蒸汽温度、压力工艺参数对醋纤中空滤棒质量特性的影响

蒋国祥王锡莹* 郭春林何苑尔吴峰吕小波

（红塔烟草（集团）有限责任公司玉溪卷烟厂，云南玉溪 653100）

摘要：本文以醋纤中空滤棒圆周、硬度稳定性与外观特征等为衡量指标，系统分析施加不同蒸汽温度、压力工艺参数，对滤棒物理指标与外观上的影响。确定醋纤中空滤棒成形过程中施加蒸汽压力、温度的最优参数调控区间，为降低滤棒成形导致的质量风险隐患，提升卷烟产品质量的控制水

关键词：

滤棒、蒸汽温度、蒸汽压力、物理指标

出处：

《前瞻科技》2023年1期

DOI：
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
专辑：
科学Ⅰ辑;信息科技
专题：
信息、科学;综合科技
分类号：
G90;N92

摘要：本文以醋纤中空滤棒圆周、硬度稳定性与外观特征等为衡量指标，系统分析施加不同蒸汽温度、压力工艺参数，对滤棒物理指标与外观上的影响。确定醋纤中空滤棒成形过程中施加蒸汽压力、温度的最优参数调控区间，为降低滤棒成形导致的质量风险隐患，提升卷烟产品质量的控制水平提供有利支撑。

关键词：滤棒、蒸汽温度、蒸汽压力、物理指标

MAGIC滤棒成形机采用的蒸汽一体成形方式，其关键工艺参数包括施加蒸汽的温度和压力，不合理的蒸汽参数可能导致滤棒成形效率低，过程质量控制水平低，进一步影响成品质量及下一步卷烟生产。因此针对设备蒸汽参数设置开展试验，研究蒸汽温度与压力对滤棒物理指标的影响规律，可有效提升滤棒产品质量控制水平。

1.1 材料与方法

1.1.1 试验材料及仪器

1）试验规格：细支“五角星形”中空滤棒；2）试验设备/车速：MAGIC滤棒成形机/1100支/min；3）材料技术要求：4.8Y/22000（双包）丝束； 5）试验仪器：GD综合测试台；

1.1.2 试验方法

1）固定滤棒成型机的设备参数：

Ø 辊速比（上部/下部丝束）： V2/V1=1.312；V2/V3=1.555

Ø 喷嘴压力：8.5bar；辊压力：2.2bar

Ø 增塑剂施加量：45mg

2）重复试验次数：n=3

3）检测要求：将成品放入温度（22±1）℃、（60±3）% 的环境中放置24h后，按照规定的方法要求对样品进行物理性能检测。

1.2 调整一二级蒸汽压力试验

1）调整一二级蒸汽压力调整值：1.8bar、2.0bar、2.2bar、2.4bar

2）试验结果，见表1

表1 不同一二级蒸汽压力下滤棒物理指标差异性分析表

蒸汽压力 bar	组数	1.8	2.0	2.2	2.4	2.6
滤棒硬度均值	1＃	96.15	97.15	96.89	97.56	96.85
	2＃	97.58	97.63	97.28	96.89	97.66
	3＃	98.25	96.62	97.76	97.24	96.82
	平均值	97.33	97.13	97.31	97.23	97.11
滤棒硬度标偏	1＃	1.016	1.015	1.072	1.018	1.047
	2＃	1.072	1.031	1.012	1.051	1.022
	3＃	1.025	1.077	1.014	1.022	1.043
	平均值	1.038	1.041	1.033	1.030	1.037
变异系数	1＃	1.057	1.045	1.106	1.043	1.081
	2＃	1.099	1.056	1.040	1.085	1.046
	3＃	1.043	1.115	1.037	1.051	1.077
	平均值	1.066	1.072	1.061	1.060	1.068
滤棒圆周均值	1＃	16.76	16.51	16.32	16.22	16.25
	2＃	16.42	16.22	16.37	16.41	16.11
	3＃	16.47	16.47	16.32	16.25	16.15
	平均值	16.55	16.40	16.34	16.29	16.17
滤棒圆周标偏	1＃	0.019	0.026	0.018	0.035	0.014
	2＃	0.024	0.015	0.012	0.025	0.021
	3＃	0.031	0.021	0.037	0.031	0.033
	平均值	0.025	0.021	0.022	0.030	0.023
变异系数	1＃	0.113	0.105	0.031	0.012	0.112
	2＃	0.146	0.176	0.021	0.034	0.143
	3＃	0.188	0.0167	0.037	0.021	0.104
	平均值	0.149	0.099	0.030	0.022	0.120

