卷制工艺及设备测试分析

张祥程

摘要：为了解卷制工艺及设备参数对卷烟硬度、吸阻等物理指标的影响，通过调整卷烟设备相关参数，研究分析各种参数对卷烟质量的影响，达到优化设备工艺参数，提高卷烟加工精度的目的。

关键词：卷制工艺设备硬度吸阻

1卷制设备与工艺简介

目前河南卷烟工业主要应用的卷接设备有PASSIM70、PASSIM80、ZJ15(SUPER9)几种，其工艺流程如下：

烟丝输送到卷烟机料斗，经定量除杂后送入供料系统，再由吸丝带强制送进，经平准器对烟丝束修整后与卷烟纸汇合形成烟条，烟条经切割后送入接装机，由接装机再次分切后，与切好的嘴棒及水松纸搓包在一起形成烟支，最后检测输出。

2测试目的与项目

测试目的：了解设备参数对卷烟物理指标的影响，并初步探讨原辅材料与卷烟硬度和吸阻的关系，进而达到优化工艺参数，提高工艺水平，提升产品加工精度的目的。

测试项目：SUPER9、PASSIM70、PASSIM80几种卷烟机主风室负压、卷制速度与烟支硬度、吸阻关系；烟支直径、烟丝含末率和烟支硬度与吸阻关系；嘴棒材料对烟支吸阻的影响。

3测试结果与结论

为减少偶然误差，尽可能地保证测试结果准确可靠，我们对新郑卷烟厂卷接包车间所有卷接设备进行了测试分析，找出控制精度较差的设备进行了恢复性维修，使所有卷烟机均处于良好的运行状态，另外还对SUPER9供丝系统、风力系统进行了改进，使卷烟质量的控制精度明显提高。在测试过程中，我们一次只改变一个工艺参数，并尽可能保证其它工艺参数保持不变，然后分组测试，找出该工艺参数对烟支质量的影响。以下所有结论都是以测试数据为基础，并辅以少量理论分析，验证结果的合理性。

3.1SUPER9、PASSIM70、80几种卷烟机主风室负压与烟支硬度吸阻的关系。

为了解SUPER9、PASSIM70、80几种卷烟机主风室负压与烟支硬度与吸阻的关系，我们分别进行了对比测试，测试过程中，除负压外的其它设备参数全部保持不变。

在其它条件相同的情况下，对SUPER9与PASSIM70、80卷烟机而言，烟支硬度与吸阻随负压的增大而增大。

由于设备负压大小对供丝量有影响，同时也可能影响到供丝的均匀性，故其对烟支吸阻与硬度大小有一定影响。由于不同机型的控制原理不同，负压大小对烟支硬度与吸阻的影响规律也不相同（我们过去曾对MK9R卷烟机进行过测试，其负压大小与烟支硬度影响规律与此不同）。

3.2卷烟机卷制速度与烟支硬度和吸阻的关系为研究卷烟机转速与烟支硬度与吸阻的关系，我们以SUPER9卷烟机为例，共对4组机器作了测试，每组机器均取6000与5500支/分两个速度，其它工艺参数保持不变，每组设备均匀取样100支进行分析，分别求出烟支硬度与吸阻的平均值

卷制速度不同，烟支的硬度与吸阻小变化很小且无固定规律，表中数据的变化主要为卷制过程中随机因素影响，与卷制速度的变化无明显关系。也就是说，卷制速度的变化对烟支硬度与吸阻大小无明显影响。

烟支硬度与吸阻，主要由烟支中烟丝的填充密度决定，烟丝的填充密度与烟支重量、烟丝填充值、烟支圆周大小等有关，而卷制速度对此无明显影响，故对烟支硬度与吸阻影响不大。

3.3烟支直径与硬度、吸阻关系为了解烟支直径大小对卷烟硬度与吸阻的影响，我们对SUPER9与PASSIM70、80进行为测试分析，测试时手工调节烟支直径大小，每组设备设定大、中、小三个值，每组取100支烟，然后按测试的实际卷烟圆周大小进行分组，并求出其硬度与吸阻的平均大小进行研究

可以清楚地看出烟支硬度与吸阻的关系即：在其它条件相同的情况下，烟支硬度和吸阻随烟支直径的增加而减小。

原因分析：在烟支重量、烟丝结构等不变的情况下，烟支直径增加，则相应的烟丝密度降低，而烟支的硬度与吸阻均与烟丝填充密度有关，故增大圆周烟支吸阻与硬度均有所下降。

3.4烟丝含末率对烟支硬度与吸阻的影响为了搞清烟丝含末率与烟支硬度和吸阻关系，我们对不同含末率的烟丝作了对比测试，一组为正常使用的烟丝，一组为手工筛分后的烟丝，我们分别对三个牌号的卷烟进行了测试。

烟丝中含末率降低后，烟支空头率、烟支含末率均有不同程度的下降，另外烟支硬度均有不同程度的提高，而烟支的吸阻则均不不同程度的下降。因此在生产中尽可能提高烟丝的整丝率，降低烟丝含末率是非常必要的。

原因分析：降低烟丝含末率，有利于增加烟丝的填充值，进而降低烟丝填充密度，故可在一定程度上减小烟支吸阻。在单支重量相同的情况下，烟丝填充能力高，烟支硬度也就越大。

3.5嘴棒材料对烟支吸阻的影响目前国内常用的嘴棒材料主要为丙纤与醋纤两种，加工工艺不同，嘴棒的吸阻大小也不相同，为比较两者之间的差变，我们对同一设备生产出来的丙纤嘴棒与醋纤嘴棒进行了比较。我们用同一种烟丝，在PASSIM卷烟机上进行了对比测试，每组均取样200支，然后求其平均值，其中用醋纤嘴棒烟支平均吸阻为1068Pa，用丙纤嘴棒烟支平均吸阻为1176Pa。

从测试数据可以看出：在其它条件相同的情况下，采用不同嘴棒，烟支吸阻大小不同，采用醋纤嘴棒比使用丙纤嘴烟支吸阻小（约8-10mmwg）。

原因分析：嘴棒丝束材料不同，嘴棒内丝束表面积大小也就不同，故对气流的阻力大小也就不同，烟支吸阻由卷烟与嘴棒两部分构成，故不同材料的嘴棒烟支吸阻不同。

4应用实例

根据研究结果，我公司新郑卷烟厂对卷烟所使用的原辅材料进行了相应的调整，制丝车间通过对筛分系统的改进，降低了烟丝含末率，改进了烟丝结构；嘴棒车间改善了嘴棒丝束构成，使卷烟吸阻明显降低；动力车间对空压系统与管路进行了整改，使空压系统工作更稳定，为烟支质量的均衡创造了条件；卷包车间对卷烟机后身供丝系统及自动控制系统进行了专项治理，对卷烟机的一些工作参数进行了优化设制……。通过这一系列的措施，卷烟加工精度与加工质量都有了明显的提高，在配方不变的情况下，样品烟支的吸阻由1330Pa左右下降到1150Pa以下，烟支其它质量指标完成情况也有不同程度的提高。