红塔集团楚雄卷烟厂 云南楚雄 675000
摘要：纸中含丝率是评价废烟支回收工序效率的重要指标，但是在实际生产中发现废烟支回收后纸花中含有大量烟丝，为降低废烟支纸中含丝率，将所使用FY37型废烟支处理机筛分工序网型筛网改为条型筛网，利用响应曲面分析，拟合出条型筛网尺寸设计值与纸中含丝率的回归方程，寻找最佳参数设计值，结果表明：设计筛网网孔长度40mm、宽度6mm时，平均纸中含丝率为3.73%。
关键词：纸中含丝率；废烟支处理机；条型筛网；响应曲面分析
废烟支回收烟丝工序是将卷包生产线生产过程中产生的废烟支加工回收其中烟丝再利用的重要工序，能有效降低卷烟生产的损耗，是卷烟企业节能降耗的重要手段。FY37型废烟支处理机是卷烟厂处理废烟支的常用机型，设备具有体积小，功耗低，操作简单等优点［１-3］。而在生产中，废弃卷烟材料内仍存有一部分烟丝未被分离出来，造成纸中含丝率较高［4-5］。研究发现造成纸中含丝率较低的原因主要是由于丝纸分离后筛分效果不佳，通过对废烟支处理机丝纸分离后筛分环节运行情况进行分析后，发现现行筛分环节筛网采用网型筛网，生产中部分较长烟丝无法被筛分出来，堆积在筛网上，影响筛分效果。现将现用网型筛网更换为条型筛网，以达到较长烟丝在筛分环节可以顺利筛出。利用响应曲面分析，进一步优化条型筛网尺寸设计值，降低纸中含丝率，以降低物料损耗，确保企业节约降耗工作稳步推进［6］。
1材料方法
1.1材料与设备
所用废烟支为A牌号生产时产生；
XK3133（T800）称重仪（梅特勒-托利多（常州）测量技术有限公司）；
FY37型废烟支处理机。
1.2方法
1.2.1纸中含丝率的计算
将从生产线收集A牌号废烟支筛去混入烟丝，挑出其中跑条烟条，每次随机取样200-300Kg，按照试验要求调整筛分环节参数与设备，将样品投入到废烟支回收烟丝线中生产，对得到的纸花随机抽取100g，重复三次，进行称重记录并挑出其中烟丝计算纸中含丝率。其中纸中含丝率计算公式为：
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Q—纸中含丝率（%）；
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—样品中烟丝重量（g）；
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—抽取纸花重量（g）。
1.2.2 筛网网孔尺寸试验
以物料输送方向为基准，筛网网孔横向为长度，纵向为宽度。其中长度低水平为10mm，高水平50mm；宽度低水平3mm，高水平7mm。使用MINITAB软件生成2因子2水平全因子试验设计，重复1次；为考察弯曲情况，增加3个中心点，共11次试验。
使用MINITAB软件生成2因子2水平，5个中心点，再加4个表面轴点共10次CCF试验，合计13次试验。其中筛网网孔长度、宽度高、低水平设置不变。
2结果与分析
2.1筛网网孔长度、宽度对纸中含丝率的因子分析
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图2-1筛网网孔长度、宽度对纸中含丝率的因子分析
由图可知，主效应及交互作用影响显著，因子模型拟合良好。但是由于CtPt<0.05，说明模型弯曲项显著，应做进一步的响应曲面分析。
响应曲面分析后，其回归方程为纸中含丝率/%=19.4646-3.5571宽度/mm-0.23298长度/mm+0.28554宽度/mm*宽度/mm+0.002983长度/mm*长度/mm-0.001255宽度/mm*长度/mm。由回归方程可知纸中含丝率与筛网网孔长度、宽度、长度与宽度的交互项成反比，与长度的二次项、宽度的二次项成正比。
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图2-2 优化后筛网网孔长度、宽度响应曲面试验结果
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图2-3不同筛网网孔长度、宽度对纸中含丝率的等值线图与曲面图
由等值线图和曲面图得到纸中含丝率最高的区域。通过响应优化器，寻求到最优值，结果如图2-4所示。
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图2-4 纸中含丝率的相应优化器图
通过响应优化器得到筛网网孔的最优参数，分别为长度40.3030mm、宽度6.3131mm，理论纸中含丝率降低至3.52%。为了方便制作条形筛网，将筛网网孔长度定为40mm，宽度为6mm。
2.3 效果验证
根据试验结果，将筛网更换成条型筛网，筛网网孔长度为40mm，宽度为6mm。生产5批次，统计平均纸中含丝率为3.73%，达到优化要求。
3、总结
3.1通过响应曲面分析，得到纸中含丝率与筛网网孔长度、宽度、长度与宽度的交互项成反比，与长度的二次项、宽度的二次项成正比。
3.2纸中含丝率与筛网网孔长度、宽度的回归方程为：纸中含丝率/%=19.4646-3.5571宽度/mm-0.23298长度/mm+0.28554宽度/mm*宽度/mm+0.002983长度/mm*长度/mm-0.001255宽度/mm*长度/mm。
3.3 通过响应优化器得到筛网网孔的最优参数，分别为长度40mm、宽度6mm。
3.4按照试验结果调整参数，统计5批次废烟支回收数据，平均纸中含丝率为3.73%。
参考文献：
[1] 江苏智思机械集团有限公司，FY37废烟支处理机使用说明书，2011.
[2] 李如静.提高S200拆坏烟机烟丝回收率的研究[J]．经营管理者，2014（2）：384-385.
[3] 安静.关于提高残废烟支烟丝回收率的研究[C]//王黎宁，张涛.科技创新与产业发展（B卷）：第七届沈阳科学学术年暨浑南高新技术产业发展论坛文集.沈阳：辽宁科学技术出版社，2010：872-875.
[4] 马学成，汤治国，等.FY36型废烟支处理机立项调研报告[Z].许昌烟草机械有限责任公司.2009.
[5] 张昌柱，S200 型残烟处理机除尘系统的改进[J].科技资讯，2007（06）.
[6] 叶松涛，FY36 废烟支处理机柔性分离系统的设计分析[J].中国新技术新产品，2012（02）.
作者简介：
张超帅（1988-），男，河南柘城人，助理工程师，硕士，从事卷烟工艺研究。