煙用醋酸纖維絲束的品質(zhì)控制措施研究

Study on Quality Control Measures of Cellulose Acetate Tow for Tobacco

WANG Xi-wen

摘要：煙用醋酸纖維絲束的質(zhì)量會(huì)直接影響到香煙的口感，只有不斷優(yōu)化其加工環(huán)節(jié)，才能有效提升產(chǎn)品的最終質(zhì)量。本文針對(duì)煙用醋酸纖維絲束的品質(zhì)控制措施進(jìn)行研究，首先介紹了醋酸纖維絲束在香煙制作過程中的重要性，其次對(duì)醋酸纖維絲束的各類試驗(yàn)表征情況進(jìn)行闡述，最后提出強(qiáng)化醋酸纖維絲束品質(zhì)的有效措施，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員提供一定的參考與借鑒。

Abstract： The quality of tobacco cellulose acetate tow will directly affect the taste of cigarettes. Only by continuously optimizing its processing links can the final quality of the product be effectively improved. In this paper， the quality control measures of tobacco cellulose acetate tow for tobacco are studied. Firstly， the importance of cellulose acetate tow in cigarette making process is introduced. Secondly， various experimental characterizations of cellulose acetate tow are described. Finally， the effective measures to strengthen the quality of cellulose acetate tow are proposed， to provide some reference for relevant practitioners.

關(guān)鍵詞：醋酸纖維絲束;噴絲帽;濾棒

Key words： cellulose acetate tow;spinneret;filter rod

中圖分類號(hào)：TQ340.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）32-0130-02

0? 引言

隨著我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，使國民的生活質(zhì)量得到大幅度提升，百姓對(duì)生活與娛樂的要求也在不斷提升。尤其是香煙產(chǎn)品，作為我們生活的必需品之一，也在不斷優(yōu)化革新自身的品質(zhì)。醋酸纖維主要由棉花、木材以及亞麻等植物中的纖維素分子組成，采用醋酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，能夠得到品質(zhì)更加良好的天然高聚物，這便是最早的人在纖維，醋酸纖維絲束的最終品質(zhì)有一部分決定權(quán)在酯化反應(yīng)部分，就是說其反應(yīng)程度會(huì)直接影響到醋酸纖維絲束的強(qiáng)度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，醋酸纖維絲束的斷裂強(qiáng)度、卷曲能力以及卷曲數(shù)都會(huì)影響到香煙的最終品質(zhì)。因此，本文針對(duì)煙用醋酸纖維絲束的品質(zhì)控制措施進(jìn)行研究，不僅能夠提升香煙制造企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量與效率，還能夠提升我國香煙行業(yè)的整體制造工藝水平。

1? 醋酸纖維絲束的表征情況

1.1 煙用醋酸纖維絲束的電鏡表征? 圖1為煙用醋酸纖維絲束所制成香煙過濾嘴的橫截面在顯微鏡下的實(shí)際情況，圖2為香煙過濾嘴的平截面電鏡圖，通過圖中的情況能夠看出，絲束具有綜合交錯(cuò)、分布均勻的特點(diǎn)，并且這種立體結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)過濾煙嘴的表面積與膨松性提供保證，從而使過濾煙嘴對(duì)煙氣中的有害成分具有較好的截留與吸附效果。

1.2 煙用醋酸纖維絲束的光散射表征? 想要提升煙用醋酸纖維絲束的綜合品質(zhì)，還要針對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，可以將其融入到丙酮溶液中，并且采用激光散射表征反映情況，對(duì)煙用醋酸纖維絲束的溶液性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，從而科學(xué)提升高分子的粒徑、分子量以及粒徑分布情況，這樣能夠更加準(zhǔn)確的了解分子水平結(jié)構(gòu)，進(jìn)而了解到分子結(jié)構(gòu)對(duì)煙用醋酸纖維絲束品質(zhì)的影響程度。

