造纸法烟草薄片形态对烟丝理化特性的影响

本研究采用自主开发的烟草薄片切片器制备不同片型烟草薄片,并对烟草薄片烟丝化学成分、整丝率、碎丝率、烟草薄片烟丝卷烟质量和卷烟感官评价进行分析。结果表明,烟草薄片整丝率与烟支空头率呈线性负相关关系,碎丝率与烟支空头率呈线性正相关关系,烟草薄片烟丝结构与烟丝填充值相关性不显著。六边形烟草薄片烟丝整丝率和卷烟感官评价最高,分别为95.88%和91.1分;碎丝率和烟支空头率最低,分别为0.61%和0.8%,卷烟感官评价与烟支的整丝率、空头率等关键指标存在明显的相关性。因此,六边形烟草薄片为适宜的片型,为烟草薄片专用切片机的开发提供了有益的理论支持。

膨胀石墨吸附香料提高其在烟草薄片生产过程中耐热稳定性的研究

为提高烟草薄片生产过程香料的耐热稳定性,本研究利用膨胀石墨吸附香料,然后再将其加入到烟粉中制备烟草薄片,以减少香料中挥发性物质的损失。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和高压压汞实验分析了膨胀石墨的表面功能基团和孔隙结构;利用气相色谱质谱仪(GC-MS)分析了香料中主要挥发性物质在烟草薄片干燥过程中的损失率。结果表明,膨胀石墨的表面存在羧基或酯基,具有高度孔隙结构,孔隙率为84.2%,孔隙连通性好,香料饱和吸附量较高,可达5.73 g/g。香料被膨胀石墨吸附后,可大大降低香料中挥发性物质在烟草薄片干燥过程中的损失,这表明膨胀石墨可以作为香料物质的吸附剂,应用到烟草薄片中。

烟草薄片生产能源消耗统计模型构建探索

随着我国经济建设的蓬勃发展,资源需求量也开始飞速上升,资源利用率开始影响国民经济的增长,再造烟叶生产企业能源消耗量较大,也与设备管理有着紧密的联系。本文在能源消耗和设备运行研究结果时,结合实际再造烟叶生产实际情况,将再造烟叶生产能源消耗统计工作通过建立神经网络模型来实现能源消耗统计,达到预判设备运行状况,提高设备管理。

正六边形烟草薄片分切装置的开发与研究

本文通过了对烟草薄片片形菱形和正方型与正六边形对比分析,提出了一种将烟草薄片分切成正六边形的解决方法和装置,该方法及设备通过负载运行试验,在150m/min的车速,幅宽3050mm下,稳定连续的切出了边长为30mm的正六边形薄片,无连片、碎片现象等现象,为薄片分切的工艺设备贡献了新的解决方案。

FMEA在EPC建设项目内控审计中的应用——以H省中烟公司技术改造项目为例

由于EPC工程总承包模式不同于传统意义上一般施工承包方式,具有自身的一些特点,导致项目审计管理的风险更高、技术更难、任务更重,且烟草行业在工程总承包模式的审计标准上仍为空白。本文基于FMEA法进行EPC项目内控审计,对可能产生的风险事件进行分析,总结发现最为关键的风险事件,并提出改进措施,以期促进工程建设项目规范运行。

加热非燃烧烟草薄片热导性能的提升研究

通过辊压法在烟草薄片中分别添加导热材料石墨烯和碳纤维,以改善烟草薄片的传热性能。研究提升了专用烟草薄片的热传导性能及烟草成分的热释放,从而有效提升加热非燃烧烟草薄片的利用率。利用热重(TG)、拉曼光谱(Raman spectra)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热扩散系数测量等方法对烟草薄片进行表征,同时结合感官质量评价。结果表明,导热材料有效分布在烟草薄片中,且不影响烟草薄片的感官品质。此外,与碳纤维烟草薄片相比,石墨烯烟草薄片的热稳定性和导热性能更佳,且与植物纤维有更好的相容性。与未添加石墨烯的空白样品相比,石墨烯用量为5%时,烟草薄片的残余质量最低,为47.74%;烟草薄片的热扩散系数提升了58.77%;基于石墨烯的加热非燃烧卷烟的传热速率提升了22.32%。

