
【摘要】切梗是卷煙廠的關鍵工序,對設備和工藝指標的要求相對較高,是影響工廠經濟效益的主要因素。所以說,切梗的質量尤為重要。下面具體來談影響切梗絲質量的主要因素。
【關鍵詞】切梗;刀門;制絲工藝;壓梗
1.主要設備簡介
(1)切絲機:其主要任務是將經過處理(膨脹、壓梗)后的煙梗切成合格的梗絲。
(2)壓梗機:將膨脹后的煙梗壓制一定厚度,便于切絲機切削,同時保證切出的梗絲狀態與煙絲更為接近。
(3)HT(隧道式加濕加濕機):其主要任務是將后的煙梗增溫增濕,使煙梗膨脹,有彈性,提高煙梗的耐加工性,保證切削的質量。
2.影響切梗絲質量的主要因素分析
2.1切絲機的設備調試狀態
2.1.1切絲寬度
切絲寬度是由刀輥和排鏈的相對線速度決定的。目前的切絲機可以通過變頻器來控制。在切絲過程中,切絲寬度一般保持不變。該型切絲機寬度一般在0.1-0.5mm之間可調。由于該型切絲機是用電機驅動,變頻控制,保證了設定切絲寬度的準確性。一般來說,切梗絲的寬度設定為0.12-0.16mm,允差為0.03mm。如果切的太薄,梗絲的造碎會增加,進而影響烘后梗絲的出絲率及填充力,烘后的梗絲出絲率降低,填充力下降。反之,如果切的太厚,則單位重量的煙梗產出的梗絲數量勢必下降,同樣會影響切梗絲質量,對后序設備烘干造成負擔,烘后梗絲的卷制過程中易出現產量下降的情況,同時還會影響產品的內在質量,改變吃味。
2.1.2刀門壓力的影響
該型設備利用氣動加壓的方式,壓力可在0-57bar之間調節,一般不提倡在高壓力下的工作。但往往其實際值也受供氣壓力的影響。供氣壓力不應低于4.8mpa,一般不高于6mpa。刀口壓力太高,會將煙梗內的游離水擠出表面,不僅排鏈容易打滑,而且在刀門口處很容易使煙梗脫出造成切絲質量下降;刀口壓力太低,則壓不住煙餅,造成煙餅內空洞,切削過程中會有大量梗簽梗塊的掉落。
2.1.3刀門間隙的影響
刀門間隙是指刀片刀口與下門條及左右刀門之間的間隙,一般要求0-0.2mm。可以通過調整刀片長度,刀門高度方法獲得,并且要求左右平行一致,刀門間隙直接影響切梗絲的質量,如果間隙過大,則煙梗在刀門口處于突出的狀態,這樣被切削,容易直接被打下來,有點類似刀口壓力不足的情況,特別是在刀長的情況下更是如此,所以要定期調試,一般可以通過調整金剛石的高度來完成,根據情況可每周調整大約為1/10圈。如果刀伸出太長,刀片刃口超過下封條4.5mm,則必須更換刀門條。
2.1.4刀片、砂輪、金剛石的影響
刀片在磨刀過程中要求不打刀、不卷刀,刀片刃口角度約為23度,可以通過調整砂輪架的間隙來調整砂輪與刀片的接觸位置,從而改變刀片刀口的傾角。砂輪的進給速度也要合適(一般為一格左右),金剛石支架必須穩定,不能顫動。只有這三者完美的結合才能保證切出高質量的煙絲。至于刀片,砂輪的硬度,材料等問題,在這里不做深入研究。
2.2煙梗水分
我們常說,制絲線就是個玩“水”的過程。在切絲工序,我們要求先提高水分到一個程度,加料后進一步提高直到烘前達到最高,完成膨脹,從而通過干干燥設備來干燥、定型,提高煙絲彈性和填充力,去除部分雜氣。
在切梗工序前已有洗梗,二次HT潤梗,包括兩次貯梗,都是為了使煙梗達到合適的平衡水分,從而提高煙梗的彈性和耐加工性,進而提高切梗絲的質量和出絲率(合格率)。有人做過煙梗的出絲率與煙梗水分的實驗,其結果如:
