盘式蚊香制坯中易发生的问题及其力学分析
刘英杰,李楠楠
（保定市一诺日化科技有限公司，河北 保定 071000 ）
【摘 要】 目的 分析盘式蚊香制坯过程中的常见问题，为今后制坯过程中的易发问题提供解决方法并提供一种考虑问题的方向。 方法根据多年经验并从力学角度分析问题。 结果 解决了生产实践中的大部分问题，找出了大量常见问题的根本原因。 结论 分析问题要从多方面考虑。
【关键词】结合力；微观；辊面光洁度；碎香；再生料发酵
Blank disc in mosquito-prone system and its mechanical analysis
LIU Ying-jie,LI Nan-nan
(Baoding Yinuo Daily Chemical Technologies Co.,Ltd.., Baoding 071000,China)
【Abstract】 Objective Analysis of mosquito-repellent incense blank disc in the process of frequently asked questions for the future system of billet in the process of problem-prone and provide a solution to consider the question of direction. Methods According to many years of experience and analysis from the mechanical point of view. Results Practice to solve the production of most of the issues and find a great deal of common root cause of the problem. Conclusion Analyze problems from different aspects.
【Key words】Binding; Micro; Roller surface finish; Broken incense;Fermentation of renewable materials
业内人士都知道，盘式蚊香的制坯中会发生很多问题，有些问题解决起来有时还会非常困难，有的甚至解决了也找不到根本原因，类似的情况还会发生，现在，本人根据多年的经验并从力学的角度对这些问题进行分析，希望与同行商榷。
1. 香坯的结合力
我们知道，作为香坯粘合剂的淀粉是一种多糖，糖是多羟基醛。作为粘合剂的变性淀粉和羧甲基纤维素CMC也含有很多羟基，从香坯的组成上分析，形式香坯结合力的只能是来自于这些羟基之间形成的氢键。羟基是怎样形成氢键的呢？化学知识告诉我们，-OH中的氧原子因为电负性大，它会使与它结合的氢原子上的电子极大的靠近它，这样就在几乎裸露的质子外形成了空轨道，而临近的-OH上的氧原子因为有孤对电子，这一孤对电子就会极大的靠近上述空轨道，这样就形成了这种不属于化学结合的叫做氢键的结合力，这是一种分子间的作用力，但不是范德华力。当这种作用力规则的排列作用时，其能量就非常大，香坯的强度、制坯操作中的很多问题都与这种结合力有关系。
2. 淀粉的熬制
淀粉的熬制有很多方法，有用冷水搅开然后用热水冲制的，也有冷水搅开后间壁加热熬制的，但无论是哪种方法，其目的都是将蜷缩成团的淀粉分子链伸展开并露出-OH，熬制不到位会影响香坯的接合力，过分则会使淀粉分子链发生断裂，因此熬制的温度和时间很重要，北方用的玉米淀粉，在70°-80°熬制比较好，时间也不宜少于5分钟。人们一般认为香坯的韧性来源于粘合剂分子链的长短，所以熬制时间也不宜过长。在捏合料中适当多加一些长链的CMC对提高香坯的韧性也有好处。
3. 挤粗坯会出现的问题
现在，业内用闽安成型机的比较多，这种机器挤粗坯有单推进器的，也有双推进器的，这种机器有时会发生料入得进去但粗坯口不出料的现象，特别是单推进器的，有时卸下粗坯头料也不走。据分析，这是由于料中粘合剂少所致。捏合料中粘合剂少时料与推进器的粘合力大于料本身的结合力，料便会随推进器旋转，表现为推不进，不出料，情况严重时推进链条会断裂。
