ZJ19型卷煙機平準器特征參數的建立

齊延鵬 丁康鐘 何蓉 李曦 黃治 劉華 俞海軍 周學政

摘要為研究ZJ19卷煙機平準器與卷煙空頭率的關系，采用正交設計方法，對平準器關鍵參數進行了研究，測定了卷煙機空頭率和煙支煙絲密度。研究結果表明：在試驗范圍內，平準器深槽深度對卷煙機空頭率影響最大，煙支重量和淺槽深度影響相對較小；煙支端頭0～5 mm煙支煙絲密度與卷煙機空頭率之間相關性最高，可以用來評價煙支端部的緊實程度；建立了平準器深槽深度和淺槽深度的平準器特征參數k，該模型相關系數達0.943。驗證結果表明，平準器特征參數k與煙端頭0～5 mm密度和卷煙機空頭率具有高度相關性。

關鍵詞ZJ19卷煙機；平準器；正交設計；特征參數

中圖分類號TS43文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）16-0200-03

Establishment of the Characteristic Parameter about Ecreteur Dise of ZJ19 Cigaretterolling Machine

QI Yanpeng， DING Kangzhong， HE Rong，ZHOU Xuezheng* et al（China Tobacco Chongqing Industrial Co.， Ltd， Chongqing 400060）

AbstractTo research the relationship between looseend ratio of cigarettes and ecreteur dise type in ZJ19 cigarettes maker，orthogonal design was applied on research of ecreteur dise parameters. Cut tobacco density and looseend ratio of cigarettes were measured. The result showed： Within the scope of the set， deep groove depth has the greatest effect on looseend ratio of cigarettes， single cigarette weight and shallow groove depth is relatively small； The density of 0 to 5 mm end of cigarettes showed highest correlation with looseend ratio of cigarettes， so it can be used to evaluate the tight degree of cigarettes end； The characteristic parameter k was established about deep groove depth and shallow groove depth. The model correlation coefficient reached up to 0.943. Verification results showed that the characteristic parameter k had high correlation with the density of 0 to 5 mm end of cigarette and looseend ratio of cigarettes.

Key wordsZJ19 cigarettes maker；Ecreteur dise；Orthogonal design；Characteristic parameter

作者簡介齊延鵬（1978—），男，山東泰安人，工程師，從事卷煙工藝、質量管理工作。*通訊作者，高級工程師，碩士，從事卷煙工藝、質量管理工作。

收稿日期2017-04-07

卷煙機平準器是卷煙煙支重量控制的重要部件，它通過定量切削煙絲條實現控制煙支煙絲用量，并通過設置一定尺寸的凹槽在煙支端頭部位獲得較多煙絲形成煙支緊頭[1]。大量文獻對卷煙機平準器的應用及其影響進行了深入研究[2-4]，平準器規格參數不僅對卷煙煙支物理指標的影響影響顯著，同時對卷煙感官質量和卷煙煙氣指標影響極為顯著。戴永生等[5]對卷接過程設備參數對煙支物理指標的影響進行了分析，通過對多種規格平準器的對比發現六槽平準器對于改善煙支煙絲密度均勻性，降低煙支重量標準偏差有著較好的效果。但由于受平準器參數不便于定量化設計的限制，實際應用過程中大多仍停留在經驗設計階段。近年來隨著行業對煙支卷制質量認識的提高以及挖潛增效工作的深入開展，對卷煙機關鍵部件平準器的研究也逐漸深入，而平準器深槽和淺槽深度對煙支卷制質量，尤其是空頭率等的綜合影響還少見報道。

為更加準確有效地選擇卷煙機平準器，筆者在對ZJ19型卷煙機平準器參數進行正交試驗的基礎上，研究了卷煙機空頭率與煙支端部煙絲密度分布相關性，并建立了平準器的特征參數，以期為卷煙機平準器的設計提供定量化參考依據。

1材料與方法

1.1材料供試煙支為重慶中煙工業有限責任公司“天子”牌號某規格卷煙產品。

主要儀器設備：

ZJ19型卷煙機，河南省許昌煙草機械有限責任公司；MW3220煙支密度測定儀，德國TEWS公司；卷煙機平準器，湖北洪湖中瑞公司。

1.2試驗設計方法在煙支重量一定的條件下，平準器對卷煙機空頭率的影響主要有：凹槽數目（三槽、六槽）、深槽深度、淺槽深度、槽寬度。根據相關研究結論[2]結合企業的實際應用確定將深槽深度、淺槽深度、煙支重量作為研究因素，采用正交試驗設計[6]，進行了卷煙機平準器L9（34）3因素3水平正交試驗（表1），并采用現用平準器作為空白樣進行了對照。

