滤棒成型机甘油雾化及瞬时耗量检测系统

浅谈滤棒硬度偏低的原因及解决方法[摘要]：滤棒性能主要取决于压降、过滤效率、硬度等因素。

为了使滤嘴与卷烟在加工过程中更好地配接，防止滤嘴在抽吸时被压扁、使烟支具备较好的外观质量，滤棒必须具有足够的硬度。

本文将立足卷烟厂实际，针对滤棒硬度偏低质量缺陷进行简要介绍，对滤棒硬度偏低产生的原因和解决对策进行总结分析，期望能提高滤棒质量，保证卷烟机运行效率、稳定烟支外观质量。

关键词：滤棒、硬度、成型机一、滤棒硬度偏低的含义滤棒硬度指的是在一定时间内，滤棒试样的径向受到一定压力，试样受压后与受压前直径的百分比。

一般而言，滤棒的硬度随丝束填充量、增塑剂施加量及丝束单丝旦数和总旦数的增加而增加。

此外，滤棒的存放时间及存放环境对其硬度亦有不同程度的影响。

二、滤棒硬度偏低产生的原因及防控措施（一）影响硬度值变化的原因分析1、开松状况。

丝束的开松是指将一束卷曲的纤维带通过开松辊和空气开松器的作用达到横向和纵向的展开，打乱丝束的排序，以利于增塑剂的施加以及滤棒均匀网状结构的形成，开松的好坏，直接影响增塑剂的施加及滤棒质量。

开松不足对产品质量的主要影响是滤棒切口有白点，增塑剂施加不均，滤棒压降波动大，滤棒软等。

开松过量将导致断丝、缠辊、飞花，压降低，重量轻等问题。

具体而言，开松不足会使滤棒重量过大，滤棒软，压降波动大；开松过量将导致断丝、飞花、缠辊、压降波动大；开松正常有效打乱丝束的排序，利于增塑剂施加及滤棒均匀网状结构的形成。

经实验研究发现，在开松比 1.2以下开松不良区域加工成型滤棒会造成滤棒硬度值大副降低。

2、上胶量大小。

当开松宽度一定时，增大或减少上胶量与滤棒的硬度有着内在的关系。

一般情况下，上胶量为 8～10%，当上胶量低于 8%时，滤棒硬度在硬度值下限，即 86%；当低于 6%时，滤棒硬度明显偏软。

当上胶量超过 14%以后，硬度不但不提高，反而下降。

3、增塑剂喷洒情况。

双毛刷喷雾方式工作原理是：通过计量泵向增塑剂喷洒室供应增塑剂，增塑剂由分配器分流在上下两只毛刷上，在丝束带的上、下同时喷洒。

第一章滤棒成型概论第一节滤棒的生产和发展一、滤棒的作用和发展滤棒是指以过滤材料（如烟用纤维丝束及芯纸等）为原料，加工卷制而成的具有过滤性能并有一定长度（如120mm）的圆形棒。

