復合濾棒端部掉落問題的探討與分析

徐敏

（廣東中煙工業有限責任公司廣州卷煙廠，廣東 廣州 510000）

濾棒是生產卷煙的重要輔料，采用的材料和生產工藝一直不斷的改進。近年來出現的新型濾棒不僅提高了焦油過濾效率，降低了吸煙對人體造成的危害，還有利于環境的保護，對卷煙抽吸的口感也有一定的改善。

AB型復合濾棒是主流的新型濾棒之一，廣泛應用于煙草行業，其采用兩種不同材料生產的濾棒組合而成。但是，由于復合濾棒的生產工藝特殊，在生產的過程中，會出現相位偏移、結構錯位、拼接間隙、端部掉落等各種缺陷，從而產生不合格品。廣州卷煙廠現有的兩種復合機均對此類缺陷采取了一系列措施，如HAUNI公司的MERLIN復合機，采用SEMO與MPC相結合的方式對復合濾棒成型前的來料基棒及拼接成型后的濾棒進行錯位、缺失、間隙、偏移等缺陷檢測剔除；ITM公司的Solaris復合機，直接在復合濾棒成型后采用B71-B75五個光纖放大器組成序列間隙檢測對上述缺陷濾棒檢測剔除。如果這些檢測儀器或設備出現故障或未投入使用，就會出現缺陷濾棒無法被剔除而進入下一工序，發生質量事故。針對這種情況，解決的辦法自然是維修或調整檢測設備。若檢測設備全部正常且投入使用，在機組正常運行中，應考慮是否還會產生缺陷濾棒不能被機組剔除的情況。在實際生產過程中，廣州卷煙廠多次出現復合成型的濾棒發生端部掉落或松動的現象，而且并未被設備剔除。在排除檢測設備故障的情況下，懷疑是復合濾棒成型并通過檢測之后才發生的端部松動甚至掉落，即缺陷發生在加速輪、分煙輪、傳遞鼓輪之間。調查質量事故批次的復合濾嘴發現基本都是貼近紙盒內側的一端基棒分離脫落，結合復合濾棒生產工藝及設備工作原理，濾棒通過加速輪進入分煙輪時，分煙輪槽上排列的孔有氣體通過，產生負壓，使濾棒急速停留在預定位置，此時，若端部的小段基棒粘貼不牢，慣性較大的情況下，就會產生端部松動分離的缺陷。

針對此種情況，提出幾種解決措施。

1 采用雙螺旋膠槍

既然是端部小段的基棒粘貼不牢，直觀的方式就是增加冷膠膠量。但如果只是單純的在現有的膠槍的基礎上，增加膠槍的出膠量，有可能導致膠量過多，滲過高透成型紙，造成濾棒外觀等其他質量問題，也會污染機組各成型軌道、輸送輪等，影響設備運轉率。

若采用兩條直線膠，考慮到端部基棒長度過短，粘貼面積太小，效果可能不太理想。如果在現有的螺旋膠對稱面再添加一條螺旋膠，粘貼面積將成倍擴大，粘貼效果大大改進，且不會對機器和濾棒外觀質量產生太大影響。

此方法經咨詢HAUNI公司專業工程師確認，簡易可行，可實施度較高，且有部分卷煙廠已應用此種方法。

2 改變高透成型紙包裹面

成型紙又稱濾嘴棒紙屬工業用薄型特種紙類，主要用于煙草行業香煙過濾嘴中包裹醋酸纖維絲束等，分為普通型和高透型。復合濾棒及其使用的基棒均采用高透型成型紙，透氣度為3000cu（科雷）以上。高透型成型紙是以植物纖維為原料，采用濕法技術制造而成，兩面粗糙度不一致。

若復合濾棒所用的基棒采用高透成型紙粗糙的一面外裹醋酸纖維絲束，而復合濾棒采用粗糙面內裹基棒，兩粗糙面相對，將大大增加基棒與復合濾棒成型紙間的摩擦阻力，使端部的基棒在進入分煙輪時不易被甩出以致分離脫落。具體摩擦力數值計算需參考中煙摩迪公司生產的高透成型紙雙表面粗糙度等參數。

查閱文獻《雙層高透氣度成型紙在復合濾棒中的應用》可知，雙層高透成型紙對卷煙透氣度、二元復合濾棒的物理指標的影響主要是通過高透紙的組合模式。改變高透成型紙的包裹面，并不會對濾棒和設備產生不良影響。

在生產過程中，我們嘗試調轉高透成型紙的包裹面后發現，不僅能有效減少復合濾棒端部分離掉落的現象，還能減輕基棒生產過程中粉塵較大的問題。

3 添加長度檢測裝置

缺陷濾棒之所以未被剔除，是因為它產生在檢測設備的后續階段，并未被監測到。既然如此，能否在濾棒成型之后傳送至HCF裝盤機入口前添加一個質量檢測裝置？綜合實際情況，不論是端部掉落還是分離松動，均對成品濾棒的長度有影響，可以考慮在最后的傳遞鼓輪處安裝一個長度檢測裝置，設置閾值，一旦濾棒長度超出范圍，即被剔除，到達一定量可導致設備停機。目前濾棒長度檢測原理可分為氣壓原理測量、基于圖像測量、基于光電測量、微波測量等，每種檢測技術都有各自的優點和缺點。

浙江中煙工業有限責任公司寧波卷煙廠陸海華等人以KDF4濾棒成型機組為研究對象，基于線光源成像原理設計了一種濾棒長度在線測量系統。它采用圖像傳感器的邊緣檢測技術測定濾棒兩端的投影位置，并通過PLC對采集到的信號進行計算轉化，實現對高速運動中濾棒長度檢測。但這種系統對端部掉落情況無法檢測，復合濾棒成型紙直接影響測量邊緣投影位置。

經多方對比，我們可考慮采用基于光反射成像原理的激光位移傳感器在線測量濾棒長度，通過位移傳感器分別照射濾棒兩個端面，光束在濾棒端面形成位置反射信號計算濾棒長度。此種方式可有效檢測出端部分離松動及掉落的缺陷濾棒。

該長度測量系統包括長度測量、數據處理及控制、人機交互三大模塊，需對機組電氣系統，同步信號、開機、停機、剔除等部分進行改進。系統通過同步信號觸發位移傳感器，獲取位置數據，并輸送至PLC計算處理。若檢測到濾棒長度超標，系統在濾棒到達剔除閥時，打開剔除裝置將不合格品剔除，當數量達到一定值，系統發出報警并停機。具體實施措施還需進一步探討。

在實際生產中，圓周波動、布帶不穩定、基棒質量不良等均有可能引起復合濾棒端部松動或分離掉落，需時刻關注設備運行狀態，盯緊濾棒成品，牢牢把握生產質量。若端部掉落問題遲遲未解決，可考慮適當降速生產，濾棒通過加速輪進入分煙輪的慣性減少，端部分離出去的可能性也會隨之減小。