復(fù)合濾棒端部掉落問(wèn)題的探討與分析

徐敏

（廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司廣州卷煙廠，廣東 廣州 510000）

濾棒是生產(chǎn)卷煙的重要輔料，采用的材料和生產(chǎn)工藝一直不斷的改進(jìn)。近年來(lái)出現(xiàn)的新型濾棒不僅提高了焦油過(guò)濾效率，降低了吸煙對(duì)人體造成的危害，還有利于環(huán)境的保護(hù)，對(duì)卷煙抽吸的口感也有一定的改善。

AB型復(fù)合濾棒是主流的新型濾棒之一，廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)，其采用兩種不同材料生產(chǎn)的濾棒組合而成。但是，由于復(fù)合濾棒的生產(chǎn)工藝特殊，在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)相位偏移、結(jié)構(gòu)錯(cuò)位、拼接間隙、端部掉落等各種缺陷，從而產(chǎn)生不合格品。廣州卷煙廠現(xiàn)有的兩種復(fù)合機(jī)均對(duì)此類(lèi)缺陷采取了一系列措施，如HAUNI公司的MERLIN復(fù)合機(jī)，采用SEMO與MPC相結(jié)合的方式對(duì)復(fù)合濾棒成型前的來(lái)料基棒及拼接成型后的濾棒進(jìn)行錯(cuò)位、缺失、間隙、偏移等缺陷檢測(cè)剔除；ITM公司的Solaris復(fù)合機(jī)，直接在復(fù)合濾棒成型后采用B71-B75五個(gè)光纖放大器組成序列間隙檢測(cè)對(duì)上述缺陷濾棒檢測(cè)剔除。如果這些檢測(cè)儀器或設(shè)備出現(xiàn)故障或未投入使用，就會(huì)出現(xiàn)缺陷濾棒無(wú)法被剔除而進(jìn)入下一工序，發(fā)生質(zhì)量事故。針對(duì)這種情況，解決的辦法自然是維修或調(diào)整檢測(cè)設(shè)備。若檢測(cè)設(shè)備全部正常且投入使用，在機(jī)組正常運(yùn)行中，應(yīng)考慮是否還會(huì)產(chǎn)生缺陷濾棒不能被機(jī)組剔除的情況。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，廣州卷煙廠多次出現(xiàn)復(fù)合成型的濾棒發(fā)生端部掉落或松動(dòng)的現(xiàn)象，而且并未被設(shè)備剔除。在排除檢測(cè)設(shè)備故障的情況下，懷疑是復(fù)合濾棒成型并通過(guò)檢測(cè)之后才發(fā)生的端部松動(dòng)甚至掉落，即缺陷發(fā)生在加速輪、分煙輪、傳遞鼓輪之間。調(diào)查質(zhì)量事故批次的復(fù)合濾嘴發(fā)現(xiàn)基本都是貼近紙盒內(nèi)側(cè)的一端基棒分離脫落，結(jié)合復(fù)合濾棒生產(chǎn)工藝及設(shè)備工作原理，濾棒通過(guò)加速輪進(jìn)入分煙輪時(shí)，分煙輪槽上排列的孔有氣體通過(guò)，產(chǎn)生負(fù)壓，使濾棒急速停留在預(yù)定位置，此時(shí)，若端部的小段基棒粘貼不牢，慣性較大的情況下，就會(huì)產(chǎn)生端部松動(dòng)分離的缺陷。

針對(duì)此種情況，提出幾種解決措施。

1 采用雙螺旋膠槍

既然是端部小段的基棒粘貼不牢，直觀的方式就是增加冷膠膠量。但如果只是單純的在現(xiàn)有的膠槍的基礎(chǔ)上，增加膠槍的出膠量，有可能導(dǎo)致膠量過(guò)多，滲過(guò)高透成型紙，造成濾棒外觀等其他質(zhì)量問(wèn)題，也會(huì)污染機(jī)組各成型軌道、輸送輪等，影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

若采用兩條直線膠，考慮到端部基棒長(zhǎng)度過(guò)短，粘貼面積太小，效果可能不太理想。如果在現(xiàn)有的螺旋膠對(duì)稱(chēng)面再添加一條螺旋膠，粘貼面積將成倍擴(kuò)大，粘貼效果大大改進(jìn)，且不會(huì)對(duì)機(jī)器和濾棒外觀質(zhì)量產(chǎn)生太大影響。

此方法經(jīng)咨詢(xún)HAUNI公司專(zhuān)業(yè)工程師確認(rèn)，簡(jiǎn)易可行，可實(shí)施度較高，且有部分卷煙廠已應(yīng)用此種方法。

2 改變高透成型紙包裹面

成型紙又稱(chēng)濾嘴棒紙屬工業(yè)用薄型特種紙類(lèi)，主要用于煙草行業(yè)香煙過(guò)濾嘴中包裹醋酸纖維絲束等，分為普通型和高透型。復(fù)合濾棒及其使用的基棒均采用高透型成型紙，透氣度為3000cu（科雷）以上。高透型成型紙是以植物纖維為原料，采用濕法技術(shù)制造而成，兩面粗糙度不一致。

