影响卷烟滤棒硬度的因素分析

黄幼斌

(广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001)

影响卷烟滤棒硬度的因素分析

黄幼斌

(广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001)

对影响醋纤滤棒硬度的因素进行了试验分析：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。

滤棒；硬度；影响因素

20世纪60年代滤嘴型卷烟的问世，是卷烟发展史上的一次重大历史变革，卷烟接装滤嘴，不仅能载留烟气中不利于健康的成分，降低烟气中焦油、烟碱等的递送量，而且能节省烟丝用量，降低烟丝消耗。从60年代末起，滤嘴型卷烟已被绝大多数国家和地区的吸烟者所接受，目前，滤嘴卷烟已占世界卷烟比重的95%以上，滤嘴已成为当今卷烟不可缺少的组成部分。因此，滤棒产品的质量已经成为影响卷烟产品质量的主要因素之一。

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。为了进一步提高我厂醋酸纤维滤棒硬度，提高滤棒质量，保证卷烟机运行效率、稳定烟支外观质量，有必要对影响滤棒硬度的各项因素进行深入的试验分析。

1 试验条件

以醋酸纤维丝束为试验材料，经KDF2滤棒成型机成型，在 Rh：64%，T：22℃的测试条件下，使用SODIM综合测试台进行测试。

2 试验结果

经过试验，我们发现，影响滤棒硬度的因素主要有以下几个方面：

2.1 丝束填充量

在滤棒成型过程中，丝束填充量的多少是决定滤棒重量的因素，因而也是影响滤棒硬度的主要因素。由图1可以看出，在线束特性不变的情况下，随着丝束填充量的增加，滤棒的硬度亦随之增大。丝束填充量如果过大，不仅会增加丝束消耗，还会影响嘴棒吸咀等指标。根据我们的实验结果及生产经验，丝束填充量最好控制在0.58～0.68g/支之间。

图1 丝束填充量与滤棒硬度关系曲线

2.2 增塑剂施加量

增塑剂的用量对滤棒的硬度有较大的影响作用。我们以三醋酸甘油脂为增塑剂进行试验，从图2可以看出，当其施用量在6%以下时，滤棒的硬度不够高；增加增塑剂施用量，滤棒的硬度亦随之加大；当增塑剂施加量大于10%时，加大增塑剂用量对硬度增大的影响已不大。根据我们的试验结果，增塑剂施加量在6～8%范围内最为适宜。

图2 增塑剂施加量与滤棒硬度关系曲线

2.3 丝束特性

在保证丝束总旦数或单丝旦数不变的情况下，我们分别进行了单独改变单丝旦数及总旦数对滤棒硬度影响的试验。结果发现，随着单丝线密度的增加，滤棒的硬度有所增大；而且，通过增加丝束总旦数同样而可以提高滤棒的硬度（见图3）。因此，我们认为，在使用单丝旦数或总旦数较高的丝束生产滤棒时，可适当减少增塑剂用量。

图3 丝束特性对滤棒硬度的影响

2.4 滤棒放置时间和环境。

醋酸纤维滤棒施加增塑剂后，纤维表面开始发软，以致相互粘合，随着增塑剂向纤维内部渗透，纤维丝表面和接头的粘性减少，此过程称为“固化”。受增塑剂固化时间的影响，滤棒硬度随放置时间的增长而增加。滤棒硬度一般在增塑剂固化2小时后达到使用要求。由图4可以看出，滤棒放置时间达16小时后，其硬度基本上已趋于稳定。

图4 滤棒存放时间与硬度的关系

由于我区地处南方，属亚热带湿润气候，年平均气温高、湿度大（平均在80%以上），各季节的温湿度差异也较大。因此，为了较科学、合理地控制滤棒生产车间及存放环境，避免滤棒受环境温湿度的影响，我们人工模拟了三种测试环境，以测量滤棒在这三种环境条件下，硬度的变化趋势。试验结果表明（见图5），当环境温、湿度适中时，增塑剂固化时间快，滤棒最终硬度高。而当环境温、湿度都较低时，滤棒的硬度较低。

图5 滤棒存放环境与硬度的关系

3 结语

（1）滤棒的硬度随丝束填充量的增加而增大。试验条件下，丝束填充量以0.58～0.68g/支为宜。

（2）增塑料剂施加量对滤棒硬度有一定的影响，在试验范围内，增塑剂用量控制在6～8%较为合适。增塑剂施加量如果过多，会引起醋酸纤维过分溶化，在滤棒截面形成孔洞。还会使增塑剂向烟支内部转移，影响产品吸味。

（3）滤棒的硬度随丝束丝旦数或总旦数的增加而增加。

（4）滤棒存放时间长短及存放环境的温湿度对其硬度同样有较大影响。一般情况下，滤棒放置2小时后，其硬度即可达到使用要求。当环境温湿度适中时，增塑剂固化时间最短，滤棒最终硬度高。因此，我们要求以下环境必须满足：（1）生产车间的环境控制在T：22±2℃，Rh：60±5%的范围内；（2）滤棒仓库的环境控制在T：24±2℃，Rh：62±5%的范围内；（3）将滤棒检验的环境标准化，T：22±2℃，Rh：60±5%。

[1] 卷烟工艺编写组.卷烟工艺（第二版）[M].北京:北京出版社,2000.

[2] 杨厚民,等.滤嘴的理论与技术[M].北京:中国轻工业出版社,1994.

Factor analysis of affecting hardness of the cigarette filter rod

Making the experiment analysis which affected hardness of cellulose acetate filter rod, The results showed that the hardness of filter rod increased with tows filling amount, plasticizers imposing quantity and tow monofilament denier and the total denier; In addition, storing time and storage environment of the filter rod have different degrees effects on its hardness.

Filter rod; Hardness; Influencing factor

S572

A

1008-1151(2012)06-0127-02

2012-04-15

黄幼斌（1977－），广西中烟工业公司南宁卷烟厂工程师，从事卷烟产品质量保障工作。