一是搓板端部與煙支過度擠壓,使煙支產(chǎn)生一圈皺紋;二是“組煙”滾動時阻力過大,切紙鼓輪和“組煙”產(chǎn)生打滑情況,從而產(chǎn)生搓板阻塞,造成設(shè)備停機(jī)。3.3路結(jié)構(gòu)在卷煙膠合物中的應(yīng)用改進(jìn)后PASSIM卷接機(jī)組搓板工作面主要由兩部分組成,見圖7。一是將搓板工作面由原來的橫向鋸齒紋改為中間部分為網(wǎng)狀紋路,兩邊為豎直紋路,其中網(wǎng)狀紋路寬約72mm,兩側(cè)開有2mm槽,豎直紋路寬約30.5mm;二是在搓板工作面上,中間網(wǎng)狀紋路比兩邊的豎直紋路高0.3mm。網(wǎng)狀紋路結(jié)構(gòu)位于搓板居中位置,用于完成接裝紙和“組煙”的粘接,目前大多數(shù)品牌卷煙的接裝紙寬度在68mm以下,72mm寬的網(wǎng)狀紋路可以滿足卷煙生產(chǎn)要求。網(wǎng)狀部分增加了搓接時的摩擦力,豎紋部分在搓接時對卷煙起到支撐作用,在煙支轉(zhuǎn)動時與煙支運(yùn)行方向一致,減少了運(yùn)動阻力。由于中間網(wǎng)紋狀部分比豎直紋路高0.3mm,可以均衡搓接時的壓力,當(dāng)網(wǎng)紋狀部分與切紙鼓輪對“組煙”壓縮0.5mm時,豎紋狀部分僅壓縮0.2mm。改進(jìn)后搓板工作時,施加在“組煙”上的壓力主要分布在網(wǎng)紋狀部分,有利于搓接時接裝紙與“組煙”的粘接,在接裝紙涂膠量增加的情況下,減少了煙支泡皺的產(chǎn)生;在豎紋狀部分,減少了煙支搓接時的壓力,避免了因搓板和搓接鼓輪間隙過小造成皺紋煙支,也減小了搓板對煙支運(yùn)轉(zhuǎn)時的阻力。改進(jìn)后增加了搓板的可調(diào)性,當(dāng)原輔材料變化需要通過減小搓板間隙增加搓接壓力時,接裝紙部分粘接壓力增大,但煙支部分受力無明顯增加,避免了搓板擠煙和皺紋煙支的產(chǎn)生。