提高梗丝掺配混合均匀度

石运茜++童安峰++冯兵孝++武双++周亚丛

摘 要：针对混丝掺配工序掺配物料中梗丝的混合均匀度低等问题，经分析混丝带上的物料高度极差大是造成梗丝掺配混合均匀度偏低的主要原因，通过更换电子秤传动链轮和调整计量管压料轮及导料板位置等措施解决存在的问题，以达到既提高工序加工质量保证批次间卷烟内在吸味质量的稳定性和均匀性。

关键词：混丝掺配；梗丝；高度极差；均匀度

中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0227-01

追求配方的均匀和稳定性一直是行业追求的质量目标之一。配方的均匀性尤其是混丝掺配中叶丝、梗丝、膨胀烟丝、短丝等的掺配均匀性对单个卷烟成品的工艺质量有着重要的作用。混丝掺配工序是制丝生产线关键工序之一，车间把它作为特殊过程加以控制。它是以生产过程中叶丝的流量为基准，将梗丝、膨胀烟丝等实时均匀的掺配到叶丝中，梗丝掺配均匀度的高低，直接影响批次间卷烟内在吸味质量的稳定性和均匀性，所以提高梗丝掺配均匀性能有效提升卷烟产品质量的稳定性，对卷烟产品质量有着重要的影响。

1 存在的问题

随着精益管理在烟草行业的深入开展，行业内对于最小单元品质均匀一致的关注越来越多。混丝掺配工序是制丝线关键工序之一，掺配物料中最多的是梗丝，保证批次内各烟丝组分，尤其是梗丝掺配的混合均匀度是保证最小单元品质均匀一致的关键条件。行业标准YC/T 426-2012 《烟丝混合均匀度的测定》的技术报告指出，在行业几家烟厂重复性验证时，该工序混合均匀度均在98%以上。我们采用随机抽取混丝带单位面积（1dm2）上梗丝重量相对于叶丝重量的比重，检测掺配梗丝的混合均匀性，混合均匀度为95.3%，低于行业水平98%，存在掺配不均匀现象，无法保证配方的均匀和稳定性。

2 设备原理和原因分析

2.1 混丝掺配工序工艺流程图（如图1）

2.2 原因分析

掺配电子秤流量波动大、不同牌号梗丝掺配混合均匀度差异明显及掺配物料分布的均匀性，这三因素可能是造成梗丝掺配混合均匀度偏低的原因。为验证主要原因，对该设备运行工况进行长期跟踪，结合没备工作原理，从人、机、料、法等方面进行分析。结果表明叶丝主秤和梗丝秤流量控制稳定波动极小、不同牌号之间混合均匀度差异不明显，因此主要调查掺配物料分布与混合均匀度的关系。

梗丝掺配均匀度检测是在混丝带上取样，掺配物料分布的均匀性有可能会影响最终的混合均勻度。抽取30批不同牌号，在生产流量稳定的情况下，用卡尺测量混丝带上物料高度的极差，每批采样30分钟，并在相同时间段内抽取5组样品计算梗丝掺配的混合均匀度。用minitab软件对物料高度极差与混合均匀度进行回归分析，正态检验极差、混合均匀度的所对应的正态验证P值分别为P1=0.153，P2=0.162，均大于0.05，两者均成正态分布，相关性分析r2=0.986，r=0.993>r0.975（30）=0.349，高度极差与混合均匀度存在负相关关系。回归分析、残差分析P=0.000<0.05，说明在α=0.05显著性水平上回归方程效果显著，四合一残差图无异常形状，综合分析说明掺配物料在混丝带上的高度极差与混合均匀度存在负相关关系。物料高度极差越大，梗丝掺配混合均匀度越低。因此混丝带上的物料高度极差大是造成梗丝掺配混合均匀度偏低的主要原因。

3 改进措施

对影响梗丝掺配物料高度极差大的因素进行分析，电子秤皮带与输送带速度不匹配和梗丝秤计量管位置调整不当为主要原因。

电子秤皮带与输送带速度不匹配就要求对电子秤传动链轮进行更换。首先计算链轮直径和齿数、计算主动辊链轮参数、加工链轮并进行替换链轮组装调试，完成后对电子皮带秤计量精度风险评估。因电子秤是重要计量设备，为保证设备改造后计量精度不受影响，通过砝码测试进行风险评估，从测试数据看电子秤示值误差满足要求±0.185%。根据计算的链轮参数，加工制作链轮，图2是加工图纸和实物图。

由于梗丝秤计量管位置调整不当，就要求将调整计量管压料轮和导料板到最佳位置。考虑到各参数的交互作用，采用2水平全因子实验设计，优化最佳参数组合。根据设备状况和维修经验，确定可能影响梗丝秤物料高度的3个因素及可调范围：因子A-压料轮高度，低水平10cm，高水平30cm；因子B-导料板角度，低水平16°，高水平36°；因子C-光电管高度，低水平30cm，高水平60cm。实验目的：降低梗丝秤物料高度。实验方法：全因子分析五步骤。采用全因子实验并安排4个中心点（即23+4次）的实验，拟合选定模型、改进模型删除因子C-光电管高度这一不显著的项。选定最终模型，对选定模型进行解释并验证实验最佳参数组合。从主效应和交互效应图看出，要使梗丝厚度最小，压料轮高度越小越好，导料板角度越大越好，即压料轮高度去下限10cm，导料板角度取上限36度。

4 改进效果

将电子秤传动链轮进行更换和调整计量管压料轮和导料板到最佳位置后，为了检查实施后的效果，对掺配物铺料的均匀性进行了长达6个月的监测，结果证明实施后设备运行稳定、烟丝掺配混合均匀度明显提高、卷烟感官质量稳定，叶丝和梗丝分布不均匀问题已全部解决。混合均匀度平均98.7%，达到了行业平均水平。

参考文献

[1]陈良元.卷烟加工工艺[M].郑州：河南科学技术出版社，1996.

[2]于建军.卷烟工艺学[M].北京：中田农业出版社，2003.

[3]李杰明.统计学原理[M].上海：蔓旦大学出版社，2007.endprint