在线激光打孔烟支物理指标的精准管控

【摘 要】 细支卷烟是近几年新兴的卷烟产品类型，为了实现降焦减害，从最初预打孔水松纸与高透滤棒配套使用，到当前在线打孔技术的推广应用，细支卷烟生产经历了一个吸阻数值逐渐降低，配套装置及现场管控技术逐步完善的发展历程。由于细支卷烟外形细长，物理指标稳定性一直是其生产管控关键问题，本论文针对当前生产过程中在线激光打孔烟支物理指标不稳定、波动大系列问题，从检测控制方式、指标纠偏调整、设备控制预防三方面，论述了如何进行烟支物理指标精准管控，达到在线激光打孔烟支指标精准化、稳定性生产的目的。

【关键词】 激光打孔 吸阻 通风率 脉冲长度

与普通84mm卷烟相比，细支卷烟外形细长，消费者对其抽吸阻力较为敏感。烟支吸阻、通风率指标控制不稳定，会造成烟支抽吸不畅、口味浓淡变化、焦油量（烟气烟碱）不稳定等内在质量问题。因此，烟支物理指标精准管控是细支生产控制中的关键节点问题。针对当前生产过程中烟支指标不稳定、波动大问题，需从“测”“调”“控”三个方面着手，即明确细支卷烟检测方法及各项指标的稳定性可控范围，掌握指标异常调整纠偏技巧与控制手段，并采取设备清洁、参数优化、行为规范等系列措施，实现对在线打孔烟支指标的精准化、有效性控制。

一、细化工艺标准实施指标有效监控

在线激光打孔是烟支卷接过程中，利用高能激光在嘴棒中部将水松纸打穿形成微小孔洞，使卷烟在吸食过程中稀释烟气，达到降低焦油含量的一种技术活动。相对于传统预打孔，在线打孔装置实现打孔通风效果更为直接、有效，并能进行现场设备有效调控。由于打孔质量的好坏对烟支吸阻，通风等指标影响严重，且生产时由于打孔孔洞微小（使用放大镜检查），不易发现异常，易形成管控盲区。因此在线激光打孔烟支除了对质量、吸阻、长度、圆周等常规指标监控外，还需针对打孔烟支在线激光打孔装置故障、内外道烟支指标偏差较大等实际问题，增加烟支打孔孔数、脉冲长度、设备关键参数以及内外道烟支指标偏差范围等方面控制要求。

首先制定在线激光打孔烟支外观检验标准，使用带光源的放大镜定期对在线激光打孔孔数与孔洞形状进行质量符合性检查；其次规范机台与在线打孔装置的工艺参数设置，主要是机台风室风压、梗签剔除量、劈刀盘回丝量与激光脉冲长度参数。当脉冲长度参数进行调整时，记录调整前后吸阻、通风率指标数据，摸索指标随脉冲长度变化的增减规律，实现不同牌号指标异常时的精准调控；然后是对质量、吸阻关键指标检测数据实施彩虹图控制预警，制定适宜的目标区、警戒区、不良区标准范围。此外，由于内外道烟支指标具备差异性，尤其是质量、吸阻、通风率指标，需增加及规范内外道卷烟的检测数据对比工作，制定同一测试台检测的内外道烟支质量、吸阻、通风率检测均值的偏差范围，确保内外道烟支指标的一致性。

二、诊断异常因素进行指标纠偏调整

烟支生产过程中，质量、长度、圆周为机台人员直接可控指标，吸阻、通风率为多方面因素影响的综合管控指标。生产时吸阻、通风率经常会发生指标超标问题，是打孔烟支指标精准化控制的关键与难点。当卷烟纸、接装纸表面无破损或打孔孔洞异常时，烟支质量、吸阻与通风率指标呈正相关关系；当烟支的卷烟纸（滤嘴表面）发生刺破、打孔孔洞变形或孔數异常偏少时，吸阻与通风率指标呈负相关关系。依据上述原理，我们对异常超标数值进行指标相关性诊断分析，结合不合格烟支孔洞症状，准确排查指标异常原因，及时调整故障根源进行指标纠偏处理。

当出现吸阻、通风率超标或异常时，我们首先要进行测试台故障原因排查。一般是筛选数据异常症状，测试台故障主要表现为嘴通风率异常偏大（同时吸阻偏小），或总通风率整体偏小（吸阻无异常）等问题，也可通过测试台重新校准、检查胶管（膜片）破损密封性、不同测试台数据比对等方法进行验证，排查出具体影响因素进行相关调整。

