Analysis of Pollution and Blockage of Titanium Rod Sintered Microporous Filter Element

Microfiltration is widely used in fine filtration operations, with dead-end filtration and cross-flow filtration. The microfiltration filter element or the microfiltration membrane is easy to be polluted by impurities in the water and causes fouling, resulting in flux attenuation. The flux can be expressed by Darcy’s law and attenuation model. In this paper, two industrial titanium rod sintered filter elements (?60 × 960 mm and ?60 × 960 mm) of different specifications are selected, and tap water (1.0 NTU) is used for constant pressure dead-end filtration. The amount tends to be the same, about 0.435 m3·m?2·h?1, which has nothing to do with the filtration accuracy of the filter element but only depends on the characteristics of the filter cake and the filter membrane. Through the analysis of the two models, it is found that the two filtration flux models are not universal and difficult to be applied in engineering.

阳离子分散松香胶/AKD乳液/壳聚糖联合提高麻浆与烟梗浆配抄滤嘴棒用纸的疏水疏油性能

以麻浆和烟梗浆为原料,抄造滤嘴棒用纸。通过浆内添加施胶剂〔阳离子分散松香胶和烷基烯酮二聚体(AKD)乳液〕和表面涂布壳聚糖的方法,提高滤嘴棒用纸的疏水疏油性能。探究施胶剂添加量和壳聚糖涂布量对滤嘴棒用纸防水性能、防油等级和物理性能的影响。研究结果表明:当浆内阳离子分散松香胶和AKD乳液添加量均为2%(相对绝干浆)时,滤嘴棒用纸的接触角为128.8°,60 s时滤嘴棒用纸的可勃值为24.30 g/m^(2);当壳聚糖涂布量为20 g/m^(2)时,滤嘴棒用纸的防油等级为12级。

KDF2滤棒成型机导轨改进设计与应用

KDF2滤棒成型机的滤棒条导轨毛刷在剔除滤棒时,会因弯曲和摩擦导致变形和严重磨损,使得毛刷约束导向能力下降,可能会造成滤棒在进入分烟轮时产生皱头、跑条等问题,会严重影响滤棒的品质和生产效率。为解决上述问题,该文设计一种新型KDF2滤棒成型机导轨。设计负压装置与所设计导轨相连接,通过导轨上设置的负压孔的吸附作用代替原有毛刷的纵向导向功能,并由负压控制装置对负压装置进行调控。另外,所设计导轨设置剔除气孔,保证横向剔除功能正常运行。实例结果表明,所设计导轨符合设备稳定运行要求的同时克服在滤棒生产过程中频繁出现的滤棒触头、卡棒、滤棒跑条问题和调整精确度难以控制的缺陷,提升设备有效作业率,并且降低滤棒废品率。

复合滤棒双螺旋中线胶上胶系统设计与应用

为解决复合滤棒发射时端头基棒脱出率高的问题,设计一套双螺旋中线胶上胶系统。该系统由乳胶分配器、胶泵电机、胶管、胶枪构成;对胶线仿真确定为“正反”喷涂模式;利用中心复合设计试验优化双胶枪运行参数使得运行稳定且喷涂面积最大。以红云红河烟草(集团)昆明卷烟厂使用的MERLIN机组为对象进行测试,结果表明,装置使用后运行稳定,复合滤棒端头基棒脱出率由1.63‰降低至0.25‰。该技术可为提高复合滤棒产品质量提供支持。

ZJ17卷烟机第二分切轮烟支导轨的设计与应用

ZJ17卷烟机组MAX滤嘴接装机主要功能是将烟支、滤棒进行拼接,再经过水松纸包裹,继而形成产品烟支。部分烟支品牌使用沟槽型滤棒,在第二次分切时出现切割后烟支表面皱纹、划痕、切口斜的缺陷问题。针对此问题,通过改进制作导轨,增加导轨的与烟支的接触面积,最终达到烟支在切割时受力均匀的目的,解决沟槽型滤棒在第二次分切时出现烟支质量缺陷的问题。该装置的设计与应用进一步优化卷烟机的性能,减少不合格卷烟的产出量,以满足生产需求并提升产品质量。

