1、不同卷烟机用低温快干搭口胶的工艺参数优化及应用 李国智 朱雪峰 龙雨蛟 徐金和 陈康宁 吴永茂 马玲 王家俊 王庆贵 红云红河烟草(集团)有限责任公司 云南中烟工业有限责任公司 大丰化工科技公司 摘 要： 采用低温快干搭口胶对卷烟机搭口烙铁温度、胶泵供胶的工艺参数进行优化, 确定了不同机型 (如 ZJ17、PROTOS 2-2、PASSIM 和 GD121 等) 适宜的烙铁温度 (如 180、180、200、200等) 、PROTOS 2-2 机型的胶泵供胶量为 9 g/500 m、PASSIM 机型的胶泵转速为 11 r/min 和 GD121 机型的胶泵转速百分比为 9%, 并完成了多批次
2、上机生产应用验证。研究结果表明:采用低温快干搭口胶生产的卷烟产品质量稳定, 并且各卷烟机型的烙铁工作温度和烟支单支施胶量平均分别降低了 27.6%和 23.7%, 而且烟条跑条、烟支爆口等总次数降低了 84.5%。关键词： 搭口胶; 卷烟机; 工艺参数; 烙铁温度; 胶泵供胶量; 作者简介：李国智 (1970-) , 彝族, 云南弥勒人, 工程师, 主要从事卷烟质量及辅料应用等方面的研究。E-mail:作者简介：王家俊。E-mail:收稿日期：2017-07-17基金：云南中烟技术中心烟草行业卷烟工艺与装备研究重点实验室项目“卷烟搭口胶性能改进与工艺匹配研究” (2016GYSYS04) Op
3、timization and application of technological parameters of low-temperature fast-drying cigarette lap adhesive for different cigarette rolling machinesLi Guozhi Zhu Xuefeng Long Yujiao Xu Jinhe Chen Kangning Wu Yongmao Ma Ling Wang Jiajun Wang Qinggui Hongyun Honghe Tobacco (Group) Co., Ltd.; China To
4、bacco Yunnan Industrial Co., Ltd.; Dafeng Chemical Industry Technology Company; Abstract： When some parameters (such as temperature of soldering iron, and spraying glue parameters alongcigarette lap) for cigarette rolling machine were optimized by low-temperature fast-drying cigarette lap adhesive,
5、itwas ascertained which suitable temperatures of soldering iron for different models (ZJ17, PROTOS 2-2, PASSIM, and GD121) were 180, 180, 200, 200 respectively. The optimizing spraying glue parameter as following:9 g/500 m for PROTOS 2-2 model, 11 r/min of pump speed for PASSIM model, 9% of pump spe
6、ed percentage for GD121 model, which already were confirmed by many times production application verification. The research resultsshowed that the quality of above adhesive and its cigarettes are stable for all cigarette rolling machine models, andthe temperature of soldering iron and the amount of
7、single cigarette coating glue are decreased averagely by 27.6%and 23.7% respectively. Some processing problems such as total times of cigarette migration and cigarette cracking-off were reduced by 84.5%.Keyword： cigarette lap adhesive; cigarette rolling machine; process parameter; temperature of sol
8、dering iron; amount of spraying glue; Received： 2017-07-170 前言卷烟机烟条的烙铁工作温度、供胶参数是影响卷烟产品质量及卷烟机运行稳定性因素之一。受卷烟纸材料特性的多样化、烙铁差异性及搭口胶粘接性能的制约, 卷烟机的烟条烙铁工作温度平均高达 270 (最高可达 300) 、施胶量可达 2 mg/支以上。卷烟机烙铁的高温易使烙铁接触面变形, 进而缩短配件寿命, 导致停机频繁, 影响设备效能及产品质量, 高施胶量也不利于烟支搭口平整性及感官质量1-4。通过考察卷烟生产过程中用胶效果及用量, 本研究对低温快干搭口胶应用于 PASSIM、ZJ1