4. 细坯出辊后到不了刮刀就自己掉下来，或一半在上，一半在下
当捏合料挤成细坯时，料和细坯辊之间会产生粘合力，虽然还不清楚这种粘合力的性质，但从微观上分析，只有当粘合接触点越多，且每个接触点的粘合力越均匀之时，所表现出的宏观结合力才越大，所以辊面越光滑，这样的微观粘合接触点才会越多，这种宏观结合力才越大，这与香坯模具上粘尼子布是一个道理，是一个问题的两种用法。虽然没有见过细坯辊上下辊面光洁度差异的报道，但可以推断，上辊面光洁度高一些会有助于制坯操作的顺利进行，造纸行业烘干前的压榨也用了这个道理，即湿料会跟光辊走，而容易与较粗糙的辊分离，所以在制做上下辊时需要注意这个问题。
另一方面，如果辊、捏合料温度较高，细坯辊与料接触面处粘合接触点周围的空气中蒸汽压就会大，这会使宏观结合力变小，使料容易脱辊。
第三，如果料中水分较多，料较软，挤细坯时辊子的转速与细坯的线速就会产生差异，这种差异会整体剪断上述微观接触力，导致脱辊的发生；相反，如果料较硬一点，料、辊的同速性较好，脱辊就不易发生，同时因为料硬，接触力也会变大。这也是双推进器粗坯机用料可以硬一点，且不易产生上述故障的道理。
另外，有时细坯在出细坯辊后幅宽会逐渐变窄，这多半是因为粗坯机入料齿因使用磨损变短料入不进去所致，应定期检查入料齿的间隙。
5. 细坯上辊的喷水及下辊的涂油
有时为了操作顺利会在细坯上辊喷洒少量的水，其目的是局部降低辊、料的温度并降低接触点的空气蒸汽压使料很容易的随上辊走，如料湿、辊面温度较高，或环境温度较高且通过粗坯口处的调温水态不能调节时，也可以在细坯下辊上涂上少量的植物油，因为油的表面张力比较小，在料和辊之间形成的薄膜易于使料与下辊剥离。
6. 细坯表面为何会产生横向的波纹
当料较软之时，料出细坯辊的速度就会出现周期性的波动，如果细坯承接带的线速与细坯辊速一致或稍慢，这种波动就在细坯表面上形成波纹，这也正是卫生纸起皱的原理。
7. 细坯的表面有时会出现局部粘皮
形成上述现象的原因有三个，一是料温较低，料辊结合力好所致，第二是料干或粗坯中有较大硬块致使过细坯辊时与辊结合力超大所致，第三是细坯辊上刮刀刀刃不够锋利或刀刃与辊面靠的不够紧密或不平行所致。
8. 为什么不易脱模
如果模具粘附的尼子布没有问题，不易脱模的原因多半是因为捏合料加水多或捏合时间长造成的料软所致。料中粘合剂加的较多或模具刃末清理干净也会造成这种故障。
9. 冲压出的香坯上为何会有小裂纹
产生这一故障的原因主要来自于四个方面，一是料中加水较少，料干所致；二是料温较高，料内空气中的水蒸汽压需要释放出来冲出表面所致，三是香坯厚冲压变形所致；四是冲压垫板没有定期更换或清理，有高有低所致，这种原因有时也会使香坯冲透性差。
10. 烘干后香坯为何会向上鼓起
香坯的烘干过程是湿坯中水分的脱除及氢键的形成过程，如果烘干开始时温度较高，香坯外圈因为与空气接触面大而先干，因为脱水形成氢键的过程是个收缩过程，所以香坯内圈会受挤压并向上鼓起，因此烘房前段温度不可过高。
11. 为什么冬季制坯收香时易产生碎香
冬季制坯收香时，当热的香坯自烘房内移出时由于温度降低很快，香坯上会产生两种应力集中，一是香条内外收缩不一致产生的应力集中，另一种是香条整体纵向收缩产生的应力集中，第二种集中一般表现在外圈的结点处。第一种集中会使香坯强度降低，第二个集中则直接表现为断裂，因此，制坯烘干的末期就应开始降温。另外，收香的环境，也需要注意。
12. 防止再生料的发酵
制坯中产生的碎边料磨成粉再用，有的叫再生料，有的叫混合料，如果这部分料处理不好（如雨淋、或未晒干、烘干），则极易发酵，发酵的料外观并看不出来，一旦投入使用，因为里面的酵母非常多，且捏合料的温度也特别适宜酵母菌生长，特别是在夏天时，料中加入的淀粉极易被分解掉，这样就会使后续的冲压制坯操作非常困难，因此，料中加一些防腐防原剂很有必要，现在有加凯松的，也有加硼砂的，一般加入量不超过0.3%就会起很大作用。
以上情况，愿与同行商榷。
