ZJ118卷接机组VE工艺参数对烟支质量稳定性影响

燕振振，王永红，王柏朝*，贾春乾，柯伟，焦琨，史建新，王文成，马治国，王东燕，王丹，王虹

ZJ118卷接机组VE工艺参数对烟支质量稳定性影响

燕振振1，王永红2，王柏朝1*，贾春乾1，柯伟1，焦琨1，史建新2，王文成1，马治国1，王东燕1，王丹1，王虹1

1 陕西中烟工业有限责任公司延安卷烟厂，陕西省延安市姚店工业园区 716000；2 陕西中烟工业有限责任公司技术中心，陕西省宝鸡市高新大道100号 721013

【目的】探究ZJ118卷接机组VE工艺参数对烟支质量稳定性的影响。【方法】通过VE工艺参数正交试验确定最佳设置参数，并探究对烟支物理指标的影响。【结果】（1）二次分选阀开度、针辊供丝量系数是影响端部落丝的主要因素，二次分选阀开度越小、针辊供丝量系数越大，端部落丝情况越小。（2）针辊供丝量系数对重量标偏影响最大，针辊供丝量系数越大，重量标偏越小。（3）针辊供丝量系数对吸阻标偏影响最大，二次分选次之，风室设定负压与一次分选影响最小。针辊供丝量系数为50%，吸丝负压设定为8200 Pa，一次分选压力在设备工艺范围内，二次分选阀开度在质量工艺要求范围内越小越好，此时烟支质量稳定性较好。

ZJ118卷接机组；VE工艺参数；烟支质量；稳定性

ZJ118卷接机组目前属于卷烟行业内高速主力机型，由供料成条机（VE）、卷制成型机（SE）和滤嘴接装机（MAX）三部分组成，具有高生产率、高可靠性、低消耗、节能环保、智能化与自动化的特点。近年国内一些卷烟生产企业针对ZJ17、ZJ19、ZJ112等卷接机组，基于“ZJ17卷烟机工艺参数对烟支质量的影响”[1-4]“ZJ17卷烟机梗丝风选工艺参数及设备改造”[5]“ZJ19B卷接机组回丝系统的控制系统改进”[6]、“ZJ17卷接机组供丝系统设计参数分析及改进”[7]、“降低生产消耗”“烟支质量稳定性”[8]等方面进行了研究。依据上述机型的设备工艺参数研究，发现工艺参数的控制对卷接机组的产品质量有着重大影响。

目前，ZJ118卷接机组设备工艺参数对烟支质量影响的系统研究国内尚未见报道，因此展开ZJ118卷接机设备工艺参数控制研究很有必要，为探究VE工艺参数对烟支质量稳定性的影响，提升生产过程质量控制能力，通过生产测试正交试验，研究VE工艺参数控制对烟支质量稳定性的影响。

2015年5月4日习近平在与北京大学学子座谈中指出：“我们要坚持道路自信、理论自信、制度自信，最根本的还有一个文化自信。”文化自信是一个民族、一个国家以及一个政党对自身文化价值的充分肯定和积极践行，并对其文化的生命力持有的坚定信心。大别山革命老区拥有丰富的文化底蕴，在党的领导下形成了“坚守信念、胸怀全局、团结一心、勇当前锋”的大别山精神。随着国家对大别山革命老区的不断重视，大别山红色文化的弘扬和传承有了新的机遇，而位于大别山区的信阳师范学院在实现红色文化育人上拥有得天独厚的独特优势。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