卷烟滤棒成型加工区域集控系统实现

针对滤棒成型作业区分散、设备种类多、制造厂家和数量多、接口协议复杂且不统一以及海量数据变量难识别等问题,设计并开发了基于OPC UA架构和实时内存数据库的就地滤棒加工区数采和监控系统。自主开发OPC服务器,实现了滤棒成型主、辅设备的实时数据采集,并通过高效内存数据库服务器对生产及设备信息进行海量存储,进而实现了对滤棒成型车间生产过程信息的全面、准确迁移集成,以及对滤棒生产、产量、质量、机台效率、设备状态等信息的可视化区域集控。

重复测量对滤棒物理指标影响程度分析

在生产及滤棒物理指标相关试验中需要对滤棒进行重复测量。为探讨重复测量滤棒对其物理指标的影响程度,分别对30组滤棒(每组10支)进行两次测量,每组样品两次测量间隔时间为7~240分钟。结果表明:重复测量对滤棒重量造成的损耗可以忽略不计;重复测量过程会导致圆周降低约0.05mm,测量后圆周向原状态逐渐恢复,一小时后圆周减小值趋于稳定,约为0.01~0.02mm;重复测量导致长度缩短约0.02~0.08mm,在地面放置柔软物缓冲可有效降低其缩小值;重复测量后吸阻升高0.4~2mmWG,推测其受重复测量圆周、长度变化因素影响。重复测量对圆度、硬度影响不显著。本文可为其他关于滤棒物理指标的研究提供理论支持,降低因重复测量导致的误差。

薄荷颗粒香料的干燥工艺及滤棒加香应用研究

为减少薄荷颗粒香料在干燥过程中特征成分的损失,建立了不同干燥条件下(烘箱干燥、微波真空干燥、微波干燥)香料的干燥动力学模型,结合水分分布的变化规律及特征成分的挥发情况优选适宜的香料干燥条件,并考查了薄荷颗粒香料的卷烟滤棒加香效果。结果表明:薄荷颗粒香料在烘箱干燥、微波真空干燥、微波干燥下的干燥时间分别约为60~120 min、20 min、4 min,3种干燥方式的最适干燥动力学模型为Page模型;随着干燥的进行,半结合水转变为结合水和自由水,同时自由水在不断地蒸发除去挥发;薄荷颗粒香料特征挥发性成分均随着水分的挥发而降低,干燥温度越高,挥发性特征成分散失越明显,挥发性特征成分保留量与结合水相对峰面积呈极显著正相关;结合干燥时间及留香效果,确定微波干燥为最佳干燥工艺;薄荷颗粒香料加香后的卷烟烟气中酸类物质和酚类物质含量略有降低,酮类物质含量略有增加,新增3种薄荷特有的特征成分薄荷醇、L-薄荷酮、胡薄荷酮,在保留卷烟原有风格特征的前提下,可为卷烟带来清凉感,降低刺激性,提高卷烟的吸食品质。

卷烟降焦减害滤棒构件的制备及应用

以添加石墨烯纳米分子的热可塑性弹体材料为基材,利用注塑成型机制备卷烟新型滤棒构件,将滤棒构件与醋纤滤棒进行三元复合后卷制复合滤棒卷烟样品,研究新型滤棒构件对卷烟主要物理指标、主流烟气中常规成分及7种有害成分的影响。结果表明:石墨烯对苯酚和苯并[a]芘具有明显的吸附性作用,对其他成分影响较小;与同规格醋纤滤棒卷烟相比,复合滤棒卷烟样品吸阻升高幅度为12.33%,滤嘴通风率和总通风率升高幅度分别为10.17%和10.22%;复合滤棒卷烟样品主流烟气中常规成分和7种有害成分释放量均有所降低,其中烟碱降低约36%,焦油降低约34%,有害成分一氧化碳、氰化氢、巴豆醛、亚硝胺的降低效果较为明显,分别降低约53%、50%、62%和78%,且复合滤棒卷烟样品危害性指数由10.28降低至平均4.95,说明该石墨烯异型滤棒构件具有明显的降焦减害作用。

基于振动传感器的滤棒成型机状态监测系统设计

为提高滤棒成型机维修维护水平,该监测系统采用基于IO-link总线的振动传感器对设备高速运转部件进行振动监测,并结合电机电流和设备温度的监测进行实时的分析,判定故障位置及原因,并预测各部件技术状态。经过近一年的测试,系统能实现“治病于未然”,提高维修的准确性和保养的科学性,保障设备的正常运行。

