卷接机组烟支洗接质量分析与改进

卷接机组烟支洗接质量分析与改进

烟支摩擦是接收装置的核心过程之一。烟支的质量问题与接收装置的摩擦技术密切相关。烟支漏气在卷烟国标中被列为A类质量缺陷,缺陷产品一旦流向市场,将给消费者带来损失,也对企业产品形象带来不良影响。近年来,用于卷烟材料的接装纸工艺多样化,有烫金、珠光、镭射覆膜等多种形式,接装纸加工所使用的原纸吸胶性有较大差异,搓接使用的乳胶供应商众多,其特性也存在差异。而目前国内外针对烟支搓接质量的研究较少,相关设备使用说明书以及培训教材等仅简单介绍了烟支搓接工艺流程及技术参数等,并未对搓接装置的设备机理进行阐述。为此,通过对烟支搓接工艺过程中影响搓接质量的因素进行分析研究,以提高搓接过程中材料与设备的适应性,进一步提高卷接机组的烟支搓接质量。1滚接工艺、香烟喷雾干燥机1.1烟支干接质量的影响卷接机组的烟支搓接工艺是以白乳胶为粘接剂,将无嘴烟支、滤嘴和接装纸利用搓接工艺粘接在一起,PROTOS70卷接机组接装机工艺流程见图1。可见,烟支搓接质量主要与接装纸供给、接装纸供胶及分切、搓接部分有着密切关系。在搓接过程中,接装纸由纸盘供给,在进入接装纸供胶部分之前由拉毛块将接装纸粘接面进行清洁、拉毛,接装纸供胶部分将乳胶涂抹到接装纸上,然后接装纸分切部分的切刀将接装纸分切成等长纸片,分切后的纸片粘到靠拢鼓轮对齐的“组烟”(中间是滤嘴,两端是无嘴烟支的组合)上。搓接部分中,在搓烟鼓轮的带动下,接装纸片和“组烟”在搓板上滚卷,完成烟支的搓接工艺流程。1.2通过在卷接机组中的压压器出现研磨和理土上的压力,并在其表面所处的表面形态上可以把胶质原料和干枝质上进行整理在烟支搓接工艺过程中,无嘴烟支、滤嘴和接装纸通过乳胶进行粘接。粘接是利用粘合剂将两种物体不同的表面结合在一起,粘合剂必须具有盖住物体表面或浸润其表面的能力,以在其表面形成一个薄膜,在被粘合的表面被粘合剂完全浸润后,其粘接力主要由分子间的范德华力形成,而由范德华力引起的化学引力只能在短距离内有效,因此在粘合剂凝固过程中,需要有适当的压力才能达到适当强度的结合。因此,在卷接机组的搓接过程中,乳胶在接装纸上的浸润效果以及搓接时作用在“组烟”上的压力是烟支搓接的关键因素。为此,通过对接装纸供胶机构和烟支搓接机构进行研究,以找出提高烟支搓接质量的方法。2连接纸上的胶紧缩器2.1rots-m1和prots3供胶方式接装纸供胶机构主要用来完成乳胶在接装纸粘接面的涂抹。卷接机组接装纸供胶机构主要有两种方式:一种是喷胶方式,主要应用于HAUNI公司新型高速卷接机组PROTOS-M5和PROTOS-M8。该供胶方式可根据所使用接装纸的特性或乳胶特性,实现胶膜厚度的动态调整,但设备成本较高,技术改造难度较大;另一种是目前普遍采用的胶辊供胶方式,国内PROTOS70,PROTOS90E,PASSIM,SUPER9卷接机组都采用该方式,见图2。当机器运行时,上胶辊和控胶辊对转后,控胶辊上凹槽内的乳胶就涂抹在上胶辊的外圆上,再由上胶辊涂抹在接装纸粘接面上。可见,接装纸粘接面的供胶效果与控胶辊的凹槽有着密切关系。2.2接装纸的典型电镜图2以ZJ112(PROTOS90E)卷接机组为例,控胶辊凹槽结构与接装纸表面供胶的对应关系见图3。图3a中凹槽总宽度X=(接装纸宽度-1)mm,A=1mm,胶辊凹槽深度0.025~0.030mm;图3b是以60mm宽接装纸为例,接装纸中间有1mm宽不供胶部分,用于切刀分切,避免胶垢粘附在切刀上,使切刀变钝,造成烟支切口毛边。接装纸两边各有0.5mm不供胶部分,避免乳胶溢流在接装机上的传送辊、切纸滚、综合轮、搓烟板等机构的表面,产生胶垢,影响设备运行。可见,接装纸供胶区域的胶膜厚度与控胶辊凹槽深度有关,凹槽越深,接装纸粘接面胶膜越厚。2.3接装纸胶片的制作乳胶在接装纸表面的浸润效果主要受两方面因素影响:一是控胶辊凹槽深度,凹槽越深,胶膜越厚,传递到接装纸上的乳胶越多;二是接装纸原纸结构,接装纸的原纸分正反两面,正面为光面,是接装纸的印刷面,印有商标和图案;反面为粗糙面,也是卷制过程中的粘接面。