外排水冲洗滤布对烟草薄片废水处理站生化池的影响

相较于传统烟草制备工艺,造纸法烟草薄片生产过程用水量大、水循环利用率低。为降低水耗、提高水资源利用率,利用烟草薄片废水处理站二沉池出水(简称外排水)代替自来水冲洗压滤机滤布,研究了外排水回用对生化池出水水质指标及活性污泥生物多样性的影响,以探究外排水回用的技术可行性。结果表明,利用外排水冲洗滤布技术可行且可节约水资源;当外排水回用量低于二沉池出水总量的10%时,外排水回用对生化池出水水质基本无影响;高通量测序结果表明,外排水回用前后生化池活性污泥中的微生物物种丰度均较高,外排水回用对生化池中活性污泥菌群结构的影响较小。

外加植物纤维对造纸法烟草薄片物理性能的影响

在造纸法烟草薄片的生产中,为了满足烟草薄片物理性能以及保证纸机运行稳定性的需要,需添加一定量的外加植物纤维,如针叶木浆和阔叶木浆。本研究考察了外加植物纤维的打浆度、添加量以及种类对烟草薄片物理性能的影响。结果表明:北木牌针叶木漂白硫酸盐浆和鹦鹉牌桉木漂白硫酸盐浆更适合烟草薄片的生产,合适的添加量为22%左右(对绝干烟草浆),其中针叶木浆与阔叶木浆的比例为4:6或3:7,且打浆度不宜太高。

复配胶黏剂用于干法烟草薄片的热裂解特性研究

为研究瓜尔胶和羧甲基纤维素钠(CMC)及黄原胶和羟丙基甲基纤维素(HPMC)2种等比例复配胶黏剂在干法烟草薄片中的应用价值,对4种胶黏剂原料及其用于干法烟草薄片进行了热性能分析,并测试了干法烟草薄片的纵向抗张强度和热裂解性能。结果表明,4种胶黏剂原料在室温至350℃间的热质量损失时间与速率接近,4种胶黏剂原料或其糊化物在15~230℃较稳定;复配胶黏剂中各组分有良好的相容性,可提高烟草薄片的抗张强度;瓜尔胶和CMC等比例复配胶黏剂制备的干法烟草薄片具有烟碱释放量低(1.98%)、致香成分释放量高(4.04%)、刺激性或有毒成分释放量低(2.39%)和纵向抗张强度大(0.54kN/m)的优点。

辊压法烟草薄片增强用醚化改性木质纤维的研究

本研究首先通过设计正交实验研究了醚化工艺参数对木质纤维羧基含量的影响;其次探究了羧基含量对纤维形貌、结晶结构、保水值及其在烟草薄片中分散性的影响;最后比较了不同羧基含量的纤维对辊压法烟草薄片的增强效果。结果表明,在实验室条件下,3个工艺参数对纤维羧基含量影响顺序为:反应药品浓度>浆浓>反应时间。羧基含量与反应药品浓度成正比,与浆浓成反比,较佳的反应时间为50 min。随着羧基含量的上升,纤维平均宽度逐渐增加,纤维质均长度先增加后减少,而细小纤维含量先降后升。此外,羧基含量的上升提高了纤维的保水值及其在烟草薄片中的分散均匀性。相比于外加原纤维的样品,当羧基含量≥0.65 mmol/g时,醚化改性纤维能显著提高辊压法烟草薄片的抗张强度,提升幅度为35.8%~106.6%。

