微型烟支分切器的研究与应用

张志刚 任旭东 郜海民 刘胜利

（河南中烟工业有限责任公司新郑卷烟厂，河南 新郑 451150）

1 存在问题

在现有卷烟吸阻设计中，一般的做法是根据烟支设计规格包括烟支总长L、接装纸长度L1、短支烟长度L2、滤棒长度(L-L1)]卷制成烟支，经综合测试台

检测，达到目标值时，即将滤棒吸阻和烟支吸阻作为标准下发执行；达不到目标值时，对滤棒段吸阻或烟支重量进行修正后，再卷烟并进行测试，直到达到目标值为止。近年来，在线生产过程中，当卷烟吸阻发生波动时，只能通过测试未加接装的短支烟（L2）和滤棒的吸阻进行分析，但由于无法实现对应取样而使分析结果经常出现偏差：同时，在取样过程中也会造成烟丝和接装纸、卷烟纸等卷烟材料的无谓浪费。而如果采取将卷制好的烟支中的滤棒和带部分接装纸的短支烟直接分离的方法进行分析，虽然可以实现对应测试，但由于在分离过程中，结合部容易出现变形、烟丝掉落及接装纸断裂口不齐等现象，仍然导致分析结果出现偏差。

图1 烟支示意图

2 研究方法和装置结构

2.1 研究方法

根据接装成型后的烟支中滤棒和短烟支之间存在微小空隙的特点，研究了微型烟支分切器，实现了在烟支无损伤、变形及烟丝基本无掉落的前提下，短支烟与滤棒的有效分离，实现了烟支、滤棒和带部分接装纸的短支烟吸阻和通风率的对应测试。根据测试结果，利用下式进行烟支吸阻、烟支通风率构成的分析与及设计，和滤棒通风率、滤棒PDC与滤棒PDO之间关系的分析：

烟支PDO=滤棒PDO+短支烟吸阻（带部分接装纸，下同）

烟支PDC=滤棒PDC+短支烟吸阻

烟支通风率=滤棒通风率+短支烟通风率

2.2 装置结构

微型烟支分切器主要由支架、圆盘、切刀、手柄、进样孔、标尺、移动定位块等部分组成（具体结构见图2）。通过手柄传动，圆盘带动切刀作旋转运动，在进样孔中间的刀口处完成短支烟与滤棒的分切。由于圆盘直径非常大，增加了切割力，可以有效保证烟支分切后不变型；进样孔的圆周较烟支略大，可使烟支在切割过程有一定程度的转动，不会因为局部受力过大而使烟丝掉落；标尺主要起测量作用，移动定位块一方面起到定长作用，另一方面防止烟支在受力状态下中出现横向位移而使分切位置发生偏移。

图2 微型烟支分切器结构图

3 应用效果

2010年8月，红旗渠（银河之光）卷烟吸阻平均值高出设计值100pa以上，经常出现超出标准允差范围上限的情况，严重影响卷烟的感官质量。为此，我们利用该烟支分切器对烟支进行分切，并利用综合测试台对吸阻进行了分析，发现主要原因为滤棒PDC太高。通过对滤棒通风率（x）与烟支中滤棒PDO和滤棒PDC的比率（Y）之间的关系进行分析，得出下式：

依据上式，确定对于该牌号而言，在滤棒通风率20%前提下，要获得640pa的滤棒PDO，滤棒PDC应为780*4=3120Pa。

根据测试结果，我们对滤棒吸阻（即PDC）标准中准值由3200pa调整为3100pa，从而使烟支吸阻（即PDO）平均值回归到标准中准值，有效地保证了产品质量的稳定。

同样，2010年10月份黄金叶（软大金圆）卷烟吸阻出现冲高现象，借助该烟支分切器制作样品并进行分析，发现原因是卷制机型由超九转为PROTOS后，滤棒通风率低了3%。针对原因，我们通过分析后，发现该牌号有效通风面积比调整前低了2/7。通过胶辊无胶区宽度加大2mm的调整，使该牌号卷烟吸阻回归正常。

结束语

该烟支分切器全部采用手工操作，不需要其它动力，操作方便。具有制样成本低、烟支无损伤或变形、能够实现短支烟、滤棒和烟支吸阻的同步分析的特点。是行业相关专业人员进行卷烟吸阻分析、设计和滤棒通风率、滤棒PDC与滤棒PDO之间关系分析不可或缺的好帮手。

[1]王茂飞.DSP技术与应用开发[M].北京：清华大学出版社，2007.