增塑劑施加量與固化時間對細支中空濾棒硬度的影響規律研究

王錫瑩 吳峰 張婉秋 王云珊 范羿

摘要：為了明確增塑劑施加量和固化時間對細支中空濾棒質量的影響，通過以硬度為衡量指標，控制濾棒增塑劑施加量和固化時間，開展關鍵參數對細支中空濾棒硬度的影響規律研究。采用“均勻試驗設計方法”設置不同調控參數組合。研究認為，在一定范圍內增塑劑施加量與濾棒固化時間對細支中空濾棒硬度的作用是正向的，而超過一定范圍后增加增塑劑的施加量反而對濾棒硬度有負面作用。

關鍵詞：中空濾棒;細支;硬度;增塑劑;固化時間;均勻設計

研究背景：煙用濾棒是卷煙產品關鍵部位，一方面直接影響著消費者的吸食品質，另一方面影響煙氣的過濾效果。隨著先進的制造技術被不斷應用在濾棒及卷煙生產中，濾棒的種類和結構都發生了很大變化，特殊異形中空濾棒在卷煙產品中應用越來越廣泛。開展不同增塑劑施加量和固化時間對中空濾棒硬度物理指標的影響規律研究，為分析與改進提供數據支撐。可以進一步達到優化工藝參數控制，穩定和控制中空濾棒物理特性指標的目標。

1 方案設計

1.1 研究目的

1）不同增塑劑施加量對中空濾棒質量特性影響研究試驗。

2）確定優化后的增塑劑施加量進行濾棒固化時間效果對質量特性影響試驗。

1.2 試驗材料與儀器

1）試驗絲束規格：4.8Y/22000（雙包）

2）濾棒規格：細支濾棒，中空五角星形

3）增塑劑：三乙酸甘油酯

4）試驗設備：MAGIC濾棒成形機

5）綜合測試臺：GD硬度測試臺

6）確定試驗指標：根據研究目的，確定實驗指標為國標規定的濾棒物理指標中的硬度研究對象。

7）檢測要求：在中空濾棒成型時，對絲束施加以不同的施加量，放入溫度（25±2）℃、（62±5）% 的環境中放置不同時間后，按照規定的方法要求對樣品進行物理性能檢測。

1.3 不同增塑劑施加量對中空濾棒質量特性的影響研究試驗方法

試驗一

1）固定設備：車速及開松比、蒸汽壓力、蒸氣施加量，固定物理指標：圓周、長度、濾棒中空形狀。分別按施加增塑劑：15ml、30ml、50ml、65ml、70ml、75ml、80ml、85ml進行試驗，研究不同增塑劑施加量對中空濾嘴棒質量特性（重量、硬度）指標的影響規律。（每個樣分別檢測次數：n=100）

2）對試驗樣品進行增塑劑固化上機效果試驗。

試驗二

通過（試驗一）研究結論，選取增塑劑施加比例：15ml、30ml、50ml、65ml、70ml、75ml、80ml、85ml，分時間段4h、8h、24h、48h、72h進行跟蹤檢測，研究增塑劑施加量不同時間間隔，濾嘴棒質量特性（重量、硬度）指標的變化規律。（每個樣分別檢測次數：n=100）

2 試驗數據見下表：

3 試驗結果分析

從試驗數據中可知：1、在增塑劑施加量相同的情況下，固化時間越長，濾棒硬度均值增加，標準差下降;2、在固化時間相同的情況下，濾棒硬度均值在增塑劑施加量15ml-75ml范圍內隨施加量增加而增大，但增塑劑施加量超過75ml后硬度反而下降，15ml-75ml范圍內濾棒硬度標準差增塑劑施加量增加而減小，增塑劑施加量超過75ml后標準差反而上升;4、固化時間不足24h，濾棒的硬度指標波動極大，質量不穩定。

出自：《醋纖中空濾棒工藝技術研究及應用》項目，編號：S-6121003。

作者簡介：王錫瑩，（1994.05），性別：女，民族：漢族，學歷：本科 ，籍貫：云南羅平 ?，職稱：助理工程師，研究方向：從事卷包、濾棒過程工藝技術研究工作。

通訊作者：吳峰，（1977.07），性別：男，民族：彝族，學歷：本科，籍貫：云南省玉溪市。職稱：助理工程師，研究方向：長期從事煙草工藝技術研究工作。