造纸法烟草薄片废水化学需氧量的快速预测

造纸法烟草薄片废水的COD高且波动大,采用传统国标检测方法(重铬酸钾比色法)操作复杂、耗时长,难以实现快速检测以指导污水处理工况的及时调整。针对此问题,提出了一种基于机器学习的COD快速预测方法。在对烟草薄片废水水质指标分析基础上,采用数理统计结合人工智能的方法对废水COD与悬浮物、pH、溶解氧和电导率等水质参数之间的关系进行分析,并建立COD预测模型。结果表明,线性回归、多项式拟合、正则化回归、回归树等模型的R^(2)为0.656~0.777,基于机器学习的极端随机森林模型的R^(2)最高,为0.861。同时显著性检验结果表明极端随机森林模型具有最小的失拟偏差和最精确的拟合效果,利用该模型对实际废水进行验证和预测,相对偏差在±12%以内,可实现对烟草薄片废水COD的快速预测。

醚化改性木浆纤维增强辊压法烟草薄片的研究

辊压法工艺是制备新型烟草薄片的重要方法之一。添加木浆纤维是增强辊压法制备烟草薄片的主要方式,但因其分散性差而减弱了增强效果。本研究将醚化改性的木浆纤维添加到烟草薄片中,以提升烟草薄片的强度,同时比较了未处理纤维、打浆处理纤维和醚化改性纤维的增强效果。结果表明,相比未处理的木浆纤维和打浆处理的木浆纤维,醚化改性木浆纤维可以均匀地分散在烟草薄片中,且呈现出更好的增强效果。当纤维添加量为2. 5%时,添加醚化改性木浆纤维烟草薄片的抗张强度可以达到1920 N/m,是未添加木浆纤维烟草薄片的5. 4倍(355 N/m)、添加等量未打浆处理木浆纤维烟草薄片的3倍(655 N/m)以及添加等量打浆处理木浆纤维烟草薄片的2. 3倍(852 N/m)。

稠浆法烟草薄片试制设备及热风定型质量控制

目的开发一种新型烟草薄片成型试制设备,实现薄片自动成型、厚度可调、质量可控。方法改变钢带和稠浆盒的运动方式;改良传统稠浆法烟草薄片成型工艺,包括剥离剂喷涂工艺、流浆成型工艺、热-风干燥工艺。通过对设备热-风干燥系统的工作过程进行流热耦合分析,并根据结果对热-风干燥系统的结构及参数进行优化,减少薄片在烘干过程中起皱、裂纹等缺陷的产生。结果开发的稠浆法烟草薄片试制设备可制备0.15~0.3 mm厚度的烟草薄片,且薄片厚度均匀性好。优化热-风干燥系统前,烘干过程中烟草薄片主要区域的温度区间为37.7~59.6℃,优化后为50.1~64.2℃。结论该设备减小了烟草薄片成型过程中薄片的尺寸波动,提高了薄片厚度均匀性。优化热-风干燥系统提高了烟草薄片温度分布均匀性,有利于烟草薄片成型质量的提高。

Ca-Mg系复合凝聚剂富集分离造纸法烟草薄片废水处理及资源化研究

采用制备的Ca-Mg系复合凝聚剂,对造纸法烟草薄片废水进行高效固-液分离,以大大降低后续生化处理负荷。获得的污泥固体富含烟碱类物质而进一步提取,用于生物源杀虫剂的活性成份;提取后的污泥固体用作粉状杀虫剂的载附剂,完全达到资源化利用。采用该法单级分离COD去除率可达到70%-80%,具有一定实用价值。

烟草薄片涂布工序的智能预测与优化

涂布工序是烟草薄片制造的关键工序之一。涂布率作为涂布效果的重要指标,对烟草薄片的质量有较大影响。针对涂布工序的涂布率预测与工艺参数优化问题,采用灰色关联度分析,提取关键影响因子,将遗传-粒子群算法与BP神经网络模型相结合,搭建了GA-PSO-BP涂布率预测模型。结果表明,GA-PSO-BP模型预测精度显著高于BP模型,实现了对涂布率的有效预测。在此基础上,利用遗传算法求解了涂布工序的最佳工艺参数组合,为烟草薄片生产中涂布工序的参数控制提供了参考。