圖3為煙用醋酸纖維絲束在丙酮溶液中的粒徑圖，根據(jù)圖中信息能夠看出，在10nm左右的煙用醋酸纖維絲束為單鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，而粒徑尺寸為100nm的煙用醋酸纖維絲束始終為聚集形態(tài)，這可能是由于煙用醋酸纖維絲束內(nèi)部產(chǎn)生的鏈狀分子能夠保證一定的吸附性，并且在粒徑尺寸發(fā)生改變時(shí)也能夠改變周圍的布局情況。因此，在對(duì)煙用醋酸纖維絲束進(jìn)行制造生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)其原材料進(jìn)行加工處理，尤其是紡絲，需要將其投入丙酮溶液中浸泡，從而除去影響絲束結(jié)構(gòu)與紡絲結(jié)構(gòu)的聚集體與各類雜質(zhì)。

根據(jù)對(duì)煙用醋酸纖維絲束進(jìn)行各類試驗(yàn)，能夠看出影響煙用醋酸纖維絲束最終品質(zhì)的影響因素有宏觀物理變化與內(nèi)部的粒徑尺寸，因此，只有合理掌握煙用醋酸纖維絲束的微觀結(jié)構(gòu)，才能保證過濾煙嘴的質(zhì)量。此外，通過電鏡與光散射的表征能夠了解到，煙用醋酸纖維絲束具有均勻分布、蓬松的立體結(jié)構(gòu)，在橫截面面積較大時(shí)能夠提升過濾嘴對(duì)有害物質(zhì)的截留與過濾效果，雜質(zhì)與聚集體都不利于煙用醋酸纖維絲束的生產(chǎn)與應(yīng)用，因此，需要在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注以上兩點(diǎn)因素，才能合理保證煙用醋酸纖維絲束的品質(zhì)。

2? 強(qiáng)化醋酸纖維絲束品質(zhì)的有效控制措施

2.1 合理調(diào)整噴絲帽的噴絲孔形狀? 經(jīng)過試驗(yàn)表明，通過調(diào)整噴絲帽的噴絲孔形狀，能夠有效提升煙用醋酸纖維絲束的穩(wěn)定性、截留能力以及濾棒的過濾效果。在生產(chǎn)煙用醋酸纖維絲束的過程中，主要的生產(chǎn)原料為丙酮溶液、水、醋酸纖維、二氧化鈦以及礦物油等，需要將以上原材料溶解為漿糊狀，并且經(jīng)過過濾，將過濾得到的液體傳輸?shù)郊徑z機(jī)內(nèi)，當(dāng)漿液通過紡絲機(jī)，需要對(duì)設(shè)備的相關(guān)控制計(jì)量進(jìn)行調(diào)整，并且保證設(shè)備提前進(jìn)行預(yù)熱，這樣才能有效保證煙用醋酸纖維絲束的質(zhì)量。當(dāng)噴絲帽噴出的漿液流入到甬道時(shí)，利用預(yù)熱的空氣對(duì)其進(jìn)行加熱，使?jié){液中的水分在傳輸過程中快速揮發(fā)，最終凝結(jié)成初生纖維，我們當(dāng)前用的大部分的噴絲帽的絲孔形狀為三角形，而生產(chǎn)醋酸纖維絲束的絲孔界面為正方向，因此，如果針對(duì)噴絲帽的絲孔形狀進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，使其能夠充分滿足漿液的揮發(fā)需求，這樣便能夠提升初生纖維的質(zhì)量。從而使過濾煙嘴達(dá)到更好的“降焦”效果[3]。