滤嘴是指滤棒分切后接装在卷烟烟支的抽吸端，对卷烟烟气中某些物质（如焦油、烟碱等）起过滤作用的圆柱体，是滤嘴卷烟的一个组成部分。

卷烟滤嘴对烟气粒相物有一定的过滤作用，可部分地滤去烟气中的某些成分，如焦油、烟碱等，减少烟气中的有害物质，从而缓解吸烟与健康的矛盾。

消费者接受滤嘴卷烟的另一个原因是滤嘴避免了烟末粘在嘴唇上所引起的不适感。

对于卷烟企业，则可以借接装滤嘴减少单箱烟叶消耗，提高产品质量档次和价值，从而获得较大的经济效益。

世界上最早出现的滤嘴卷烟是1931年本森·海格公司生产的以纸为滤嘴的“议会”(Parliament)牌卷烟。

醋酸纤维滤嘴出现于十九世纪50年代，1951年美国Brown ＆Williamson 生产的“总督”（Viceroy）牌卷烟最先使用了以醋酸纤维为滤材的滤嘴。

1954年英国皇家医学会发表了“吸烟与健康”报告以后，世界性吸烟与健康的争论不断升级，加速了滤嘴卷烟的发展。

至1976年滤嘴卷烟已达世界总产量的40％左右，十九世纪80年代末，主要生产卷烟国的滤嘴卷烟平均已达85％左右。

其中日本、英国为98％，美国、原联邦德国95％，韩国、埃及、阿根廷等国家已达100％。

我国滤嘴卷烟生产起步较晚，1973年青岛卷烟厂生产的“大前门”牌卷烟最早接装了纸质滤嘴，到十九世纪80年代初期滤嘴卷烟只占我国总产量的３％。

随着我国烟草行业的崛起，1985年以后滤嘴卷烟急速发展，1990年上升到50％，1996年末卷烟接嘴率达到了93%，1998年已达97.3％，至今无嘴卷烟的生产已寥寥无几。

随着滤棒生产技术的发展和卷烟新产品的开发，滤嘴不仅在数量上满足了卷烟厂的需要，而且在品种上也开始按卷烟的功能和香味，采用多种材料、多种形态。

86科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1 概述滤棒成型机组的甘油喷洒装置,是滤棒加工过程中的重要生产环节,是滤棒取得稳定质量的关键装置。

因此,对甘油喷洒装置实施优化改进一直都是滤棒加工企业、设备制造企业所关注的重点之一。

1.1原滤棒成型机组的甘油喷洒装置的不足A F2/K DF 2甘油喷洒装置是通过单毛刷高速转动来喷洒甘油的,毛刷的转速是固定不变的,这样产生的甘油颗粒较大并且不均匀。

A F3/K DF 3上甘油喷洒装置就改为由双毛刷高速运转来喷洒甘油,并且毛刷的转速是随主机速度可变的,这样产生的甘油颗粒现对较小一些,喷洒到丝束上的均匀度也相对要高一些。

以上两种系统在使用过程存在有如下缺陷:a)滤棒质量直接受涂抹均匀度的影响,如果不均会在丝束上出现甘油结点,从而影响滤嘴质量。

b)影响滤棒吸阻,由于甘油是涂抹在运动丝束与胶辊的接触面上的,所以甘油不能被丝束完全吸收,形成丝束内部与外部开松程度不一致,而影响滤嘴的吸阻。

c)出丝量较低,由于甘油是用于将丝束充分膨胀,如果甘油吸收不均匀,将直接导致丝束膨胀不充分,从而出丝量减少,其滤棒成本增加。

d)甘油输入量相对于同样长度的运动丝束而言较大,损耗较大。

1.2甘油雾化喷洒装置的技术特点针对以上不足,我们提出甘油雾化喷洒装置(1)喷洒的甘油成雾状,颗粒细致均匀,能够很均匀地附着在丝束的表面上,从而避免了“胶孔”和干棒出现。

(2)由于给定喷洒甘油的压力是恒定的,所以雾化后产生的甘油颗粒是均匀一致的,这样就能够很好的控制甘油的喷洒量,从而达到控制滤棒质量的目的。

(3)喷雾装置喷出的甘油雾到达丝束表面时是有一定的压力的,这样能够提高甘油在丝束表面的附着力。

(4)甘油雾化喷洒装置往丝束上喷洒的甘油量是由一活门控制的,活门开启的大小是随主机速度变化的,这样不管在任何时候都能控制好嘴棒中的甘油含量。

(5)喷雾装置所选用的材料都是防腐蚀的,其甘油预热器和高压喷嘴都是采用国外进口的,和A F 4/K D F 4一样采用了D A N F O S S 的。

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（10）文献标志（11）文献号（13）文献种类代码（21）申请号（22）申请日期（31）-（33）优先权数据（40）-（48）文献公知日期（51）国际分类信息（54）发明名称（57）文摘或权利要求（70）-（77）人事引证信息扉页权利要求书说明书说明书附图权利要求以科学术语定义该专利或专利申请所给予的保护范围，具有直接的法律效力,是确定专利保护范围的重要法律文件。