QTM综合测试台（英国Cerulean公司）；ZJ118卷接机组（常德烟机公司）。

本文提出了一种基于可穿戴传感器的LSTM跌倒检测神经网络模型。通过滑动时间窗截取时间序列传感器信息(包括加速度、角速度等信息),原始数据只需进行归一化等预处理便可作为模型的输入。神经网络通过训练自动学习并提取数据内部的特征,再利用分类器判断是否为跌倒数据。该方法省去了人工的特征提取,实现了从原始数据到判断结果的端到端处理。我们使用MobiAct和SisFall两个跌倒检测数据集测试模型的性能。实验结果显示,本文提出的跌倒检测模型可以达到较高的精确度(99.58%～99.68%)和较低的时延(2.2 ms以内)。与其他类似模型相比,LSTM跌倒检测模型能够在两方面性能实现较好的平衡。

术前预康复是指在术前针对有可能影响术后康复的状态进行调理，以减少术后并发症的发生，加速术后患者的康复速度。术前1个月的戒酒有利于减少出血、伤口愈合不良、心肺并发症等。术前戒烟有利于降低肺部及切口并发症的风险，术前戒烟1个月以上获益更多。通过改善营养，纠正术前低蛋白、贫血情况可有效改善预后，针对术前存在中度以上通气功能障碍的患者，术前呼吸功能锻炼(如指导患者进行有效咳嗽，体位引流及胸背部拍击等)有利于提高患者肺功能及对手术的耐受性，显著降低术后肺部并发症发生率，缩短住院时间。

烟丝原料采用陕西中烟工业有限责任公司一类烟“延安（红韵）”牌号正常生产所使用的烟丝，卷烟纸由民丰特种纸股份有限公司提供、滤棒由江苏大亚滤嘴材料有限公司提供、接装纸由安徽集友纸业包装有限公司提供。

1.2 实验方法和条件

1.2.5 VE工艺参数正交试验

二次分选的气流将烟丝输送到流化床，分选出的烟梗落入下振槽，被抽到烟梗箱之内，所以二次分选的主要作用是决定剔除烟梗的量。通过阀开度调整手柄可使二次分选风板截面增大或减小，实现控制被分离烟梗数量的多少[12]。

表1 针辊供丝量系数与回丝量对应关系

Tab.1 Corresponding relationship between quantity of cut tobacco supplied by needle roller and quantity of cut tobacco returned

宇晴点头称是，环顾着四围诸峰：“我喜欢这个栽花种草的好地方，改天我带你们去晴昼海看花去，几千几万的花，每一天都不同，都是我种的！”黑衣人也在一旁含笑点头，一脸的怜爱，好像看着小妹献宝的大哥似的。

风室装置的负压作用是将烟丝吸附在吸丝带上并决定吸丝带吸附烟丝数量的多少，然后输送烟丝进入烟条成形机的烟枪之内[10]。负压实际范围为（0～85 hPa），打开设备辅助驱动，在人机界面“停机时负压控制阀位置”处对阀开度进行调整并进行试验分析，见表2。

表2 风室装置负压与阀开度对应关系

1.2.3 “VE一次分选压力调整”试验

1.2.2 “风室装置负压与阀开度对应定量关系”试验设计

基于以上试验研究的基础，依据正交试验设计原则，以“针辊供丝量系数、风室设定负压、一次分选压力、二次分选阀开度”4个VE关键工艺参数为试验因素，对每个试验序列进行取样并测量端部落丝量、硬度标偏、吸阻标偏、总通风标偏、圆周标偏、重量标偏，取样和检测按参考文献[13-14]中的规定进行。每个序列烟支样品物理指标检测5次，每次30支，取平均值进行分析，结果见表4。通过正交试验对测试数据进行计算，依照正交试验数据分析的直观分析法与方差分析法进行分析[15]，以确定最佳设置参数。

表3 VE一次分选阀开度对应关系

Tab.3 Relationship between VE primary sorting pressure and valve opening

通过现场试验数据，针对“针辊供丝量系数、风室设定负压、一次分选压力、二次分选阀开度”4个工艺参数对烟支物理指标影响情况进行分析。

1.2 研究方法 超声检查由专业产科超声医师采用GE Voluson E8型彩色多普勒超声诊断仪，探头频率3～5 MHz，按照规范化标准切面，根据孕周要求测量胎儿常规项目，在11～13+6周观察胎儿NT及鼻骨，对NT异常的胎儿在11～20周加做三尖瓣血流及静脉导管血流检测。对所有胎儿进行追踪随访。