煙梗水分與出絲率關系圖
從上圖可以看到水分在33%左右的出絲率是較高的,事實上,一般煙梗的水分控制在30-35%之間,但根據不同部位煙梗吸水率的差別會有較大的差別。為了提高切梗絲質量,有的廠家對煙梗的產地和部位也做了要求,但考慮到梗絲在降焦減害、提高企業經濟效益等方面關系,往往還會有更精心的搭配和組合。
煙梗水分太低,切梗時會有較大的造碎,而且容易出現掉梗現象,這主要是其內部沒有充分吸收水分,纖維組織過于疏松,耐加工性低造成的;而煙梗水分過高會使排鏈表面粘水,打滑,切梗過程擠壓出大量水分,煙梗因打滑壓不住,煙梗粘刀嚴重,對切梗的質量無益,同時對設備也造成較大的損害。
2.3溫度及膨脹效果的影響
為了提高煙梗的耐加工性,在切梗前增加了HT工序,提高煙梗的溫度,使煙梗膨脹,富有彈性,出口溫度控制在80℃左右。我們希望煙梗膨脹而不大量吸收水分,所以只使用了飽和蒸汽,爾后,還要對進入切梗機前的煙梗進行風冷,使其溫度下降到45℃以下。溫度過高,雖然膨脹的效果會更好,但增加了煙梗的表面粘度,特別在高壓力環境下,極為出現粘刀的現象,同時切出的梗絲松散度下降,容易粘連。
2.4相關設備的工藝技術的影響
壓梗機的間隙設定各個工廠有較大的差別。壓的太薄,容易把煙梗纖維組織壓出,造成破碎,切成梗絲造碎增多,影響出絲率,同時也使烘后梗絲的填充能力下降,不利于工廠的經濟效益;而壓的太厚,則達不到切成絲狀的技術要求,壓梗厚度一般控制在0.1-1.5mm之間,根據需要可以定期調校。其次壓梗機的潤濕系統要求霧化良好,不應對煙梗水分造成太大影響,一般應小于0.5%。大部分采用熱壓工藝,使用蒸汽對水進行霧化,但對噴嘴要求很高,使用過程中問題很多。后來我們改過采用壓縮空氣來霧化,但由于壓力分配不均,容易出現一頭霧化的情況。現在采用工廠供水自來壓霧化,同時改變了噴嘴的位置,具有一定的效果,但對水壓的穩定性要求高。霧化效果有待進一步改進,應防止出現噴出水柱等情況,對水分造成較大影響。
由于切梗多采用水平喂料,自身也裝有流量控制裝置,根據需要和切絲能力設計合適的流量控制,盡量減少供料端相關設備的停車,因為在停車過程中煙梗的瞬間加工特性被改變。頻繁停車對質量的影響也是很大的。
切梗工藝是一個系統的控制過程,對設備的要求高,而且需要事先對煙梗進行多項預處理,只有各個設備完美配合,才能達到預期的效果,由于加工過程中水分達到30%以上,設備粘垢的問題較為普遍,再加上各種梗特性的影響,不可避免出現梗簽等現象,所以要對烘后的煙梗進行風選。由于水分較大,對切梗機的保養要求也較高。
目前切絲機的設計已相當成熟,還出現了各種新穎的設計,來進一步提高設備的可用性和保證能力。在加工工藝的設計中仍有很多值得研究的方案,比如有的可選在切梗前增加緩沖柜和定量喂料設備。但萬變不離其宗,提高切絲質量才是根本目的。理論來自于實踐,反過來又指導實際生產,是一個不斷循環提高優化的過程。
影響切梗質量的因素很多,但只要認真研究、合理控制、不斷優化,是完全可以保證切梗工藝要求的。以上是本人結合多年實踐經驗和應用,系統的分析了影響切梗質量的主要因素,對相關企業和技術人員具有一定的參考作用。由于成文倉促,定有不當之處,還望批評指正!