现场设备造成的吸阻、通风率超标按异常数值表现形式，可划分为趋势性跑偏与个别异常超标两种情况。“趋势性跑偏”一般表现为吸阻、通风率超标数据呈负相关关系，即烟支吸阻整体趋势偏大，而通风率整体偏小；或吸阻整体趋势偏小，而通风率偏大，且烟支打孔孔洞无异常，则通过改变在线激光脉冲长度参数数值实现指标精准调整。“个别异常超标”主要指少量烟支（1-3支）吸阻异常偏大，同时通风率异常偏小情况，若缺陷烟支未打孔、少打孔（孔数减少）时，对打孔轮、拨烟轮清洁或激光打孔装置处挤异物（烟支）情况进行原因排查；若缺陷烟支打孔边缘呈粗焰口状态，对分束镜、聚焦镜头脏污或聚焦镜焦距进行原因排查及调整；若烟支打孔孔洞单侧拖尾时，则检查分束镜底座安装水平情况，通过调整分束镜底座安装水平位置解决此类问题。当“个别异常超标”问题影响因素排查为烟支质量或圆周指标异常引起时，则对质量或圆周直接可控指标进行相应调整。

三、设备清洁保养实现指标控制预防

实现在线激光打孔烟支物理指标的精准管控，仅依靠“检测”与“调整”到位是不够的，最关键的是对影响因素的控制预防，实现指标数据的预防管理。烟支指标异常或不稳定因素主要有两方面：一是在线激光打孔设备脏污，造成数值异常超标；一是测试台测量单元故障，导致检测数据无效。我们通过对生产设备与检测仪器故障部位的清洁保养、设备维护，减少指标异常波动情况。

生产设备清洁主要针对激光打孔轮、拨烟轮、激光打孔镜头等关键部位。生产过程中极易形成打孔轮积垢问题，积垢造成吸风孔不能有效吸附烟支，出现甩烟，乱烟，导致无打孔、少打孔指标异常问题。因此，每班需取下激光打孔轮用水进行冲洗清洁，用毛刷、钩针清理吸风孔处积垢，风管风干打孔轮后再装复使用。若拨烟轮凹槽有积垢会导致烟支在拨烟轮处压缩量过大，出现烟支跳动或不旋转，导致无打孔、少打孔指标异常问题。由于此现象初期出现概率较小，质量抽检难于及时发现，须制定适宜的拨烟轮清洁保养周期，杜绝异常问题发生。此外，需确保激光打孔装置清洁气源的干净、无冷凝水状态，对激光打孔镜头定期清洁，减少因镜头脏污导致的指标异常超标问题。

由于细支卷烟外形（偏细）特殊，导致吸阻检测皮管与膜片经常发生磨损不密封问题，影响检测数据准确性，进而造成检测结果判断错误等严重问题。因此需定期清洁、检查吸阻（通风率）检测单元，每班对测量套筒、底座部位进行拆卸清洁处理，检查吸阻测量导管密闭性、通风率膜片完整性以及其他部件（皮碗、密封圈等）密闭性能，发现皮管孔洞、膜片破损等情况及时进行更换与调整。并严格按要求进行仪器的校准、校验及比对工作，通过检测仪器预防管控实现指标检测的准确性与有效性。

实际生产过程中，烟支吸阻、通风率、质量、圆周等指标之间相互影响、相互作用，打孔烟支物理指标超标问题是各种各样的，各项指标之间的关系也千变万化，生产时难免会遇到多项指标矛盾冲突，异常情况不可能同步有效解决的情况。通过综合考虑消费者吸食过程中对物理指标敏感程度，以及物理指标异常对卷烟感官质量、安全质量的影响大小，当指标异常问题不能有效全部解决时，我们须遵循吸阻、质量、通风率的优先等级原则解决超标问题，即将消费者最敏感的吸阻指标作为必保合格项目，其次是烟支质量与通风率指标。在生产过程中，我们只要做好“测”“调”“控”三个方面，即日常设备清洁到位，指标检测监控到位，指标异常时能快速诊断、对症下药、 精准纠偏，定能实现在线激光打孔烟支物理指标的精准化控制。