1.2.1 “针辊供丝量系数与回丝量对应定量关系”试验设计“针辊供丝量系数”定义针辊转速和烟条行进速度之间的比率。数值愈高，回丝量愈大[9]，这一参数必须设置合理以便保证充足的回丝量（30%～50%)。启动ZJ118卷接机组进行测试，在烟支重量稳定时，在人机界面里设置针辊供丝量系数，设置范围（10%～150%），每次间隔10%进行试验。2 min收集来自卷烟机在扫描器之前的烟条上的烟丝作为样品，与此同时，收集由落丝振槽返回的烟丝作为样品，对烟丝样品进行称重并记录，重复步骤进行试验并记录，见表1。

一次分选正压气流的大小，直接影响到进入流化床烟丝含梗率。一次分选压力由主气压阀、一次风选调节阀共同决定[11]。主气压阀工艺要求设定范围为（40～50 hPa），一次风选调节阀工艺要求设定范围为（≥30 hPa）。分别调整主气压阀与一次风选调节阀的阀开度进行试验分析，见表3。

表4 VE工艺参数对烟支质量稳定性的影响正交试验表

Tab.4 Orthogonal test table for influence of VE process parameters on cigarette quality stability

2 结果与讨论

1.2.4 “VE二次分选阀开度调整”试验

2.1 VE工艺参数对端部落丝的影响

通过表4计算正交试验中4个工艺参数的均值，表5极差数值大小比较可得：二次分选对端部落丝影响最大，针辊供丝量系数次之，之后是一次分选与风室设定负压，二次分选阀开度越小，端部落丝情况越小，针辊供丝量系数越大，端部落丝情况越小。依据方差分析结果，值≥临界值（表6），其中二次分选、针辊供丝量系数是影响端部落丝的主要因素，风室设定负压与一次分选压力为一般因素。

表5 VE工艺参数对端部落丝的影响正交试验表

Tab.5 Orthogonal test table for influence of VE process parameters on tobacco loss from cigarette end

表6 VE工艺参数对端部落丝影响的方差分析

Tab.6 Analysis of variance for influence of VE process parameters on tobacco loss from cigarette end

2.2 VE工艺参数对重量标偏的影响

根据表4计算正交试验中4个工艺参数的均值，表7极差数值大小比较可得：针辊供丝量系数对重量标偏影响最大，二次分选次之，之后是风室设定负压与一次分选，针辊供丝量系数越大，重量标偏越小。依据方差分析法值≥临界值（表8），其中针辊供丝量系数、二次分选是影响重量标偏的主要因素，风室设定负压与一次分选压力为一般因素。

表7 VE工艺参数对重量标偏的影响正交试验表

Tab.7 Orthogonal test table for influence of VE process parameters on weight standard deviation

表8 VE工艺参数对重量标偏影响的方差分析

Tab.8 Analysis of variance for influence of VE process parameters on weight standard deviation

2.3 VE工艺参数对吸阻标偏的影响

根据表4计算正交试验中4个工艺参数的均值，表9极差数值大小比较可得：针辊供丝量系数对吸阻标偏影响最大，二次分选次之，之后是风室设定负压与一次分选。依据方差分析法F比≥F临界值（表10），其中针辊供丝量系数、二次分选是影响吸阻标偏的主要因素，风室设定负压与一次分选压力为一般因素。

表9 VE工艺参数对吸阻标偏的影响正交试验表

Tab.9 Orthogonal test table for influence of VE process parameters on the standard deviation of draw resistance

表10 VE工艺参数对吸阻标偏影响的方差分析

Tab.10 Analysis of variance for influence of VE process parameters on the standard deviation of draw resistance