1.3取樣及測試方法

根據L9（34）正交試驗表，制備了試驗用相應規格的卷煙機平準器。在同一試驗條件下，試驗采用同一送絲方式、同一機臺、同樣車速（7 000 支/min）、相同操作人員卷制成相同規格的煙支[84.0（24.0+60.0）mm×24.2 mm]，在更換卷煙機平準器待設備運行穩定、產品質量符合試驗設計要求后，每間隔10 min取樣的方式，連續取樣測試10次，并在試驗過程中記錄卷煙機空頭剔除率。取樣試驗樣品參考文獻[7]所述方法平衡后，參考文獻[8]的相關規定測試煙支的煙絲密度分布。

2結果與分析

2.1平準器正交試驗卷煙機空頭率試驗結果

卷煙機空頭率受平準器參數影響較為明顯（表2），其差異接近59倍，對卷煙消耗造成顯著影響，因此應成為選擇平準器時應考慮的重要因素。對正交試驗結果的直觀分析的結果均表明，在試驗參數范圍內，對卷煙機空頭率影響最大的因素是卷煙機深槽深度，其次為煙支重量，影響最小的是卷煙機淺槽深度。相關性分析結果表明，卷煙機深槽深度與卷煙機空頭率呈現較強的負相關關系（相關系數-0.69），淺槽深度以及煙支重量相關關系則較弱（相關系數分別為0.40和-0.24），但均未表現出明顯的線性相關關系。由于卷煙機空頭率檢測原理是檢測煙支端部煙絲填充密度[9]，因此該試驗進一步研究了煙支端部煙絲密度分布狀況。

2.2煙絲端部煙絲密度分布研究

通過煙支密度儀測定的煙絲密度分布，計算煙支端部煙絲密度逐點平均值及平均密度，并分別計算其與卷煙機煙支率的相關關系（分別見表3、表4），可以看出煙支端部各點與卷煙機空頭率表現出明顯的負相關關系，其中以0～5mm煙絲密度其相關系數為-0.864。考慮到卷煙機空頭率檢測的原理即為檢測煙支端部煙絲填充密度，因此完全可以用煙支端頭特別是0～5 mm煙絲密度代替卷煙機空頭率，用以衡量煙支可能產生空頭概率的大小。

2.3平準器特征參數的建立

根據卷煙機平準器參數與0～5 mm煙絲密度相關關系，即可找到端部效果最佳的卷煙機平準器。因此， 在對平準器參數與0～5 mm煙絲密度進行統計學研究后，確定了平準器特征參數（見公式1）：

k=D2f（Df-Db）（1）

式中，k為平準器特征參數；Df為卷煙機深槽深度；Db為卷煙機淺槽深度。

通過卷煙機平準器特征參數、煙絲填充量與0～5 mm煙絲密度進行多元回歸分析和方差分析[10]，計算獲得該模型相關系數R=0.943，R2=0.889，方差分析P值0.000 453<0.05，具有顯著的統計學意義，表現出較顯著的正相關關系，使得平準器特征參數具備了實際參考價值。在生產過程中，為提高0～5 mm煙絲密度從而達到降低卷煙機空頭率的目的，應盡量選擇特征參數較大的平準器。

3結果驗證

選擇制作相應特征參數的卷煙機平準器，進行了基于平準器特征參數的梯度試驗（表6），結果表明：隨著k值減少，0～5 mm煙絲密度減少，卷煙機空頭率增加，經計算其相關系數分別達到了0.983和-0.961，與研究結論保持一致。根據相關研究經驗[5]，綜合平衡卷煙其他物理指標及卷煙感官煙氣指標，最終選擇平準器3作為實際應用的卷煙機平準器。

4結論

該研究通過正交試驗研究了煙支平準器主要參數對卷煙機空頭率的影響，研究了煙支空頭率和煙支端部煙絲密度分布的相關關系，獲得了0～5 mm煙絲累計密度這一關鍵指標。在對平準器參數以及煙支端部煙絲密度數據統計分析的基礎上，找到了平準器參數與煙支端部煙絲密度的聯系，建立了平準器特征參數。研究結果表明，平準器參數對卷煙機空頭率影響顯著；煙支端頭0～5 mm煙支累計密度與卷煙機空頭率之間相關性最高，可以用以評價煙支端部的緊實程度；建立的平準器特征參數模型與卷煙機有著較高的關聯度。經過平準器特征參數的梯度試驗驗證，卷煙機空頭率與特征參數表現出較強的相關性。在選擇平準器時，為滿足卷煙機空頭率這一消耗數據的基本要求，可根據現有條件并結合平準器特征參數進行快速選擇，但在具體應用時仍需結合煙支其他物理指標及感官指標。

參考文獻

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