KDF3成型機(jī)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(guò)程中的關(guān)鍵工序，該工藝的主要任務(wù)是將醋纖絲束展開(kāi)、開(kāi)松、消除卷曲、重新組合。然后將增塑劑涂在均勻展開(kāi)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(kāi)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(jìn)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(biāo)。目前業(yè)界對(duì)濾棒吸阻影響因素做了大量的研究。主要是針對(duì)兩對(duì)開(kāi)松轆的轉(zhuǎn)速比值進(jìn)行研究.本文把輸出輥也作為研究對(duì)象考慮對(duì)輻子的轉(zhuǎn)速情況。通過(guò)對(duì)輥速的研究，為濾棒成型機(jī)組操作人員提供操作依據(jù)，實(shí)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(jī)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(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。國(guó)內(nèi)外煙草行業(yè)對(duì)卷煙添加劑對(duì)卷煙質(zhì)量的影響進(jìn)行了廣泛的研究。結(jié)果表明，當(dāng)濾棒吸阻增加或減少294Pa時(shí)，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(jī)組被國(guó)內(nèi)煙草生產(chǎn)廠家廣泛使用，對(duì)可能導(dǎo)致KDF3濾棒成型機(jī)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(jī)組系統(tǒng)組成KDF3濾棒切割機(jī)主要由料斗、攪拌棒、固定針、切割滾筒、切割刀架、底板滾筒、導(dǎo)板、吸附帶等部件組成。在生產(chǎn)過(guò)程中，伺服電機(jī)帶動(dòng)刀筒轉(zhuǎn)動(dòng)，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(yù)定量。料棒的切割部分通過(guò)鏈條、圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)等過(guò)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(jī)組控制及傳動(dòng)系統(tǒng)采用變頻電機(jī)、觸摸屏、西門(mén)子PLC控制，分別采用MPI和DP通訊控制。纖維濾棒制造機(jī)通過(guò)重新開(kāi)松、加入增塑劑、成型刀輥、刀頭等工藝生產(chǎn)濾棒[1]。1.1KDF3機(jī)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(pán)中的超細(xì)料棒用于原刀在工作時(shí)切割兩根棒料。流入滾筒的凹槽會(huì)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(pán)設(shè)計(jì)使用動(dòng)態(tài)刀盤(pán)中非常薄的切割刀片進(jìn)行工作，以確保載帶穿過(guò)滾筒凹槽。然而轉(zhuǎn)鼓槽只能容納一根料桿，料桿最高點(diǎn)略低于槽上部，否則料桿在轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)被壓縮。滾筒底板由左右彎曲板組成，托盤(pán)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(dǎo)鏈條的功能。托盤(pán)和滾動(dòng)盤(pán)之間的平滑過(guò)渡直接影響生產(chǎn)穩(wěn)定性。1.2料棒輸送機(jī)構(gòu)為避免輸送梁在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)、壓壞的現(xiàn)象，需要調(diào)整原導(dǎo)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(dòng)。料棒擠出、堆垛堵塞軌跡，防止料棒掉落。采用動(dòng)態(tài)輸送機(jī)構(gòu)優(yōu)化軌道板，在軌道板上加裝一個(gè)超薄樣品，確定軌道板的深度和寬度[2]。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證料棒的滾動(dòng)面光滑穩(wěn)定。1.3提升及調(diào)頭機(jī)構(gòu)由于料棒直徑的差異，圓盤(pán)齒的長(zhǎng)度也相應(yīng)改變。圓盤(pán)齒的長(zhǎng)度不應(yīng)小于料桿的截面直徑，料桿槽與圓盤(pán)導(dǎo)軌應(yīng)當(dāng)平行，以?xún)?yōu)化提升和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)干涉測(cè)試和效果分析，提升機(jī)構(gòu)的速度沒(méi)有改變。