若復(fù)合濾棒所用的基棒采用高透成型紙粗糙的一面外裹醋酸纖維絲束，而復(fù)合濾棒采用粗糙面內(nèi)裹基棒，兩粗糙面相對(duì)，將大大增加基棒與復(fù)合濾棒成型紙間的摩擦阻力，使端部的基棒在進(jìn)入分煙輪時(shí)不易被甩出以致分離脫落。具體摩擦力數(shù)值計(jì)算需參考中煙摩迪公司生產(chǎn)的高透成型紙雙表面粗糙度等參數(shù)。

查閱文獻(xiàn)《雙層高透氣度成型紙?jiān)趶?fù)合濾棒中的應(yīng)用》可知，雙層高透成型紙對(duì)卷煙透氣度、二元復(fù)合濾棒的物理指標(biāo)的影響主要是通過(guò)高透紙的組合模式。改變高透成型紙的包裹面，并不會(huì)對(duì)濾棒和設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

在生產(chǎn)過(guò)程中，我們嘗試調(diào)轉(zhuǎn)高透成型紙的包裹面后發(fā)現(xiàn)，不僅能有效減少?gòu)?fù)合濾棒端部分離掉落的現(xiàn)象，還能減輕基棒生產(chǎn)過(guò)程中粉塵較大的問(wèn)題。

3 添加長(zhǎng)度檢測(cè)裝置

缺陷濾棒之所以未被剔除，是因?yàn)樗a(chǎn)生在檢測(cè)設(shè)備的后續(xù)階段，并未被監(jiān)測(cè)到。既然如此，能否在濾棒成型之后傳送至HCF裝盤(pán)機(jī)入口前添加一個(gè)質(zhì)量檢測(cè)裝置？綜合實(shí)際情況，不論是端部掉落還是分離松動(dòng)，均對(duì)成品濾棒的長(zhǎng)度有影響，可以考慮在最后的傳遞鼓輪處安裝一個(gè)長(zhǎng)度檢測(cè)裝置，設(shè)置閾值，一旦濾棒長(zhǎng)度超出范圍，即被剔除，到達(dá)一定量可導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。目前濾棒長(zhǎng)度檢測(cè)原理可分為氣壓原理測(cè)量、基于圖像測(cè)量、基于光電測(cè)量、微波測(cè)量等，每種檢測(cè)技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寧波卷煙廠陸海華等人以KDF4濾棒成型機(jī)組為研究對(duì)象，基于線光源成像原理設(shè)計(jì)了一種濾棒長(zhǎng)度在線測(cè)量系統(tǒng)。它采用圖像傳感器的邊緣檢測(cè)技術(shù)測(cè)定濾棒兩端的投影位置，并通過(guò)PLC對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)中濾棒長(zhǎng)度檢測(cè)。但這種系統(tǒng)對(duì)端部掉落情況無(wú)法檢測(cè)，復(fù)合濾棒成型紙直接影響測(cè)量邊緣投影位置。

經(jīng)多方對(duì)比，我們可考慮采用基于光反射成像原理的激光位移傳感器在線測(cè)量濾棒長(zhǎng)度，通過(guò)位移傳感器分別照射濾棒兩個(gè)端面，光束在濾棒端面形成位置反射信號(hào)計(jì)算濾棒長(zhǎng)度。此種方式可有效檢測(cè)出端部分離松動(dòng)及掉落的缺陷濾棒。

該長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)包括長(zhǎng)度測(cè)量、數(shù)據(jù)處理及控制、人機(jī)交互三大模塊，需對(duì)機(jī)組電氣系統(tǒng)，同步信號(hào)、開(kāi)機(jī)、停機(jī)、剔除等部分進(jìn)行改進(jìn)。系統(tǒng)通過(guò)同步信號(hào)觸發(fā)位移傳感器，獲取位置數(shù)據(jù)，并輸送至PLC計(jì)算處理。若檢測(cè)到濾棒長(zhǎng)度超標(biāo)，系統(tǒng)在濾棒到達(dá)剔除閥時(shí)，打開(kāi)剔除裝置將不合格品剔除，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定值，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警并停機(jī)。具體實(shí)施措施還需進(jìn)一步探討。

在實(shí)際生產(chǎn)中，圓周波動(dòng)、布帶不穩(wěn)定、基棒質(zhì)量不良等均有可能引起復(fù)合濾棒端部松動(dòng)或分離掉落，需時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，盯緊濾棒成品，牢牢把握生產(chǎn)質(zhì)量。若端部掉落問(wèn)題遲遲未解決，可考慮適當(dāng)降速生產(chǎn)，濾棒通過(guò)加速輪進(jìn)入分煙輪的慣性減少，端部分離出去的可能性也會(huì)隨之減小。