基于Fuzzy-PID控制器的烟草薄片涂布率控制

本课题提出基于Fuzzy-PID控制策略的涂布率控制方法,利用模糊控制方法对PID的参数进行在线调整,保证生产过程涂布率稳定在设定值。利用烟草薄片厂的实际生产数据,模拟烟草薄片实际生产过程中涂布率数据,对提出的Fuzzy-PID控制器进行验证。结果表明,Fuzzy-PID控制器比传统PID控制器的鲁棒性更好、精确度更高。

辊压法烟草薄片在线检测模型建立与验证

为建立辊压法烟草薄片化学成分的在线预测模型,采用近红外光谱检测技术(NIRS)对辊压法烟草薄片进行化学成分检测以获得实验室数据,采用标准正态变量变换(SNV)进行数据预处理,采用马氏距离(MD)剔除异常数据,采用留一验证(LOOCV)为内部交叉验证方法,采用偏最小二乘法(PLS)进行建模,得出烟碱预测模型的决定系数(R^(2))达0.930,交叉验证标准偏差(RMSECV)为0.02,总糖预测模型的决定系数(R^(2))达0.977,交叉验证标准偏差(RMSECV)为0.16。分析表明,所建立的预测模型可应用于辊压法薄片关键化学成分的检测,其检测数据可为烟叶薄片的化学成分波动、质量分析等提供可靠的数据支撑。

专用烟草薄片用胶粘剂热裂解特性分析

为了研究胶粘剂的特性及其在专用烟草薄片中应用的影响,选取三类胶粘剂(海藻酸钠、卡拉胶和魔芋胶)进行特性分析。首先,通过热重测试分析胶粘剂的热失重情况,然后对胶粘剂进行低温热裂解特性分析(50~350℃),通过裂解气相色谱-质谱联用仪(Py-GC/MS)分析热裂解挥发分释放机制与规律,并分析胶粘剂在受热过程中产生的致香成分和有害成分。研究结果表明:海藻酸钠热失重的温度范围较宽,其最终生物炭收率也较高,在专用烟草薄片中较为稳定;海藻酸钠热裂解成分中致香成分的种类和含量较高,有害成分的种类和含量较少,具备较大的应用价值。卡拉胶和魔芋胶热失重的温度范围较窄,最终生物炭收率也较低;其热裂解成分中的致香成分的种类和含量相对较低,有害成分的种类和含量较高,使得应用受到了一定的限制。

提高加热不燃烧卷烟专用薄片导热特性的研究

研究了添加纳米石墨烯、碳纳米管、纳米氧化铝、碳化硅4种导热助剂对薄片导热性能的影响。结果表明,添加纳米石墨烯的薄片导热性能最好。与未添加导热助剂的薄片相比,纳米石墨烯添加量为3.2%时,薄片导热系数增幅达95.39%。进一步研究了不同水分条件下,纳米石墨烯用量对薄片导热性能的影响。结果表明,薄片导热系数随纳米石墨烯用量的增加而提高。当纳米石墨烯添加量0.83%、水分13.67%时,薄片导热系数增幅达30%以上。

烟草行业消安防智能一体化平台设计应用探讨

为创新烟草企业消安防管理模式,有效提高企业风险预控能力、隐患主动识别能力和突发事件应急响应能力,实现从传统被动的“人防”安全管理模式向主动的“人防+技防”消安防一体化管理模式转变,基于物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术,结合烟草行业消防安全管理特点和实际业务场景,提出消安防智能一体化平台设计理念,搭建相应管理平台,实现了烟草企业生产现场全域感知、隐患智能识别及突发事件场景下的消安防一体化联动。