卷烟烟支重量控制稳定性测试分析

卷烟烟支重量控制稳定性测试分析

卷烟重量指数是卷烟的重要物理指标之一。它不仅决定了吸入口数的数量，还与香烟的吸附、硬度和含碳量密切相关。在生产过程中,卷烟机能控制的物理指标是重量和圆周,其中又以控制重量尤为重要,卷烟重量控制的稳定性是保证卷烟质量的前提条件。目前,广西中烟工业有限责任公司的卷烟机全部为Protos70机,卷烟机重量控制系统与全国许多先进企业一样,采用微波重量控制系统(上海恒博),实践表明该系统运行稳定、控制精度较高,为保证卷烟重量控制的稳定性提供了硬件基础,但目前该公司大多数卷烟产品重量标准偏差为26mg左右,与全国先进烟草企业23mg的标准偏差有一定的距离,需要进一步提高卷烟重量的稳定性。影响卷烟重量标准偏差的因素很多,除卷烟机本身的重量控制系统外,还与来料烟丝结构、卷烟机设备运行参数密切相关,本项目从针辊转速、VE负压、小风机正压、挡板高度等卷烟机运行参数变化对卷烟重量控制的影响规律进行研究,从而优化确定卷烟机重量控制合适的设备加工参数,提高了卷烟重量控制的稳定性,为实现卷烟质量由结果控制向过程控制转变提供了技术支撑。1材料和方法1.1试验材料在Protos70卷烟机上,以真龙(娇子)卷烟牌号为试验对象。1.2主要设备参数对卷烟机重量控制稳定性的影响设定不同梯度的针辊转速(1220r/min、1262r/min、1306r/min、1346r/min、1380r/min)、VE负压(-80mbar、-90mbar、-100mbar、-110mbar)、小风机正压(800Pa、900Pa、1000Pa、1100Pa、1200Pa)及挡板高度(0、-2mm、-4mm、-6mm)设备参数,研究这些参数变化对卷烟机重量控制稳定性的影响,试验时保证在同一柜烟丝生产时进行测试,以充分保证研究数据的可靠性。2结果与分析2.1针辊转速不同时,烟丝回丝量大,导致重量标准偏差针辊转速的高低决定着烟丝供料量的大小,在卷烟卷制速度和烟支目标重量一定的条件下,针辊转速越高,烟丝供料量越大,烟丝在吸丝道中堆积的厚度越高,平整盘向上移动削下的回丝量越大。针辊转速与卷烟重量标准偏差的关系如图1所示。由图1可以看出,重量标准偏差随针辊转速增大呈减小趋势。随着针辊转速的增大,平整器位置上移,回丝量明显增大,烟条压实量增大,造成卷烟机吸丝道堵塞的风险也相应地增大。2.2负压及-80-90marVE负压与卷烟重量标准偏差的关系如图2所示。由图2可以看出,真龙(娇子)在负压-80mbar时卷烟重量标准偏差最大,在负压-90mbar时重量标准偏差最小,说明负压在-80～-90mbar范围内,重量标准偏差随负压增加呈减少趋势,但当负压超过-90mbar并持续增大时,重量标准偏差会随之增大,当负压增加到-110mbar时重量标准偏差增加到最大值,但仍小于负压-80mbar时的标准偏差。经分析,主要是由于负压在-110mbar时,较大的负压将分离装置中的梗签重新吸回到烟丝中,剔除的梗签量明显减少,烟丝中梗签量的增多反而引起重量控制波动较大,导致重量标准偏差增大。2.3-6mm时,板条下各大径中重量标准偏差的变化挡板高度与剔梗签量的关系见表1。由表1可以看出,挡板高度越高,剔梗签量越小,反之则剔梗签量越大。挡板高度与卷烟重量标准偏差的关系如图3所示。由图3可以看出,当挡板高度处于-2mm时,重量标准偏差最小,当挡板高度处于-6mm时,重量标准偏差最大。挡板高度从0降低至-2mm时,卷烟重量标准偏差随之减小,但当挡板高度低于-2mm并持续降低时,重量标准偏差会随之增大。经分析,主要是由于真龙(娇子)烟丝结构的特点造成,真龙(娇子)配方烟丝中含有一定量的薄片和梗丝,当挡板高度处于高位时,烟丝中的大部分梗签被挡板拦下,无法进入螺旋回梗机构进行分离剔除掉,大部分梗签进行烟条中造成卷烟重量波动,随着挡板高度的降低,梗签进入螺旋回梗机构被分离剔除出去,而烟丝中的成团薄片和梗丝由于密度比梗签小,很少被剔除,而是均匀地混在烟丝中,反而使卷烟重量稳定性更好,但随着挡板高度进一步降低,剔梗量持续增大,成团薄片和梗丝也被随之剔除,卷烟重量的稳定性随之降低。2.4图4显示了卷烟机主压和卷烟重量控制的稳定性关系。4.小表侧压和卷烟重量之间的差关系。如图4所示，当正压为900pa时，卷烟的重量标度偏小。随着正压的增加，重量标度偏略向内增加2.5针辊转速和ve负压影响重量sd在实验范围内,针辊转速影响重量SD最大偏差为3.7;VE负压影响重量SD最大偏差为1.3;挡板高度影响重量SD最大偏差为1.1;正压影响重量SD最大偏差为0.7;因此,针辊转速和VE负压对重量SD影响最大,应为关注和控制的重点。根据上面各项试验结果,以真龙(娇子)为对象,对卷烟机工艺参数进行了组合优化试验,数据见表2,按表2中的设备参数进行试验后得到图5,由图5可以看出,卷烟机工艺参数组合优化后,卷烟重量标偏由25.8mg降至23.3mg,卷烟重量控制的稳定性得到明显提高。3卷烟机设备参数控制(1)通过对卷烟机设备运行参数变化与卷烟重量控制的稳定性的关系进行研究,确定了针辊转速和VE负压是影响卷烟重量控制稳定性的主要因素,挡板高度和小风机正压是重要因素,明确了卷烟机设备参数控制的重点。(2)通过该项目的实施,优化了卷烟机设备运行参数,使真龙(娇子)卷烟重量标偏由25.7mg降低到22.8mg,减少了烟支焦油量的波动,取了良好的质量效益。(3)通过该项目的实施,使相关工艺管理员、机台操作员对卷烟设备性能有了更深入和全面