按照权利要求的性质划分按照权利要求所保护技术方案的性质划分，有两种基本类型：产品权利要求和方法权利要求。

按照权利要求的形式划分按照权利要求的保护范围和撰写形式划分，有两种：独立权利要求和从属权利要求。

扉页权利要求书说明书说明书附图专利说明书是对发明或者实用新型的结构、技术要点、使用方法作出清楚、完整的介绍，它包含技术领域、背景技术、发明内容、附图说明、具体实施方式等项目。

传播性信息性规范性世界知识产权组织（WIPO ）1988年编写的《知识产权教程》阐述了现代专利文献的概念: “专利文献是包含已经申请或被确认为发现、发明、实用新型和工业品外观设计的研究、设计、开发和试验成果的有关资料，以及保护发明人、专利所有人及工业品外观设计和实用新型注册证书持有人权利的有关资料的已出版或未出版的文件（或其摘要）的总称。

ZL26C成型机甘油辅助加热装置的研制[摘要]：现有的烟草设备中，ZL26C成型机甘油施加系统采用的是喷嘴雾化方式，在低车速运行时，设备添加甘油量存在非线性和迟滞性问题，易产生滤棒“胶孔”和“干棒”现象，所生产的滤棒的硬度稳定较差，由此，存在产生溶孔和硬度不符合质量要求的滤棒的隐患，且造成原材料浪费。

为此，设计一种ZL26C成型机甘油辅助加热装置，确保成型机能自如调节温度的设定，以保证整个甘油雾化系统的工作稳定和正常运转，促进降本增效。

[关键词]：ZL26C成型机组甘油雾化系统加热块正文1.设备简介某厂使用的ZL26C滤棒成型机组增塑剂喷洒装置采用的是喷嘴雾化方式，输送泵将增塑剂加压送往喷嘴集合器，集合器外接7个喷嘴，当设备运行有丝束通过时，电气控制系统打开喷洒门，7个喷嘴喷出雾状增塑剂施加在运动的醋酸纤维丝束上。

伺服系统根据机器运行速度同步开大、关小活门，从而保证丝束增塑剂含量均匀一致。

具体实物图如图1所示：图1 现场实物图2.存在的问题ZL26C成型机甘油施加系统采用的是喷嘴雾化方式，输送泵将增塑剂加压送往喷嘴集合器，当设备运行有丝束通过时，电气控制系统打开喷洒门，7个喷嘴喷出雾状增塑剂添加在运动的醋酸纤维丝束上。

但在低车速运行时，设备添加甘油量存在非线性和迟滞性问题，易产生滤棒“胶孔”和“干棒”现象，所生产的滤棒的硬度稳定较差，由此，存在产生溶孔和硬度不符合质量要求的滤棒的隐患，且造成原材料浪费。

3.改进措施1.需求分析需要研制成型机甘油辅助加热装置，确保成型机在不需要停机或生产状态下能自如调节温度的设定，以保证整个甘油雾化系统的工±作稳定和正常运转，避免生产出溶孔和硬度不符合质量要求的滤棒的隐患，促进降本增效。

需要立即解决这个问题，1、提升甘油加热效率的需求；2、降低因甘油施加原因报废滤棒数量的需求。

1.方案论证根据需求情况我们决定：结合现场安装情况，研制成型机甘油辅助加热装置，从而提升甘油加热效率，降低因甘油施加原因报废滤棒数量，避免生产出溶孔和硬度不符合质量要求的滤棒的隐患，促进降本增效。

ZL26滤棒成型机工艺加工参数优化摘要：本文选取规格为3.0Y-32000 的丝束，生产 2700Pa×100mm 卷烟普通成型纸滤棒时，通过对ZL26滤棒成型机工艺加工参数优化，降低滤棒吸阻标准差，稳定滤棒产品质量，提高滤棒生产过程的精准控制能力。

关键词： ZL26 型卷烟滤棒成型机；吸阻标准差；丝束随着烟草行业创优、对标工作的全面开展，质量管控能力成为卷烟品牌市场竞争的基础支撑和优秀卷烟工厂评价的重要内容之一。

