微型煙支分切器的研究與應用

張志剛 任旭東 郜海民 劉勝利

（河南中煙工業(yè)有限責任公司新鄭卷煙廠，河南 新鄭 451150）

1 存在問題

在現(xiàn)有卷煙吸阻設計中，一般的做法是根據(jù)煙支設計規(guī)格包括煙支總長L、接裝紙長度L1、短支煙長度L2、濾棒長度(L-L1)]卷制成煙支，經(jīng)綜合測試臺

檢測，達到目標值時，即將濾棒吸阻和煙支吸阻作為標準下發(fā)執(zhí)行；達不到目標值時，對濾棒段吸阻或煙支重量進行修正后，再卷煙并進行測試，直到達到目標值為止。近年來，在線生產(chǎn)過程中，當卷煙吸阻發(fā)生波動時，只能通過測試未加接裝的短支煙（L2）和濾棒的吸阻進行分析，但由于無法實現(xiàn)對應取樣而使分析結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)偏差：同時，在取樣過程中也會造成煙絲和接裝紙、卷煙紙等卷煙材料的無謂浪費。而如果采取將卷制好的煙支中的濾棒和帶部分接裝紙的短支煙直接分離的方法進行分析，雖然可以實現(xiàn)對應測試，但由于在分離過程中，結(jié)合部容易出現(xiàn)變形、煙絲掉落及接裝紙斷裂口不齊等現(xiàn)象，仍然導致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。

圖1 煙支示意圖

2 研究方法和裝置結(jié)構(gòu)

2.1 研究方法

根據(jù)接裝成型后的煙支中濾棒和短煙支之間存在微小空隙的特點，研究了微型煙支分切器，實現(xiàn)了在煙支無損傷、變形及煙絲基本無掉落的前提下，短支煙與濾棒的有效分離，實現(xiàn)了煙支、濾棒和帶部分接裝紙的短支煙吸阻和通風率的對應測試。根據(jù)測試結(jié)果，利用下式進行煙支吸阻、煙支通風率構(gòu)成的分析與及設計，和濾棒通風率、濾棒PDC與濾棒PDO之間關(guān)系的分析：

煙支PDO=濾棒PDO+短支煙吸阻（帶部分接裝紙，下同）

煙支PDC=濾棒PDC+短支煙吸阻

煙支通風率=濾棒通風率+短支煙通風率

2.2 裝置結(jié)構(gòu)

微型煙支分切器主要由支架、圓盤、切刀、手柄、進樣孔、標尺、移動定位塊等部分組成（具體結(jié)構(gòu)見圖2）。通過手柄傳動，圓盤帶動切刀作旋轉(zhuǎn)運動，在進樣孔中間的刀口處完成短支煙與濾棒的分切。由于圓盤直徑非常大，增加了切割力，可以有效保證煙支分切后不變型；進樣孔的圓周較煙支略大，可使煙支在切割過程有一定程度的轉(zhuǎn)動，不會因為局部受力過大而使煙絲掉落；標尺主要起測量作用，移動定位塊一方面起到定長作用，另一方面防止煙支在受力狀態(tài)下中出現(xiàn)橫向位移而使分切位置發(fā)生偏移。

圖2 微型煙支分切器結(jié)構(gòu)圖

3 應用效果

2010年8月，紅旗渠（銀河之光）卷煙吸阻平均值高出設計值100pa以上，經(jīng)常出現(xiàn)超出標準允差范圍上限的情況，嚴重影響卷煙的感官質(zhì)量。為此，我們利用該煙支分切器對煙支進行分切，并利用綜合測試臺對吸阻進行了分析，發(fā)現(xiàn)主要原因為濾棒PDC太高。通過對濾棒通風率（x）與煙支中濾棒PDO和濾棒PDC的比率（Y）之間的關(guān)系進行分析，得出下式：

依據(jù)上式，確定對于該牌號而言，在濾棒通風率20%前提下，要獲得640pa的濾棒PDO，濾棒PDC應為780*4=3120Pa。

根據(jù)測試結(jié)果，我們對濾棒吸阻（即PDC）標準中準值由3200pa調(diào)整為3100pa，從而使煙支吸阻（即PDO）平均值回歸到標準中準值，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

同樣，2010年10月份黃金葉（軟大金圓）卷煙吸阻出現(xiàn)沖高現(xiàn)象，借助該煙支分切器制作樣品并進行分析，發(fā)現(xiàn)原因是卷制機型由超九轉(zhuǎn)為PROTOS后，濾棒通風率低了3%。針對原因，我們通過分析后，發(fā)現(xiàn)該牌號有效通風面積比調(diào)整前低了2/7。通過膠輥無膠區(qū)寬度加大2mm的調(diào)整，使該牌號卷煙吸阻回歸正常。

結(jié)束語

該煙支分切器全部采用手工操作，不需要其它動力，操作方便。具有制樣成本低、煙支無損傷或變形、能夠?qū)崿F(xiàn)短支煙、濾棒和煙支吸阻的同步分析的特點。是行業(yè)相關(guān)專業(yè)人員進行卷煙吸阻分析、設計和濾棒通風率、濾棒PDC與濾棒PDO之間關(guān)系分析不可或缺的好幫手。

[1]王茂飛.DSP技術(shù)與應用開發(fā)[M].北京：清華大學出版社，2007.