2.2 科學(xué)控制濾棒尺寸? 在醋酸纖維絲束漿化與揮發(fā)完畢后，就會(huì)成為初生纖維，由于剛剛擺絲的醋酸纖維絲束屬于粘彈性物質(zhì)，其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)還不太穩(wěn)定，其微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的纖維內(nèi)應(yīng)力、大分子結(jié)構(gòu)以及纖維形變時(shí)間都會(huì)造成一定的影響，此外，醋酸纖維絲束的卷曲程度也會(huì)對(duì)濾棒的半固定性、暫定性以及永固定性造成影響，也會(huì)導(dǎo)致最后的變形效果無法預(yù)計(jì)，我們只能通過調(diào)整制造方式對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)。從而促進(jìn)其蠕變反應(yīng)能夠順利完成。從而使醋酸纖維絲束頂部與底部的受力幅度相同。此外，由于濾棒在進(jìn)行蠕變反應(yīng)時(shí)，其定型效果與時(shí)間都會(huì)對(duì)濾棒最終的尺寸造成影響，這便需要保證絲束大于10cm厚的絲束質(zhì)量穩(wěn)定性，對(duì)濾棒的吸阻能力做出保證。因此，在進(jìn)行醋酸纖維絲束打包時(shí)，要盡量延長(zhǎng)擺絲的結(jié)束時(shí)間，這樣便能有效提升濾棒的穩(wěn)定性，合理延長(zhǎng)醋酸纖維絲束內(nèi)部丙酮的揮發(fā)與水分的揮發(fā)，減少捆扎帶對(duì)絲束質(zhì)量穩(wěn)定性的影響，提升濾棒的應(yīng)用效果[2]。

2.3 提升醋酸纖維絲束濾棒的卷曲能力? 醋酸纖維絲束的卷曲能力也能夠影響到濾棒最終的應(yīng)用質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)對(duì)醋酸纖維絲束的穩(wěn)定性造成極大的影響。因此，需要根據(jù)醋酸纖維絲束初生纖維的種類與規(guī)格選擇制定濾棒的生產(chǎn)模式，盡量提升濾棒的卷曲能力，并且還要保證一定的比例范圍，這也是影響醋酸纖維絲束品質(zhì)穩(wěn)定性的主要因素。當(dāng)前多數(shù)試驗(yàn)室對(duì)于醋酸纖維絲束卷曲能力的測(cè)試只是針對(duì)濾棒的斷裂強(qiáng)度、卷曲平均值以及穩(wěn)定性，不能有效反映出醋酸纖維絲束的實(shí)際能力。從而導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果存在一定的誤差，由于醋酸纖維絲束的卷曲能力能夠受控于卷曲精度，因此也會(huì)對(duì)醋酸纖維絲束的綜合穩(wěn)定性造成一定的影響。為提升卷曲能力，可以從以下幾個(gè)方面入手：首先，合理解決醋酸纖維絲束對(duì)時(shí)間產(chǎn)生的依賴性，必須保證醋酸纖維絲束在擺絲處理后半小時(shí)內(nèi)結(jié)束反應(yīng)，這樣也能夠在一定程度上優(yōu)化測(cè)試結(jié)果。其次，針對(duì)醋酸纖維絲束卷曲平均值以及斷裂強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)測(cè)，將影響程度控制到最低，從而保證醋酸纖維絲束卷曲數(shù)值的平均值能夠與絲束的實(shí)際卷曲能值相符合，從而使得測(cè)試卷曲能平均值與絲束的實(shí)際卷曲能值相符性大幅度提升，為提升濾棒的吸阻能力與穩(wěn)定性提供助力[3]。

3? 結(jié)論

綜上所述，隨著國民生活水平的不斷提升，對(duì)香煙的要求也越來越高，醋酸纖維絲束作為香煙的主要構(gòu)成部分，其自身的品質(zhì)與穩(wěn)定性會(huì)直接影響到香煙的整體質(zhì)量。因此，必須強(qiáng)化煙用醋酸纖維絲束的質(zhì)量，才能合理保證香煙制造企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。提出強(qiáng)化醋酸纖維絲束品質(zhì)的有效措施，具體為合理調(diào)整噴絲帽的噴絲孔形狀、科學(xué)控制濾棒尺寸、提升醋酸纖維絲束濾棒的卷曲能力，從而使煙用醋酸纖維絲束的品質(zhì)能夠得到有效保證。

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作者簡(jiǎn)介：王希文（1990-），男，江蘇南通人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向?yàn)槎姿崂w維素生產(chǎn)工藝、安全生產(chǎn)。