張志剛 任旭東 郜海民 劉勝利

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司新鄭卷煙廠，河南 新鄭 451150）

1 存在問題

在現(xiàn)有卷煙吸阻設(shè)計(jì)中，一般的做法是根據(jù)煙支設(shè)計(jì)規(guī)格包括煙支總長(zhǎng)L、接裝紙長(zhǎng)度L1、短支煙長(zhǎng)度L2、濾棒長(zhǎng)度(L-L1)]卷制成煙支，經(jīng)綜合測(cè)試臺(tái)

檢測(cè)，達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，即將濾棒吸阻和煙支吸阻作為標(biāo)準(zhǔn)下發(fā)執(zhí)行；達(dá)不到目標(biāo)值時(shí)，對(duì)濾棒段吸阻或煙支重量進(jìn)行修正后，再卷煙并進(jìn)行測(cè)試，直到達(dá)到目標(biāo)值為止。近年來(lái)，在線生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)卷煙吸阻發(fā)生波動(dòng)時(shí)，只能通過(guò)測(cè)試未加接裝的短支煙（L2）和濾棒的吸阻進(jìn)行分析，但由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)取樣而使分析結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)偏差：同時(shí)，在取樣過(guò)程中也會(huì)造成煙絲和接裝紙、卷煙紙等卷煙材料的無(wú)謂浪費(fèi)。而如果采取將卷制好的煙支中的濾棒和帶部分接裝紙的短支煙直接分離的方法進(jìn)行分析，雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)測(cè)試，但由于在分離過(guò)程中，結(jié)合部容易出現(xiàn)變形、煙絲掉落及接裝紙斷裂口不齊等現(xiàn)象，仍然導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。

圖1 煙支示意圖

2 研究方法和裝置結(jié)構(gòu)

2.1 研究方法

根據(jù)接裝成型后的煙支中濾棒和短煙支之間存在微小空隙的特點(diǎn)，研究了微型煙支分切器，實(shí)現(xiàn)了在煙支無(wú)損傷、變形及煙絲基本無(wú)掉落的前提下，短支煙與濾棒的有效分離，實(shí)現(xiàn)了煙支、濾棒和帶部分接裝紙的短支煙吸阻和通風(fēng)率的對(duì)應(yīng)測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，利用下式進(jìn)行煙支吸阻、煙支通風(fēng)率構(gòu)成的分析與及設(shè)計(jì)，和濾棒通風(fēng)率、濾棒PDC與濾棒PDO之間關(guān)系的分析：

煙支PDO=濾棒PDO+短支煙吸阻（帶部分接裝紙，下同）

煙支PDC=濾棒PDC+短支煙吸阻

煙支通風(fēng)率=濾棒通風(fēng)率+短支煙通風(fēng)率

2.2 裝置結(jié)構(gòu)

微型煙支分切器主要由支架、圓盤、切刀、手柄、進(jìn)樣孔、標(biāo)尺、移動(dòng)定位塊等部分組成（具體結(jié)構(gòu)見圖2）。通過(guò)手柄傳動(dòng)，圓盤帶動(dòng)切刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)樣孔中間的刀口處完成短支煙與濾棒的分切。由于圓盤直徑非常大，增加了切割力，可以有效保證煙支分切后不變型；進(jìn)樣孔的圓周較煙支略大，可使煙支在切割過(guò)程有一定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)因?yàn)榫植渴芰^(guò)大而使煙絲掉落；標(biāo)尺主要起測(cè)量作用，移動(dòng)定位塊一方面起到定長(zhǎng)作用，另一方面防止煙支在受力狀態(tài)下中出現(xiàn)橫向位移而使分切位置發(fā)生偏移。

圖2 微型煙支分切器結(jié)構(gòu)圖

3 應(yīng)用效果

2010年8月，紅旗渠（銀河之光）卷煙吸阻平均值高出設(shè)計(jì)值100pa以上，經(jīng)常出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)允差范圍上限的情況，嚴(yán)重影響卷煙的感官質(zhì)量。為此，我們利用該煙支分切器對(duì)煙支進(jìn)行分切，并利用綜合測(cè)試臺(tái)對(duì)吸阻進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)主要原因?yàn)闉V棒PDC太高。通過(guò)對(duì)濾棒通風(fēng)率（x）與煙支中濾棒PDO和濾棒PDC的比率（Y）之間的關(guān)系進(jìn)行分析，得出下式：

依據(jù)上式，確定對(duì)于該牌號(hào)而言，在濾棒通風(fēng)率20%前提下，要獲得640pa的濾棒PDO，濾棒PDC應(yīng)為780*4=3120Pa。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，我們對(duì)濾棒吸阻（即PDC）標(biāo)準(zhǔn)中準(zhǔn)值由3200pa調(diào)整為3100pa，從而使煙支吸阻（即PDO）平均值回歸到標(biāo)準(zhǔn)中準(zhǔn)值，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

同樣，2010年10月份黃金葉（軟大金圓）卷煙吸阻出現(xiàn)沖高現(xiàn)象，借助該煙支分切器制作樣品并進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原因是卷制機(jī)型由超九轉(zhuǎn)為PROTOS后，濾棒通風(fēng)率低了3%。針對(duì)原因，我們通過(guò)分析后，發(fā)現(xiàn)該牌號(hào)有效通風(fēng)面積比調(diào)整前低了2/7。通過(guò)膠輥無(wú)膠區(qū)寬度加大2mm的調(diào)整，使該牌號(hào)卷煙吸阻回歸正常。

結(jié)束語(yǔ)

該煙支分切器全部采用手工操作，不需要其它動(dòng)力，操作方便。具有制樣成本低、煙支無(wú)損傷或變形、能夠?qū)崿F(xiàn)短支煙、濾棒和煙支吸阻的同步分析的特點(diǎn)。是行業(yè)相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行卷煙吸阻分析、設(shè)計(jì)和濾棒通風(fēng)率、濾棒PDC與濾棒PDO之間關(guān)系分析不可或缺的好幫手。

[1]王茂飛.DSP技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.