叶片在线加工对烟丝碎丝率影响的研究

摘 要：通过对叶片的加工过程中影响烟丝碎丝率的各种因素的研究和调控，降低烟丝碎丝率，提高卷烟质量。

关键词：碎丝率；卷烟质量；降耗

中图分类号：TS45 文献标识码：A

一、现状描述

（1）在线生产的烟丝，碎丝率常有突破5%的现象。

（2）投入生产使用之前，对叶片结构、碎片率和含水率等检测不够。

（3）现有的工艺参数的科学性还需要论证。

二、研究过程及方法

本次研究是以叶片加工为对象。对比实验时，逐项调整某一个参数，研究其对烟丝碎丝率的影响。

（一）因素分析

以精品红金龙为研究对象，按生产批次全程跟踪，对各个检测点检测的数据进行记录分析。

1叶片结构。投料前检测，小于6.35mm的碎片在原料占比达到15%以上，小于3mm的碎片达到1.5%左右，烟叶的碎片含量超标。

2叶片回潮。回潮后，原来的低于3mm的碎片得到膨胀，碎片烟叶占比明显降低，筛分出来的碎片降至0.5%以下。

3叶片加料。润叶储存后，叶片加温加湿不均匀，烟叶与机械部位产生冲击都会增加碎片。

4叶片储存。如果来料水分均匀，每批次投料量一致，存放环境的温、湿度和存放时间，是影响叶片造碎的重要因素。

（二）针对性实验与改进

通过对所采集的数据综合分析，以精品红金龙加工为研究对象，逐一查找各参数对造碎的影响规律。

1投料的改善。投料按批次一次性投料，原料相对固定。考虑到烟叶在搬运和投料过程中的造碎情况，重点从管理和操作上作改进：（1）提高缓存区相对湿度。即将投料的烟叶在湿度80-85%的环境中存放时间在24小时以上，使叶片吸收水分，表层烟叶的含水率提高到14%，增强烟叶的韧性，在相同的搬运和投料过程中，造碎量每批次减少5.3kg。（2）规范操作，减少挤压。细化操作规程，明确烟包的码放高度，托盘搬运，准确放置，尽量减少烟包与机械的碰撞和挤压，通过精细化管理使每批次减少2kg的碎片。

2润叶工序的调整。由于复烤后的片烟采用压包装箱工艺，造成卷烟企业在投料生产中存在因烟块压实紧密而不易松散。在松散回潮工序中，将开箱后的烟块先纵向三刀四块分切后，再进入滚筒式松散回潮机内进行高温高湿处理，因而存在滚筒前后片烟造碎率较高的问题。在实验时，保持稳定的工艺条件：供蒸汽压力0.85MPa；供水压力0.2MPa；压缩空气压力0.65MPa；滚筒的电机设定频率为35Hz。分别改变喷头蒸汽压力、热风温度和烟叶流量，研究它们的变化对烟叶回潮效果。通过反复试验，如果流量为5000kg/h，则喷头蒸汽压力0.25MPa，热风温度为65℃最为合适，可以比原来的正常生产中，平均每批次少产生6mm以下碎片32kg，而且叶片回潮效果达到最佳。

3润叶加料工序的改进。叶片在加温回潮后，进入预混柜暂时储存，经过筛分和选杂后，进入加料回潮工序。在对该工序进行研究时，发现当烟叶未进入滚筒时，有提前加料、加水的情况发生，导致糖料和水的浪费；部分烟叶附着在筒壁上，结成烟团，造成加料机出口水分波动大；在生产结束后筒壁上还留有未脱落的的烟叶，造成烟叶不必要的损耗。对此情况进行如下改进：（1）改进喷嘴构造，提高加料喷嘴雾化效果。设计了双元喷嘴，喷嘴由1.9mm改为2.0mm，并调整喷嘴的角度，提高雾化效果，使每批次减少了1.4kg的湿团。（2）改进管壁喷孔，保障对叶片的增温、增湿效果。去掉近端多余的几个孔，将增湿管移至滚筒下方，喷孔朝下，使蒸汽流由底部上翻，使管壁上方的碎叶片在气流的带动下自动脱落，此项改进每批次烟叶减少了0.9公斤的湿团。（3）改进入口落料。降低落料高度，使叶片平稳落进滚筒，减少叶片落料时因机械冲击而造成叶片破碎。

在对以上三项做出改进后，对热风温度对润叶加料的影响进行测试，热风温度达到70℃时，叶片的润叶效果达到最佳值。

4储叶工序改善。通过对比试验，储叶时间若低于4小时，其物理性能改变不大，对叶片造碎的影响也非常小，但叶片水分不均匀，叶片温度偏高，在切丝时，有叶片裹切丝刀的现象，增加设备故障停机率，从而增加碎丝率；叶片储存到4小时后，叶片含水率、温度和水分均匀度已经稳定，增加储存时间，叶片结构和耐加工能力降低；储柜内表层叶片的水分随储存环境温湿度的改变而变化，当相对湿度低于65℃时，表层叶片水分会散失一部分。

（三）参数控制

1来料控制。检测投料前的烟叶，对在运输和搬运过程中造成较大造碎的烟叶，通过人工筛选后才投入使用；对合格的叶片采取以下措施控制生产：（1）增湿投料。将即将投料的烟叶，在湿度为80%的环境中预存24小时以上，使表层烟叶的含水率提高到14%左右，增强烟叶的韧性，减少在搬运和投料过程中叶片的损伤。（2）规范操作。建立操作管理规程，严格规定操作行为，细致到具体动作，减少烟包与机械的碰撞和挤压，从而减少叶片在传送过程中的造碎。（3）准时化生产。对每天的生产做好精心安排，确保每批次都能在规定的时间内完成。

2过程控制。一是通过规范管理、技术保障和精心操作，精准地控制好生产的必要工艺条件，减少工艺参数的波动；二是对优化后的参数进行组合，生产始终控制在优化的参数组合范围内。

3精准生产控制。精准地编制生产作业计划，每班都按计划实施，对每个批次的生产都按计划时间精准生产。同时严格要求车间注重过程监控，对每周、日、班的计划安排、生产组织和进度情况，进行全面分析和督查，确保准时化生产，确保各项工艺参数在要求的范围内。

三、研究结果及效果验证

经过反复实验，在准时化生产的条件下，叶片生产的最佳工艺参数组合为：叶片流量5000±100kg/h；回头蒸汽压力0.25-0.30MPa；回潮热风温度60-65℃；加料喷头蒸汽压力0.20-0.25MPa；加料热风温度70-75℃；储叶时间4-6小时；储叶环境相对湿度70-75%。按照这个参数组合，在整个制丝车间生产中其它工艺参数和生产条件稳定的条件下，生产出来的烟丝整丝率稳定在81.6%以上；碎丝率平均值下降到1.3%以下；烟丝填充值保持在5.20±0.5cm3/g；卷包车间烟支单支质量稳定在0.87±0.3g；空头率同比下降了4.6%。

四、努力方向

影响烟丝碎丝率的因数很多，本次研究只探究了叶片加工部分的因数，还要在今后从切丝和烟丝储存方面进行研究。

参考文献

[1]程雷.卷烟在线均质化加工技术研究[D].河南农业大学，2009.