影響卷煙濾棒硬度的因素分析

黃幼斌

(廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530001)

影響卷煙濾棒硬度的因素分析

黃幼斌

(廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530001)

對影響醋纖濾棒硬度的因素進行了試驗分析：濾棒的硬度隨絲束填充量、增塑劑施加量及絲束單絲旦數(shù)和總旦數(shù)的增加而增加；此外，濾棒的存放時間及存放環(huán)境對其硬度亦有不同程度的影響。

濾棒；硬度；影響因素

20世紀60年代濾嘴型卷煙的問世，是卷煙發(fā)展史上的一次重大歷史變革，卷煙接裝濾嘴，不僅能載留煙氣中不利于健康的成分，降低煙氣中焦油、煙堿等的遞送量，而且能節(jié)省煙絲用量，降低煙絲消耗。從60年代末起，濾嘴型卷煙已被絕大多數(shù)國家和地區(qū)的吸煙者所接受，目前，濾嘴卷煙已占世界卷煙比重的95%以上，濾嘴已成為當(dāng)今卷煙不可缺少的組成部分。因此，濾棒產(chǎn)品的質(zhì)量已經(jīng)成為影響卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一。

濾棒性能主要取決于壓降、過濾效率、硬度等因素。為了使濾嘴與卷煙在加工過程中更好地配接，防止濾嘴在抽吸時被壓扁，使煙支具備較好的外觀質(zhì)量，濾棒必須具有足夠的硬度。為了進一步提高我廠醋酸纖維濾棒硬度，提高濾棒質(zhì)量，保證卷煙機運行效率、穩(wěn)定煙支外觀質(zhì)量，有必要對影響濾棒硬度的各項因素進行深入的試驗分析。

1 試驗條件

以醋酸纖維絲束為試驗材料，經(jīng)KDF2濾棒成型機成型，在 Rh：64%，T：22℃的測試條件下，使用SODIM綜合測試臺進行測試。

2 試驗結(jié)果

經(jīng)過試驗，我們發(fā)現(xiàn)，影響濾棒硬度的因素主要有以下幾個方面：

2.1 絲束填充量

在濾棒成型過程中，絲束填充量的多少是決定濾棒重量的因素，因而也是影響濾棒硬度的主要因素。由圖1可以看出，在線束特性不變的情況下，隨著絲束填充量的增加，濾棒的硬度亦隨之增大。絲束填充量如果過大，不僅會增加絲束消耗，還會影響嘴棒吸咀等指標。根據(jù)我們的實驗結(jié)果及生產(chǎn)經(jīng)驗，絲束填充量最好控制在0.58～0.68g/支之間。

圖1 絲束填充量與濾棒硬度關(guān)系曲線

2.2 增塑劑施加量

增塑劑的用量對濾棒的硬度有較大的影響作用。我們以三醋酸甘油脂為增塑劑進行試驗，從圖2可以看出，當(dāng)其施用量在6%以下時，濾棒的硬度不夠高；增加增塑劑施用量，濾棒的硬度亦隨之加大；當(dāng)增塑劑施加量大于10%時，加大增塑劑用量對硬度增大的影響已不大。根據(jù)我們的試驗結(jié)果，增塑劑施加量在6～8%范圍內(nèi)最為適宜。

圖2 增塑劑施加量與濾棒硬度關(guān)系曲線

2.3 絲束特性

在保證絲束總旦數(shù)或單絲旦數(shù)不變的情況下，我們分別進行了單獨改變單絲旦數(shù)及總旦數(shù)對濾棒硬度影響的試驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著單絲線密度的增加，濾棒的硬度有所增大；而且，通過增加絲束總旦數(shù)同樣而可以提高濾棒的硬度（見圖3）。因此，我們認為，在使用單絲旦數(shù)或總旦數(shù)較高的絲束生產(chǎn)濾棒時，可適當(dāng)減少增塑劑用量。

圖3 絲束特性對濾棒硬度的影響

2.4 濾棒放置時間和環(huán)境。

醋酸纖維濾棒施加增塑劑后，纖維表面開始發(fā)軟，以致相互粘合，隨著增塑劑向纖維內(nèi)部滲透，纖維絲表面和接頭的粘性減少，此過程稱為“固化”。受增塑劑固化時間的影響，濾棒硬度隨放置時間的增長而增加。濾棒硬度一般在增塑劑固化2小時后達到使用要求。由圖4可以看出，濾棒放置時間達16小時后，其硬度基本上已趨于穩(wěn)定。

圖4 濾棒存放時間與硬度的關(guān)系

由于我區(qū)地處南方，屬亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫高、濕度大（平均在80%以上），各季節(jié)的溫濕度差異也較大。因此，為了較科學(xué)、合理地控制濾棒生產(chǎn)車間及存放環(huán)境，避免濾棒受環(huán)境溫濕度的影響，我們?nèi)斯つM了三種測試環(huán)境，以測量濾棒在這三種環(huán)境條件下，硬度的變化趨勢。試驗結(jié)果表明（見圖5），當(dāng)環(huán)境溫、濕度適中時，增塑劑固化時間快，濾棒最終硬度高。而當(dāng)環(huán)境溫、濕度都較低時，濾棒的硬度較低。

圖5 濾棒存放環(huán)境與硬度的關(guān)系

3 結(jié)語

（1）濾棒的硬度隨絲束填充量的增加而增大。試驗條件下，絲束填充量以0.58～0.68g/支為宜。

（2）增塑料劑施加量對濾棒硬度有一定的影響，在試驗范圍內(nèi)，增塑劑用量控制在6～8%較為合適。增塑劑施加量如果過多，會引起醋酸纖維過分溶化，在濾棒截面形成孔洞。還會使增塑劑向煙支內(nèi)部轉(zhuǎn)移，影響產(chǎn)品吸味。

（3）濾棒的硬度隨絲束絲旦數(shù)或總旦數(shù)的增加而增加。

（4）濾棒存放時間長短及存放環(huán)境的溫濕度對其硬度同樣有較大影響。一般情況下，濾棒放置2小時后，其硬度即可達到使用要求。當(dāng)環(huán)境溫濕度適中時，增塑劑固化時間最短，濾棒最終硬度高。因此，我們要求以下環(huán)境必須滿足：（1）生產(chǎn)車間的環(huán)境控制在T：22±2℃，Rh：60±5%的范圍內(nèi)；（2）濾棒倉庫的環(huán)境控制在T：24±2℃，Rh：62±5%的范圍內(nèi)；（3）將濾棒檢驗的環(huán)境標準化，T：22±2℃，Rh：60±5%。

[1] 卷煙工藝編寫組.卷煙工藝（第二版）[M].北京:北京出版社,2000.

[2] 楊厚民,等.濾嘴的理論與技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)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

黃幼斌（1977－），廣西中煙工業(yè)公司南寧卷煙廠工程師，從事卷煙產(chǎn)品質(zhì)量保障工作。