结论：在不同的一二级蒸汽压力下，（1）从中空滤棒硬度均值、控制稳定性无显著差异；而圆周均值、控制稳定性有显著性差异，且圆周值大小随蒸汽压力的增加而减小；（2）从外观质量方面看，随蒸汽压力的增加，中空滤棒空腔内会出现毛绒。通过实验，将一二级蒸汽压力控制在2.2 bar最佳。

1.3 调整一级蒸汽温度T1试验

1）调整一级蒸汽温度T1：120℃、125℃、135℃、140℃

2）试验结果见表2

表2不同蒸汽温度T1下滤棒物理指标差异性分析表

蒸汽温度T1	组数	120	125	135	140
滤棒硬度均值	1＃	96.85	96.86	96.79	97.76
	2＃	97.48	97.48	97.68	96.79
	3＃	97.56	97.32	97.76	97.24
	平均值	97.30	97.22	97.41	97.26
滤棒硬度标偏	1＃	1.016	1.055	1.005	1.018
	2＃	1.042	1.021	1.001	1.031
	3＃	1.045	1.057	1.007	1.022
	平均值	1.034	1.044	1.004	1.024
变异系数	1＃	1.049	1.089	1.038	1.041
	2＃	1.069	1.047	1.025	1.065
	3＃	1.071	1.086	1.030	1.051
	平均值	1.063	1.074	1.031	1.053
滤棒圆周均值	1＃	16.66	16.31	16.32	16.12
	2＃	16.42	16.42	16.27	16.21
	3＃	16.47	16.47	16.12	16.11
	平均值	16.52	16.40	16.24	16.15
滤棒圆周标偏	1＃	0.019	0.016	0.013	0.021
	2＃	0.024	0.015	0.012	0.025
	3＃	0.021	0.021	0.017	0.021
	平均值	0.021	0.017	0.014	0.022
变异系数	1＃	0.114	0.098	0.080	0.130
	2＃	0.146	0.091	0.074	0.154
	3＃	0.128	0.128	0.105	0.130
	平均值	0.129	0.106	0.086	0.138

结论：在不同的一级蒸汽温度T1下，（1）从中空滤棒硬度均值无显著差异；硬度控制稳定性存在显著差异；圆周均值、控制稳定性有显著性差异，且圆周值大小随蒸汽温度的增加而减小；（2）从外观质量方面看，随蒸汽温度的增加，中空滤棒会出现胶孔。通过实验，将一级蒸汽温度T1控制在135℃最佳，设备参数优化中需将该项指标固定。

1.4 调整二级蒸汽温度T2试验

1）调整二级蒸汽温度T2：140℃、200℃、250℃、255℃

2）实验结果见表3

表3不同蒸汽温度T2下滤棒物理指标差异性分析表

蒸汽温度T2	组数	140	200	250	255
滤棒硬度均值	1＃	96.75	96.71	96.59	97.76
	2＃	97.48	97.48	97.18	96.49
	3＃	97.36	97.32	97.76	97.24
	平均值	97.20	97.17	97.18	97.16
滤棒硬度标偏	1＃	1.016	1.025	1.004	1.018
	2＃	1.032	1.041	1.001	1.018
	3＃	1.045	1.057	1.005	1.022
	平均值	1.031	1.041	1.003	1.019
变异系数	1＃	1.050	1.060	1.039	1.041
	2＃	1.059	1.068	1.030	1.055
	3＃	1.073	1.086	1.028	1.051
	平均值	1.061	1.071	1.033	1.049
滤棒圆周均值	1＃	16.66	16.51	16.32	16.12
	2＃	16.52	16.42	16.37	16.47
	3＃	16.37	16.37	16.32	16.31
	平均值	16.517	16.433	16.337	16.307
滤棒圆周标偏	1＃	0.019	0.017	0.013	0.021
	2＃	0.024	0.017	0.012	0.025
	3＃	0.021	0.021	0.011	0.021
	平均值	0.021	0.018	0.012	0.022
变异系数	1＃	0.114	0.103	0.080	0.130
	2＃	0.145	0.104	0.073	0.154
	3＃	0.128	0.128	0.067	0.130
	平均值	0.129	0.112	0.073	0.138

结论：在不同的二级蒸汽温度T2下，（1）从中空滤棒硬度均值无显著差异；硬度控制稳定性存在显著差异；圆周均值、控制稳定性有显著性差异，且圆周值大小随蒸汽温度的增加而减小；（2）从外观质量方面看，随蒸汽温度的增加，中空滤棒会出现胶孔。通过实验，将二级蒸汽温度T2控制在250℃最佳，设备参数优化中需将该项指标固定。

作者简介：蒋国祥，男，1977年12月，籍贯：云南省个旧市，民族：汉，助理工程师，本科，从事卷烟工艺技术研究。

*通讯作者：王锡莹，女，1994年5月，籍贯：云南省曲靖市，民族：汉，助理工程师，本科，从事卷烟工艺研究。