而烟用滤棒作为关键烟用材料（三纸一棒）之一，直接影响卷烟感官、物测等质量的稳定性与一致性，是卷烟品牌实施精益生产、精准控制的基础。

通过对ZL26滤棒成型机工艺加工参数优化，提高滤棒吸阻控制的稳定性，降低滤棒吸阻标准差，为提升卷烟滤棒质量提供技术支撑。

1 材料和方法1.1 实验材料选用南通华维3.0Y-32000丝束1.2实验仪器与设备成型机：机型 ZL26 型滤棒成型机；检测仪器：斯茹琳综合测试台检测仪、天平。

1.3 实验设计运用正交试验的方法，将对滤棒加工质量有重要影响的工艺参数转速比（V1/VKDF）、转速比（V3/V2）、预张紧辊（V0）、喷嘴压力为试验因子，每个因子确定3个水平，根据正交试验设计原理，在不考虑交互作用的前提下，设计4因素3水平正交试验方案 L9 ( 34)，正交试验因素水平设计见表 1和表2。

2 结果与分析2.1 建立正交表在正交试验方法中，四因素三水平的试验可以使用L9 ( 3 4 )四因子三水平正交表，实验次数为9次，每次试验取三个样本。

正交试验的位级水平如下表1：通过分析可以看出：试验筛选出的最优水平条件如下：转速比（V1/VKDF）为A2：1.14，转速比（V3/V2）为B2：0.70，喷嘴压力为C3：29，预张紧辊（V0）为D3：0.62；主次顺序分别为ABDC：转速比（V1/VKDF）、转速比（V3/V2）、预张紧辊（V0）、喷嘴压力。

3 结论由以上试验结果可得，用南通华维3.0Y-32000丝束对ZL26滤棒成型机工艺加工参数优化后的最优操作条件为：转速比（V1/VKDF）为1.14，喷嘴压力为29，转速比（V3/V2）为0.70，预张紧辊（V0）为0.62，甘油酯施喷洒量根据产品标准可调范围执行58-63，转速比（V2/V1）可根据操作经验设为1.42。

基于滤棒成型机丝束张力变化的控制系统设计摘要：丝束带内部张力的变化情况，会对滤棒成型机的实际应用效果产生一定的影响。

滤棒成型机主要是负责卷烟滤棒生产的装置，结合当前滤棒成型机应用的实际情况，要想满足卷烟滤棒生产质量的要求，就需要对滤棒成型机内部的丝束张力变化情况进行控制，以便能够更好的满足滤棒生产的质量的目标。

本文以滤棒成型机为主要研究对象，着重对丝束恒张力控制系统进行了研究和分析。

关键词：滤棒成型机；丝束带张力；控制系统前言：由于受到丝束带内部张力变化的影响，滤棒成型机在实际应用中会出现滤棒吸阻、圆周等指标波动问题的出现。

基于这种情况，要想保证滤棒成型机的正常运行和应用安全，需要依据闭环伺服控制原理，借助丝束恒张力控制系统来对丝束带的张力变化情况进行有效的控制。

对滤棒成型机丝束恒张力控制系统的设计进行分析，能够为我国滤棒成型机的研发和优化提供借鉴的经验。

一、滤棒成型机丝束恒张力控制系统（一）系统结构在应用滤棒成型机制作和生产滤棒的过程中，丝束的张力大小以及丝束拉出的高度等内容会对滤棒的生产质量造成一定的影响。

而在这个过程中，丝束带内部张力的变化情况会直接影响到滤棒的生产质量[1]。

丝束恒张力控制系统主要是依靠闭环伺服控制原理来进行制作的，能够对滤棒成型机的滤棒生产过程进行有效的控制（如图1）。

图1丝束恒张力系统装置在丝束恒张力系统装置中，1是伺服电机，2是控制辊，3是控制压辊，4是附加开松器，5是导辊，6是张力检测装置。

该系统装置具有独立性的特点，在实际应用中，可以将丝束恒张力控制系统安装在一级空气开松和二级空气开松之间，以便能够达到更理想的使用效果。

（二）主要工作原理该系统装置在实际的应用中，需要将丝束带从一级空气开松之间拉出。

在拉出丝束带的过程中，控制系统内部的装置需要对丝束拉开的张力和拉开的高度进行检测和控制。

在将丝束带拉出的信号转化为脉冲信号之后，就可以通过控制伺服电机的运转来对丝束的实际张力大小进行有效的控制。