ZJ17卷烟机工艺参数对烟支质量的影响研究

胡芳平 刘舞 郭志琨

摘 要：运用3因素3水平正交试验研究ZJ17卷烟机在以7000支/min速度运行的情况下，卷烟机上弹丝辘转速、小风机压力、风力工艺除尘系统压力3个工艺参数对卷烟烟支产品质量的影响，通过试验得出最佳工艺参数，并对工艺参数和设备进行了调整改进。

关键词：卷烟机；弹丝辘转速；小风机压力；风力工艺除尘系统压力；最佳工艺参数

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）14-0121-02

ZJ17卷接机组是中国从德国虹霓公司引进消化吸收并由常德烟草机械有限公司制造，集机、电、气、重量控制于一体，具有高效、高可靠性、低消耗的优点，设计生产能力为7000支/min，是我国卷烟企业的主力机型。我厂自2016年技改以来共引进了8组该机型用于卷包车间生产，因该机型投入使用时间短，对设备的相关工艺参数影响卷烟质量的研究还未深入开展。特别是在用该机型生产某一牌号高档卷烟时，其成品烟支烟支标偏数值过高，重量控制始终不稳定，造成烟支废品率高，消耗增加。为保证烟支重量标偏在质量要求范围内，降低烟支的端部落丝量，提高成品烟支的外观质量，增强成品烟支的各工艺指标的稳定性，笔者开展了不同工艺参数对烟支质量的影响研究，以提升该高档烟品牌的公认度，降低企业的生产成本。

1 材料与方法

1.1 材料、设备和仪器 高档烟牌号（74mm烟支规格）的成品烟丝和相应ZJ17卷烟机、YDX-II型卷烟端部落丝测试仪、QTM卷烟综合测试台等。

1.2 方法 本次ZJ17卷烟机试验选用的劈刀盘是3深3浅槽（3.5mm×2.5mm）在SE重量控制系统的参数设定和劈刀盘规格不变的前提下，通过改变弹丝辘转速（改变弹丝辘带轮直径大小）、小风机压力、工艺风力除尘系统压力（大风机被拆除，采用集中工艺风力除尘系统提供负压），采用3因素3水平正交实验分析方法[4]以分析弹丝辘转速、小风机压力和工艺风力除尘系统压力对卷烟重量的稳定性，烟支的标准偏差和烟支端部落丝量的工艺指标的影响情况，并根据试验处理结果调整卷烟机上相关工艺参数[3-4]。根据《卷烟工艺规范》和试验数据的准确性，选择高档烟合格原材料及其合格成品烟丝进行试验，每个试验分别随机抽取200支卷烟烟支样品进行测试。卷烟试样的重量标准为（0.820±0.06）g/支，端部落丝量为（11.4±0.6）mg/20支，圆周为（24.2±0.20）mm。

1.3 确定试验参数 根据ZJ17卷烟机的卷制成型的工作原理，确定弹丝辘的转速（弹丝辘转速通过改变弹丝辘带轮直径来实现）、小风机压力和工艺风力除尘系统压力为主要影响因素。根据ZJ17设备的性能，每个因素各设3个水平，见表1。

2 结果与分析

2.1 对卷烟重量稳定性的影响 因为变异系数越小重量越稳定，烟支标偏越小，通过对卷烟机重量稳定性的直观分析法见表2具体数据分析，由于弹丝辘第2个水平的均值最小，所以弹丝辘转速为1023r/min最佳数据的设备工艺参数。以此方法，得出小风机参数为11mbar，为最佳的设备工艺参数，工艺风力除尘系统压力最佳工艺设备参数为-9500pa。3个工艺设备参数的均值极差（`X-R）进行比较，弹丝辘转速均值极差>工艺风力除尘系统压力均值极差>小风机压力均值极差，当ZJ17卷烟机以7000支/min速度正常运行时，上述3个设备工艺参数对卷烟重量稳定性及其烟支标偏的影响程度为弹丝辘转速、工艺风力除尘系统压力、小风机压力。通过方差分析得出，3个设备工艺参数对卷烟重量稳定性及其烟支标偏的影响程度均小于4.8%的显著水平。在试验范围内，3个影响因素的最佳设备工艺参数分别为1023r/min、

-9500pa、11mbar。

2.2 对烟支端部落丝稳定性的影响 因为变异系数越小，烟支端部落丝越稳定。对所有通过对卷烟机端部落丝稳定性用直观分析法进行分析（表3），因弹丝辘转速第2水平为最佳设备工艺参数，小风机压力最佳工艺参数为第3个水平，风力工艺除尘系統压力最佳工艺参数为第二个水平。通过对3个设备工艺参数的均值极差（`X-R）进行比较，小风机压力均值极差>弹丝辘转速均值极差>风力工艺除尘系统均值极差，当ZJ17卷烟机以7000支/min速度正常运行时，以上3个工艺参数对卷烟重量的稳定程度的大小依次为小风机压力、弹丝辘转速、风力工艺除尘系统压力，对烟支端部螺丝量影响最明显的是小风机压力。根据方差分析结果，得出3个工艺参数的F值均小于F0.048的值，3个卷烟工艺参数对烟支的端部落丝的稳定性的影响程度均未达到显著性程度。在试验中，3因素的最佳工艺参数分别为11mbar、1023r/min和-9500pa。

2.3 工艺参数的调整 根据上述试验数据得出，小风机压力11mbar，弹丝辘转速1023r/min，风力工艺除尘系统压力为-9500pa为该卷烟机生产某74mm烟支规格的高档烟品牌的最佳工艺参数组合，为了提升高档烟的烟支产品质量，提高烟支重量稳定控制性、降低烟支标偏和烟支端部落丝量，需对工艺参数进行调整，即小风机压力调整为11mbar，风力工艺除尘系统压力调整为-9500pa，弹丝辘转速调整1023r/min，通过改变弹丝辘带轮直径大小来调整弹丝辘转速，原ZJ17卷烟机设备正常运行时弹丝辘转速为890r/min，带轮直径为Φ132mm，根据带轮直径和带轮转速的关系，即n1/n2=r2/r1，通过计算得出带轮直径调整为Φ114.8mm，具体见图1。

3 结语

本试验对ZJ17卷烟机在以7000支/min运行的情况下，弹丝辘转速、小风机压力、风力工艺除尘系统压力3个工艺参数对卷烟烟支重量控制稳定性、和烟支端部落丝量均有不同程度的影响，特别是小风机压力影响比较明显。因为小风机提供的正压气流风吹向烟丝层，对烟丝分布及其烟丝和梗丝进行分离起到了很大的作用，当参数选择和设备匹配合理时，可使烟丝分布均匀、烟梗分离效果最佳，其对烟支产品的重量稳定性及其烟支端部落丝量均有很大影响。但3个工艺参数对卷烟的重量控制的稳定性和烟支端部落丝量均未达到显著性影响。在试验范围内，ZJ17卷烟机设备最佳工艺参数为弹丝辘转速为1023r/min、小风机压力为11mbar和风力工艺除尘系统压力-9500pa。

参考文献

[1]朱尊权，郁源培，孙瑞申，等.卷烟工艺[M].郑州：河南科学技术出版社，2002.

[2]李华杰.卷烟机弹丝辘转速对烟支质量的影响[J].海峡科学，2009（12）：56-57.

[3]容秀英.影响烟支端部落丝量的因素研究[J].机电工程技术，2014（6）：70-72.

[4]方萍，何延.试验设计与统计[M].杭州：浙江大学出版社，2003.

（责编：张宏民）