3 结论

（1）二次分选、针辊供丝量系数是影响端部落丝的主要因素，二次分选阀开度越小、针辊供丝量系数越大，端部落丝情况越小。（2）针辊供丝量系数对重量标偏影响最大，针辊供丝量系数越大，重量标偏越小。（3）针辊供丝量系数对吸阻标偏影响最大，二次分选次之，风室设定负压与一次分选影响最小。当针辊供丝量系数为50%，吸丝负压设定为8200 Pa，一次分选压力在设备工艺范围内，二次分选阀开度在质量工艺要求范围内越小越好，此时烟支质量稳定性较好。

本研究确定了ZJ118卷接机组“针辊供丝量系数与回丝量对应关系”的数学模型以及风室装置负压和一次分选压力调整的参考范围，为以后行业内ZJ118机组的VE工艺参数研究提供了数据基础和研究方向，同时也为产品质量的优化奠定了基础。

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Effects of VE process parameters of ZJ118 cigarette maker on cigarette quality stability

YAN Zhenzhen1, WANG Yonghong2, WANG Baichao1*, JIA Chunqian1, KE Wei1, JIAO Kun1, SHI Jianxin2, WANG Wencheng1, MA Zhiguo1, WANG Dongyan1, WANG Dan1, WANG Hong1

1 Yan'an Cigarette Factory, China Tobacco Shaanxi Industrial Co., Ltd., Yan'an 716000, Shaanxi, China;2 Technology Center, China Tobacco Shaanxi Industrial Co., Ltd., Baoji 721013, Shaanxi, China

This study aims to explore the effects of VE process parameters of ZJ118 cigarette maker on cigarette quality stability. The optimal setting parameters were determined through orthogonal experiments of VE process parameters, including quantity coefficient of cut tobacco supplied by the needle roller, negative pressure of VE, primary sorting pressure, valve opening of secondary sorting, and their effects on the physical characteristics of cigarettes were investigated.. The results show that: 1) Valve opening of secondary sorting and quantity of cut tobacco supplied by the needle roller are the main factors affecting the tobacco loss from cigarette end. The smaller the valve opening of secondary sorting is, the larger the quantity of cut tobacco supplied by needle roller is, and the smaller the tobacco loss from cigarette end will be. 2) Quantity coefficient of cut tobacco supplied by needle roller has the greatest influence on the weight standard deviation，When the quantity of cut tobacco supplied by needle roller is larger, weight standard deviation will be smaller. 3) Quantity coefficient of cut tobacco supplied by needle roller has the largest influence on the standard deviation of draw resistance, followedby valve opening of secondary sorting, the negative pressure of VE, and primary sorting pressure has the smallest influence. When the quantity coefficient of cut tobacco supplied by needle roller is 50%, the negative pressure of VE is set to (8200Pa), and a smaller opening of the secondary sorting valve is preferable within the quality process requirement range for better stability in cigarette quality.

ZJ118 cigarette-making machine; VE process parameters; cigarette quality; stability

Corresponding author. Email：422029370@qq.com

陕西中烟工业有限责任公司科技项目“适用于中细支和中高档卷烟丝状梗丝技术研究”（BA000-ZB19005）

燕振振（1989—），学士，工程师，从事卷烟工艺技术研究，Tel：19991106169，Email：yanzhenzhen@126.com

王柏朝（1994—），Tel：18891100225，Email：422029370@qq.com

2022-12-20；

2023-06-06

燕振振，王永红，王柏朝，等. ZJ118卷接机组VE工艺参数对烟支质量稳定性影响[J]. 中国烟草学报，2023，29（5）.YAN Zhenzhen, WANG Yonghong, WANG Baichao, et al. Effects of VE process parameters of ZJ118 cigarette maker on cigarette quality stability[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2023,29(5). doi:10.16472/j.chinatobacco.2022.212