增塑剂施加量与固化时间对细支中空滤棒硬度的影响规律研究

王锡莹 吴峰 张婉秋 王云珊 范羿

摘要：为了明确增塑剂施加量和固化时间对细支中空滤棒质量的影响，通过以硬度为衡量指标，控制滤棒增塑剂施加量和固化时间，开展关键参数对细支中空滤棒硬度的影响规律研究。采用“均匀试验设计方法”设置不同调控参数组合。研究认为，在一定范围内增塑剂施加量与滤棒固化时间对细支中空滤棒硬度的作用是正向的，而超过一定范围后增加增塑剂的施加量反而对滤棒硬度有负面作用。

关键词：中空滤棒;细支;硬度;增塑剂;固化时间;均匀设计

研究背景：烟用滤棒是卷烟产品关键部位，一方面直接影响着消费者的吸食品质，另一方面影响烟气的过滤效果。随着先进的制造技术被不断应用在滤棒及卷烟生产中，滤棒的种类和结构都发生了很大变化，特殊异形中空滤棒在卷烟产品中应用越来越广泛。开展不同增塑剂施加量和固化时间对中空滤棒硬度物理指标的影响规律研究，为分析与改进提供数据支撑。可以进一步达到优化工艺参数控制，稳定和控制中空滤棒物理特性指标的目标。

1 方案设计

1.1 研究目的

1）不同增塑剂施加量对中空滤棒质量特性影响研究试验。

2）确定优化后的增塑剂施加量进行滤棒固化时间效果对质量特性影响试验。

1.2 试验材料与仪器

1）试验丝束规格：4.8Y/22000（双包）

2）滤棒规格：细支滤棒，中空五角星形

3）增塑剂：三乙酸甘油酯

4）试验设备：MAGIC滤棒成形机

5）综合测试台：GD硬度测试台

6）确定试验指标：根据研究目的，确定实验指标为国标规定的滤棒物理指标中的硬度研究对象。

7）检测要求：在中空滤棒成型时，对丝束施加以不同的施加量，放入温度（25±2）℃、（62±5）% 的环境中放置不同时间后，按照规定的方法要求对样品进行物理性能检测。

1.3 不同增塑剂施加量对中空滤棒质量特性的影响研究试验方法

试验一

1）固定设备：车速及开松比、蒸汽压力、蒸气施加量，固定物理指标：圆周、长度、滤棒中空形状。分别按施加增塑剂：15ml、30ml、50ml、65ml、70ml、75ml、80ml、85ml进行试验，研究不同增塑剂施加量对中空滤嘴棒质量特性（重量、硬度）指标的影响规律。（每个样分别检测次数：n=100）

2）对试验样品进行增塑剂固化上机效果试验。

试验二

通过（试验一）研究结论，选取增塑剂施加比例：15ml、30ml、50ml、65ml、70ml、75ml、80ml、85ml，分時间段4h、8h、24h、48h、72h进行跟踪检测，研究增塑剂施加量不同时间间隔，滤嘴棒质量特性（重量、硬度）指标的变化规律。（每个样分别检测次数：n=100）

2 试验数据见下表：

3 试验结果分析

从试验数据中可知：1、在增塑剂施加量相同的情况下，固化时间越长，滤棒硬度均值增加，标准差下降;2、在固化时间相同的情况下，滤棒硬度均值在增塑剂施加量15ml-75ml范围内随施加量增加而增大，但增塑剂施加量超过75ml后硬度反而下降，15ml-75ml范围内滤棒硬度标准差增塑剂施加量增加而减小，增塑剂施加量超过75ml后标准差反而上升;4、固化时间不足24h，滤棒的硬度指标波动极大，质量不稳定。

出自：《醋纤中空滤棒工艺技术研究及应用》项目，编号：S-6121003。

作者简介：王锡莹，（1994.05），性别：女，民族：汉族，学历：本科 ，籍贯：云南罗平  ，职称：助理工程师，研究方向：从事卷包、滤棒过程工艺技术研究工作。

通讯作者：吴峰，（1977.07），性别：男，民族：彝族，学历：本科，籍贯：云南省玉溪市。职称：助理工程师，研究方向：长期从事烟草工艺技术研究工作。