一种新型棒料填装装置的设计

【目的】为了解决棒料填装过程中填装装置适用性差、填装速度慢、棒料损伤率较大等问题,设计一款结构简单、功能齐全的棒料填装装置。【方法】新型棒料填装装置由上推送单元和下推送单元两部分组成,上推送单元包括上支撑板、上连接推板、上连接板、上推板、上导轨、线性驱动单元一,下推送单元包括下支撑板、线性驱动单元二、下导轨、下连接推板、下连接板、下推板一、下推板二、下推板三。该装置实现了将料库中存储的棒料一次性推送填装至空容器内的功能。【结果】经过滤棒生产线联机调试,达到了棒料填装过程速度快、填装速度高和棒料损伤率低等效果。【结论】试验结果表明:新型滤棒填装装置结构简单、操作方便;填装速度和精度大幅提高;满足多种长度规格滤棒的填装需求;填装后的棒料堆叠规则、排列整齐,降低了滤棒的损伤率。

基于激光传感器的滤棒长度高速在线检测系统

为解决滤棒生产过程中,滤棒长度无法实时监控的问题,本文提出采用两台激光位移传感器的非接触式测量方式,建立滤棒长度的理论计算模型,设计由激光位移传感器、工控机、PLC、人机交互界面等组成的滤棒长度高速在线检测系统,实现了滤棒长度的在线检测、检测数据存储、不合格品剔除报警。测试结果表明:该系统实现滤棒长度的在线检测,检测精度为0.01mm;系统运行稳定可靠,操作简单易懂,人机交互性较好,对提高滤棒长度的在线监控水平、自动化程度和滤棒质量具有较好的实用价值。

ZL22C滤棒成型机刀盘固定装置研制

针对ZL22滤棒成型机制动装置的作用,一是设备停机后可以快速停止设备传动系统,使整个成型机不能惯性转动;二是设备维修时,设备部位能固定不动,方便设备维修。ZL22C滤棒成型机提速改造后,原来制动装置已取消,而要调整牵手曲柄盘的刻度值,就必须松开牵手曲柄盘固定螺丝来进行调整,想松开曲柄盘固定螺丝,因没有制动装置固定,整个曲柄盘会跟着转动,工具也有可能脱出,手会碰伤;要松开曲柄盘螺丝需要两个人来配合工作,既费时费力又影响生产。

基于机器学习的滤棒圆周模型

卷烟圆周是滤棒的重要物理指标之一。它能直接影响卷烟的消费者体验。为了更好地确保生产滤棒圆周的一致性,本文利用工业大数据,考虑到变量之间可能存在的非线性关系,选择了随机森林的机器学习方法对影响滤棒圆周因素进行了研究。结果表明,经过变量选择后,模型的精准度由77.92%提高到了84.4%,滤棒圆周主要受冷却棒位置、吸阻高低、吸阻稳定性、丝束填充量、开松辊速比影响。

卷烟辅材参数对中支卷烟常规烟气指标及感官品质的影响

【目的】考察卷烟辅材参数对中支卷烟常规烟气和感官质量的影响。【方法】制备不同卷烟纸参数和滤棒参数的中支卷烟,检测主流烟气常规成分释放量并对感官质量评价。【结果】①增加卷烟纸定量和透气度,中支卷烟的烟气指标和感官整体呈下降趋势。卷烟纸定量对中支卷烟烟气指标影响程度大。烟气指标平均单口释放量与卷烟纸定量成正相关,而与卷烟纸透气度成负相关。②增加卷烟纸助燃剂钾离子含量,多数烟气指标的释放量呈降低的趋势,而阴离子含量对中支卷烟的烟气常规烟气指标影响不明显。卷烟纸助燃剂为柠檬酸钾和酒石酸钾的卷烟感官质量较好。③增加接装纸透气度,抽吸口数增加,中支卷烟烟气指标显著下降,对水分释放量影响最大,感官质量呈降低趋势。④增加滤棒吸阻,TPM和焦油降低,水分,烟碱和CO基本没有变化。适当提高滤棒的吸阻可减轻杂气和刺激性,改善吸味。【结论】通过优化设计卷烟辅材设计参数,可以调控烟气中TPM、焦油和CO的释放量,且有助于提升中支卷烟感官质量。