9、7、GD121、PROTOS 2-2 型卷烟机的工艺条件进行了优化, 得到了相对最佳烟条搭口烙铁温度和胶泵施胶工艺参数, 并分析了低温搭口胶替代原普通搭口胶对卷烟生产用胶量、次品率和烟支质量的影响。1 试验部分1.1 试验原料普通搭口胶、低温快干搭口胶 (重金属、挥发性与半挥发性成分限量和卫生指标分别符合 YC/T 1882004、YQ 52011 和 GB 4789.32010 标准5-7) , 自制。1.2 试验仪器DV-II+黏度仪, 美国 Brookfield 公司;恒温干燥箱, 德国冰德公司;刮板细度计, 上海涂料工业机械厂;QMB 型差示扫描量热仪, 南京大展机电技术研究所;DCS
10、 型最低成膜温度测试仪, 上海乐傲试验仪器公司;ACQUITY 型液相色仪, 美国WATERS 公司;7890B/5977A 型气相色谱/质谱联用仪, 美国 Agilent 公司;天平 (感量:0.1 mg) , 瑞士梅特勒公司;RM200A 吸烟机、DT 测试台, 德国BORGWALDT KC 公司;PASSIM 型卷烟机, 英国 MOLINS 公司;ZJ17 型卷烟机, 常德烟草机械公司;GD121 型卷烟机, 意大利 GD 公司;PROTOS 2-2 型卷烟机, 德国HAUNT 公司。1.3 测定或表征(1) 蒸发剩余物、黏度和最低成膜温度:按照 YC/T 1882004 标准进行测定。
11、(2) 固化时间:采用刮板细度计进行测定 (在 (255) 、湿度 (655) %且无明显空气流动条件下, 将适量乳液滴在刮板细度计凹槽深的一端, 用刮刀将乳液由最大刻度处向刻度最小处拉过, 使乳液在沟槽内均匀铺展、填充, 即制成薄膜;再采用秒表计时, 同时观察沟槽 5m 深处刻度乳液薄膜干燥成连续均匀透明的情况, 以乳液薄膜干燥时间表征搭口胶固化时间) 。(3) 苯、甲苯、乙苯、二甲苯类、邻苯二甲酸酯类、甲醛、醋酸乙烯酯含量:分别按照 YC/T 3342010、YC/T 3332010、YC/T 3322010 和 YC/T 2672008 标准8-11进行测定。(4) 铅、砷含量:按照 Y
12、C/T 3162014 标准12进行测定。(5) 大肠菌群:按照 GB 4789.32010 标准进行测定。(6) 卷烟性能 (含水率、质量、圆周、吸阻、总通风率、长度和硬度) 、主流烟气分析 (吸阻、抽吸、总粒相物、水分、焦油量、烟碱量、一氧化碳含量) 和感官 (光泽、香气、谐调、杂气、刺激性和余味) :按照 GB 56062005 标准13进行测定。2 结果与讨论2.1 低温胶的主要性能低温快干搭口胶主要性能如表 1 所示。由表 1 可知:相较于普通搭口胶而言, 低温快干搭口胶具有蒸发剩余物高、固化时间较短和成膜温度较低等优点, 并且安全指标中只有少量醋酸乙烯酯单体残留, 完全符合烟草企业
13、的生产要求。表 1 搭口胶的主要性能 下载原表 2.2 卷烟机的工艺优化2.2.1 卷烟机参数不同型号卷烟机搭口烙铁、胶泵的工艺参数14-15如表 2 所示。表 2 不同型号卷烟机搭口烙铁、胶泵的的工艺参数 下载原表 2.2.2 烙铁温度采用低温快干搭口胶, 按各机型日常生产的工艺参数, 设置烙铁在280、260、240、220、200、180、170、160共 8 个温度点进行工作运行。在保证无爆口、跑条且上胶均匀前提下, 各机型运行后的烟支的卷接情况如表 3所示。表 3 不同烙铁温度下的卷接情况 下载原表 由表 3 可知:当烙铁温度为 160240时, 各机型均运行正常, 上胶均匀、稳定,
14、 烟支搭口光滑、粘接牢固, 故低温搭口胶性能满足各机型在高、中、低烙铁温度下的正常运行。综合考虑各机型性能, 选择 ZJ17 和 PROTOS 2-2 型卷烟机烙铁温度为 180、PASSIM 和 GD121 型卷烟机烙铁温度为 200为宜。2.2.3 胶泵供胶按选定的烙铁温度, 在不同转速 (不同型号的参数表示不同) 下运行PASSIM、GD121 和 PROTOS2-2 型胶泵进行供胶。在保证卷烟机运行正常且上胶均匀的前提下, 各机型的积胶情况如表 4 所示。表 4 各机型的积胶情况 下载原表 由表 4 可知:当 PASSIM 型胶泵转速11 r/min、GD121 型胶泵转速比率9%、P
15、ROTOS 2-2 型胶泵供胶量9 g/500 m 时, 各机型涂胶嘴的积胶达到适量 (正常积胶) 水平。为保证卷烟生产稳定性及质量, PASSIM、GD121、PROTOS 2-2 型胶泵的供胶参数分别选择 11 r/min、9%、9 g/500 m 时为宜。2.3 应用2.3.1 生产效能按优化的烙铁温度、胶泵供胶参数, 采用低温快干搭口胶进行 7 d (有效工作时间 126 h) 生产运行, 分析了低温搭口胶替代原普通搭口胶对烙铁温度、卷烟施胶量及生产 (跑条、爆口、黄斑和清洁) 的影响, 结果如表 5、表 6 所示。由表 5、表 6 可知:采用低温搭口对各机型卷烟工艺优化后, 烙铁温度平均降低27.6%, 烟支施胶量平均降低 23.7%;4 种机型的生产过程中出现跑条、烟支爆口、烟支黄斑和涂胶嘴清洁等问题出现率分别降低了88.9%、86.8%、75.0%、83.3%。表 5 优化前后的烙铁温度与施胶量 下载原表 表 6 优化前后 126 h 内跑条、爆口、黄斑和清洁统计 下载原表 2.3.2 产品质量评价按优选的烙铁温度、胶泵供胶工艺, 生产了 A、B 牌号卷烟, 分析了低温快干搭口胶替代原普通搭口胶对卷烟质量 (含水率、物理性能、主流烟气和感官) 的影响, 结果如表 7表 10 所示。表 7 优化前后的含水率 下载原表 表 8 优化前后卷烟的物理性能 下载原表