接装纸粘接面的粗糙度、纤维结构与接装纸的吸胶性有着较大关系,如果吸胶性好,则接装纸上胶均匀,施胶量大;反之,则上胶不均匀,施胶量小。2.4胶膜厚度固定对接装纸原料的影响根据上述分析可知,在生产过程中,不同品牌及不同规格的接装纸,因吸胶性存在差异,在胶膜厚度固定情况下,无法适应接装纸原料的变化。如果凹槽过深,则切刀易脏;如果凹槽过浅,则容易产生烟支漏气,同时接装纸两边0.5mm不供胶部分也会产生接装纸翘边问题。2.5胶膜厚度的影响改进后控胶辊凹槽采用多台阶凹槽形式,见图4。控胶辊凹槽深度由原来的单一尺寸改为3种尺寸,对应产生3种胶膜厚度。凹槽B深度为0.020mm,位于接装纸两边,宽约1mm,产生的0.020mm厚度胶膜基本浸润在接装纸内,被接装纸吸收,不会溢流出来粘在设备上,避免了该部位接装纸由于没有供胶而产生接装纸翘边问题;凹槽C深度为0.035mm,宽约7mm,该区域位于滤嘴与烟支之间,是烟支搓接后最容易产生漏气的部位,0.035mm厚度的胶膜加大了对接装纸的供胶量,搓接后增加了该部位的粘接强度,避免了烟支漏气;凹槽D深度为0.025mm,主要完成接装纸与滤嘴的粘接,胶量适合,完成粘接即可,胶量过大切刀易脏,影响设备运行。3烟雾干燥器3.1molish系列卷接机组的理论依据目前所有卷接机组均采用英国MOLINS公司发明的搓板式搓接机构。该机构由切纸鼓轮(MOLINS系列)或搓接鼓轮(PROTOS系列)和搓板组成,两种系列卷接机组的搓接原理一致,MOLINS系列的PASSIM卷接机组搓接机构见图5和图6。从双端靠拢鼓轮输送来的“组烟”与切纸鼓轮上涂好胶且分切后的接装纸片进入搓板,搓板圆弧工作面上分布有3段锯齿状工作面,锯齿的作用是增加摩擦力。工作时搓板固定不动,切纸鼓轮顺时针旋转,带动“组烟”在搓板上绕D点转动。在搓板的搓接区域中,切纸鼓轮上的吸风孔负压断开,以保证“组烟”滚动时,涂好胶的接装纸片顺利包裹在“组烟”上,从而完成烟支搓接过程。3.2纸鼓轮与中烟的间隙在烟支搓接过程中,为保证接装纸和“组烟”粘接牢固,需要对接装纸片以及“组烟”施加一定的压力,可通过调整切纸鼓轮和搓板之间的间隙实现,即间隙小于“组烟”直径,搓板与切纸鼓轮之间的间隙越小,搓接时作用在“组烟”上的压力越大,搓接就越牢固。一般情况下,该间隙调整为(“组烟”直径-0.5)mm即可。但由于滤嘴弹性、无嘴烟支的圆度、乳胶的粘接性能、接装纸的吸胶性等因素存在差异,会产生粘接不牢即烟支漏气,或接装纸泡皱,此时需要对切纸鼓轮和搓板之间的间隙进行调整,对“组烟”施加压力。如果切纸鼓轮和搓板之间间隙过小,会产生以下问题:一是搓板端部与烟支过度挤压,使烟支产生一圈皱纹;二是“组烟”滚动时阻力过大,切纸鼓轮和“组烟”产生打滑情况,从而产生搓板阻塞,造成设备停机。3.3路结构在卷烟胶合物中的应用改进后PASSIM卷接机组搓板工作面主要由两部分组成,见图7。一是将搓板工作面由原来的横向锯齿纹改为中间部分为网状纹路,两边为竖直纹路,其中网状纹路宽约72mm,两侧开有2mm槽,竖直纹路宽约30.5mm;二是在搓板工作面上,中间网状纹路比两边的竖直纹路高0.3mm。网状纹路结构位于搓板居中位置,用于完成接装纸和“组烟”的粘接,目前大多数品牌卷烟的接装纸宽度在68mm以下,72mm宽的网状纹路可以满足卷烟生产要求。网状部分增加了搓接时的摩擦力,竖纹部分在搓接时对卷烟起到支撑作用,在烟支转动时与烟支运行方向一致,减少了运动阻力。由于中间网纹状部分比竖直纹路高0.3mm,可以均衡搓接时的压力,当网纹状部分与切纸鼓轮对“组烟”压缩0.5mm时,竖纹状部分仅压缩0.2mm。改进后搓板工作时,施加在“组烟”上的压力主要分布在网纹状部分,有利于搓接时接装纸与“组烟”的粘接,在接装纸涂胶量增加的情况下,减少了烟支泡皱的产生;在竖纹状部分,减少了烟支搓接时的压力,避免了因搓板和搓接鼓轮间隙过小造成皱纹烟支,也减小了搓板对烟支运转时的阻力。改进后增加了搓板的可调性,当原辅材料变化需要通过减小搓板间隙增加搓接压力时,接装纸部分粘接压力增大,但烟支部分受力无明显增加,避免了搓板挤烟和皱纹烟支的产生。