此時(shí)，齒能平穩(wěn)地夾住進(jìn)給桿，避免被夾住，保證復(fù)合濾棒的外觀質(zhì)量。2、KDF3成型機(jī)組濾棒吸阻存在的問(wèn)題本文以南昌卷煙廠成型車(chē)間工藝生產(chǎn)為例，根據(jù)南昌卷煙廠成型車(chē)間工藝質(zhì)量報(bào)告顯示，2021年上半年，KDF3成型機(jī)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(biāo)平均在1.00左右。與同行業(yè)先進(jìn)水平相比，差距較大。在調(diào)查研究過(guò)程中，為保證各種外部條件(氣壓、原輔材料、操作人員)不變，項(xiàng)目調(diào)研組成員從截至2021年6月13日的8個(gè)濾棒樣品中隨機(jī)抽取11組，每組30根濾棒，使用綜合吸阻測(cè)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(duì)濾棒吸阻比較低的情況，研究人員對(duì)如何提高KDF3濾棒吸阻的穩(wěn)定性展開(kāi)研究。3、KDF3成型機(jī)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(gè)方面詳細(xì)分析了影響濾棒吸阻的所有因素：“人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境”。在對(duì)各相關(guān)因素分析的過(guò)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(guò)速度的主要因素有四個(gè)：①絲束進(jìn)入一級(jí)空氣開(kāi)松機(jī)構(gòu)時(shí)擺動(dòng)較大。②空氣開(kāi)松器間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)。③空氣開(kāi)松器氣量不穩(wěn)定。④絲束在進(jìn)入甘油噴灑室時(shí)擺動(dòng)幅度大，寬度不穩(wěn)。4、KDF3成型機(jī)組濾棒吸阻穩(wěn)定性控制方法研究(1)研究人員通過(guò)對(duì)KDF3濾嘴桿模具進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在原有實(shí)心框架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了繩索穩(wěn)定器支架，并將其安裝在一級(jí)空氣開(kāi)松機(jī)構(gòu)下方，以使絲束從入口進(jìn)入一級(jí)空氣開(kāi)松機(jī)構(gòu)的過(guò)程中盡可能保持垂直。當(dāng)拖輪偏離垂線時(shí)，仍能保持良好的穩(wěn)定性，減少晃動(dòng)，穩(wěn)定進(jìn)入一級(jí)空氣開(kāi)松機(jī)構(gòu)。(2)對(duì)空氣開(kāi)松器氣流量進(jìn)行調(diào)整，使用閥門(mén)調(diào)節(jié)氣流量。如果氣流較大，打開(kāi)閥門(mén)，排除部分氣流。如果氣流較低，請(qǐng)減小閥門(mén)開(kāi)度并增加氣流以匹配絲束的特性。經(jīng)過(guò)研究人員反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)空氣開(kāi)松器氣壓為0.5MPa時(shí)，絲束開(kāi)松穩(wěn)定性最好，生產(chǎn)出來(lái)的濾棒具有更好的吸阻穩(wěn)定性[4]。(3)開(kāi)松器板上開(kāi)有“人”字形縫隙，縫隙方向與絲束行進(jìn)方向一致，調(diào)整開(kāi)松板和開(kāi)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(kāi)松板和開(kāi)松器底座之間的間隙是2mm，使用塞尺來(lái)測(cè)量間隙;開(kāi)松板和開(kāi)松器底座之間必須平行，否則開(kāi)松時(shí)絲束會(huì)跑偏[5]。(4)在絲束帶進(jìn)入增塑劑噴灑室時(shí)，要求開(kāi)松器的束展幅應(yīng)在280±20mm。由于絲束帶會(huì)左右擺動(dòng)，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(yǔ)經(jīng)過(guò)以上四個(gè)方面的改進(jìn)，濾棒吸阻的穩(wěn)定性有了很大的提高，對(duì)穩(wěn)定卷煙品質(zhì)和煙味起到了重要作用，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。使工作更加系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化、規(guī)范化和科學(xué)化，有效提高了KDF3成型機(jī)組濾棒吸阻穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)[1]吳志英.李力，李東亮，等.卷煙單支重量、吸阻、通風(fēng)率與感官質(zhì)量[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.[2]袁保證.淺談我國(guó)復(fù)合濾棒成型設(shè)備現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019(2):143.[3]林婉欣，招美娟，石曉江，等細(xì)支卷煙的吸阻與物理