楊煉 代寬

四川三聯(lián)新材料有限公司 四川成都 610000

1 改進(jìn)背景

傳統(tǒng)香煙由于其濾棒的結(jié)構(gòu)與材料問題，對于香煙燃燒中產(chǎn)生的焦油過濾性能較差，對吸煙者的健康有著一定的傷害。為了降低吸煙時吸取的焦油量，保障吸煙者的健康，低焦油卷煙的研究和開發(fā)成為了未來煙草行業(yè)的發(fā)展方向。而活性炭濾棒作為該方向的重點技術(shù)之一，在全球都有著非常廣泛的研究與開發(fā)。活性炭濾棒內(nèi)涵活性炭粉粒，能夠吸附空氣中和氣溶膠中存在的部分有害氣體。經(jīng)過實驗證明，煙草燃燒時產(chǎn)生的氣體通過活性炭濾棒過濾后，能夠有效減少煙氣中的CO、NO2、HCN、C3H4O與C6H6。相比于傳統(tǒng)的純醋纖濾嘴，由于活性炭濾棒能夠吸附以上疾病誘發(fā)物質(zhì)，使用具有活性碳濾棒的煙卷時其燃燒產(chǎn)生的煙氣對人體造成的傷害相較于傳統(tǒng)純醋纖濾棒要小得多。

但是在實際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)空氣檢測設(shè)備在生產(chǎn)廠房內(nèi)的檢測結(jié)果可以得知，廠房內(nèi)部的PM2.5含量高達(dá)158。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）2005年《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》可以得知，150-250μg/m3為空氣重度污染標(biāo)準(zhǔn)。最后，在檢修設(shè)備時發(fā)現(xiàn)，位于機(jī)器搭口位置粘附著大量的粉末，這些粉末導(dǎo)致生產(chǎn)出的活性碳濾棒時常出現(xiàn)爆口，圓周不穩(wěn)等質(zhì)量問題。

為了解決這些問題，本文提出了一系列的基礎(chǔ)棒活性炭加料裝置改進(jìn)措施以改進(jìn)這些問題。

2 成因分析與問題解決

由于機(jī)器的生產(chǎn)過程中，通過加料輥向絲束中添加活性炭的過程中，絲束的狀態(tài)是蓬松的，而活性炭在絲束上的粘附性較弱。所以在機(jī)器的高速運轉(zhuǎn)中，同時絲束在成型舌、噴嘴、壓板等位置發(fā)生形變，絲束上的部分活性炭顆粒會出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。在脫落的過程中，一部分活性炭顆粒便積聚在了成型舌、噴嘴、壓板這些位置上。如下圖1所示。

圖1 成型舌、壓板、噴嘴集塵問題

當(dāng)活性炭顆粒積聚在成型舌、噴嘴、壓板時，則會導(dǎo)致搭口爆口與圓周不穩(wěn)定等現(xiàn)象。因為包裹絲束的紙帶在刮上搭口膠之后會直接跟同布帶拉入成型舌與壓板位置。這時，積聚在成型舌、噴嘴與壓板位置的活性炭顆粒會粘連在紙帶上，導(dǎo)致最終的成品活性碳濾棒的紙帶搭口爆口，同時也可能會造成搭口位置不圓，使得成品的圓周不穩(wěn)定等質(zhì)量問題，見圖2。

同時，由于成型舌、噴嘴、壓板位置會有負(fù)壓氣流幫助絲束進(jìn)入成型機(jī)煙槍。這些負(fù)壓氣流將會把積聚在這些位置的活性炭顆粒吹出煙槍。導(dǎo)致生產(chǎn)車間內(nèi)的PM2.5數(shù)值過高。這對于車間內(nèi)的生產(chǎn)人員的健康問題造成了影響。同時，由于石墨導(dǎo)電，當(dāng)活性炭顆粒進(jìn)入機(jī)器供電位置時可能造成短路，引發(fā)火災(zāi)，見圖3。

圖2 活性炭濾棒爆口問題

3 改進(jìn)方法與改進(jìn)效果

為了改進(jìn)活性炭顆粒由于絲束的粘附性不高與機(jī)器高速運動所造成的活性炭顆粒脫落問題。本文提出了一種采用負(fù)壓吸塵器的方式來解決活性碳顆粒聚積的現(xiàn)象。

具體的解決方案為在位于成型機(jī)的煙舌與壓板位置分別設(shè)立兩個吸塵裝置，通過負(fù)壓氣流將脫落的活性碳顆粒從這兩個容易聚積的位置吸出。同時在調(diào)試與測試的過程中，注意負(fù)壓的壓力。防止過強(qiáng)的負(fù)壓將絲束上的活性碳顆粒一并吸出，見圖4。

圖4 煙舌、壓板吸風(fēng)裝置

由于原來只在內(nèi)外壓板處設(shè)置活動吸風(fēng)塊，這導(dǎo)致抽吸活性炭顆粒的強(qiáng)度不高，同時吸風(fēng)塊也存在漏風(fēng)情況。現(xiàn)在將吸風(fēng)裝置改為支架固定、吸風(fēng)塊全密封且升降吸風(fēng)塊即可自動通斷吸風(fēng)的裝置，吸風(fēng)塊將內(nèi)外壓板和成型舌全部覆蓋。

并且，加長負(fù)壓吸風(fēng)裝置的管道，徹底的將這些冗余的活性碳顆粒排放出生產(chǎn)車間外。同時需要注意的是，吸出的活性炭顆粒與氣體不適宜直接排放于室外。通過水過濾裝置，將活性炭顆粒沉淀于室外的水箱中，這樣不會影響室外的PM2.5并且方便收集冗余的活性碳顆粒，見圖5。

圖5 外水過濾裝置

通過該方式可以有效的將聚積在成型舌、噴嘴、壓板位置的冗余活性碳顆粒排出。有效的降低了生產(chǎn)車間的PM2.5含量（158um下降到47um），優(yōu)化了車間生產(chǎn)環(huán)境，保障生產(chǎn)人員健康。同時也順利的杜絕了由于搭口膠與活性碳顆粒粘連所導(dǎo)致的搭口爆口與圓周不穩(wěn)定等現(xiàn)象，見圖6。

4 結(jié)語

圖6 活性炭顆粒揚塵問題實際解決效果

首先，本文提出的在壓板和煙舌處的安置全封閉吸風(fēng)裝置，一方面解決了搭口粘連顆粒的情況，另一方面將粉塵吸走，凈化了生產(chǎn)環(huán)境。同時，在室外增加的水過濾裝置的使用大大改善了車間的生產(chǎn)環(huán)境，PM2.5由158um下降到了47um，效果明顯。