三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质的研制

【目的】制备三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质,可解决实验室能力验证无准确对照品的问题,同时也可应用于近红外法测定滤棒中的三乙酸甘油酯建模样品的赋值以及近红外设备的期间核查等。【方法】通过严格控制滤棒生产条件,制备三乙酸甘油酯滤棒基体标准物质,进行均匀性检验、稳定性考察和联合定值。【结果】(1)6个实验室对该标准物质的合作定值结果为8.50%;(2)在95%的置信概率下,取扩展因子k=2,则扩展不确定度为0.24%。【结论】该标准物质符合国家二级标准物质的技术要求,可满足近红外法赋值和实验室能力验证、数据比对的需要。

一种再造烟叶纸质滤棒的开发研究

为拓展再造烟叶材料化及新型滤棒应用思路,形成一项再造烟叶纸质滤棒配方和技术,对纤维质量、片基性能、滤棒成型工艺及其性能进行分析研究。结果表明:采用针叶浆、阔叶浆、烟草浆组配开发的纸质滤棒片基抗张强度、湿强度及柔软性较好,可满足纸质滤棒成型要求,但片基的组织结构不同;在滤棒成型参数确定,滤棒长度、圆周和硬度基本不变的情况下,随着片基定量、幅宽的增加,滤棒重量和吸阻增加;片基定量、幅宽与滤棒重量、吸阻间具有极显著的关系,建立的模型可预测滤棒重量和吸阻。

卷烟厂滤棒成型的区域智能排产系统设计

为了提高卷烟厂滤棒成型生产效率以及降低生产成本,设计一个卷烟厂滤棒成型的区域智能排产系统。在系统硬件部分,将TMS320F2812芯片作为系统的控制核心,并设计了存储模块,此次研究的系统重点设计了软件部分,预先构建排产模型及干扰因素分析模型,将生产过程中的干扰事件划分为3大类,并提出解决措施,同时设定滤棒成型的区域智能排产流程,实现卷烟厂滤棒成型的区域智能排产系统设计。实验分为两部分,实验一结果表明,此次研究的系统在不同数量滤棒生产过程中在较短时间内就能够完成滤棒成型,有效提高了滤棒成型生产效率;实验二表明,此次研究的区域智能排产系统在较少迭代次数下就能够确定最佳目标函数,有效降低了生产成本。

烟用滤棒上下料机构设计及有限元分析

针对一种硬质烟用滤棒的复合添加需求,设计一种烟用滤棒上下料机构。采用瞬态动力学分析方法,运用ANSYS Work Bench软件对滤棒上下料机构进行瞬态动力学仿真,并从结构动力学角度对该机构进行动态特性研究。分析结果显示,滤棒上下料机构的最大等效应力112.54 MPa,小于材料的许用应力。通过搭建实验平台进行试验,验证该滤棒上下料机构的合理性及稳定性。研究结果表明:滤棒上下料机构结构设计合理,取料成功率达到100%,能够满足工作要求。

微生物和环境作用下醋纤滤棒的降解行为研究

废弃烟用醋纤滤棒降解难度大、时间长,对环境造成严重污染,研究其降解机制意义重大。本研究优选出解凝乳类芽胞杆菌、烟曲霉和里氏木霉三种降解菌,对主成分为二醋酸纤维素的烟用滤棒进行复合接种,采用土埋法和正交设计对其进行降解规律研究,并对降解后的醋纤滤棒的微观形态、力学性能、组成结构和热稳定性进行表征和测试,进一步探究其降解过程与分子机制。结果表明,各因素对其降解速率影响顺序为:接种量>温度>pH值>相对湿度,三种菌株的协同作用显著促进了醋纤滤棒的降解,28 d后其降解率可达47.5%,为同等降解条件下未接种复合菌液样品降解率的5.24倍;相比未接种样品,接种后的醋纤滤棒变得更为松散和碎片化,力学性能和热稳定性均有所下降,其分子链在生物酶的作用下大量脱乙酰并释放出羧酸,进一步促进了其主链的断裂;另外,经复合菌液接种后的醋纤滤棒对环境适应性较好,可能在各种不同的土壤环境中快速分解利用。该研究结果可为烟用醋纤滤棒的温和、快速、无害化降解提供新思路。