膨胀烟丝分段式两级风选系统的设计

烟支中的梗签会直接影响卷烟的产品质量,经过干冰膨胀后密度变小,更难以剔除。为了高效剔除干冰膨胀后叶丝中的梗签,提高膨胀叶丝的纯净度,本文针对工厂实际设计了膨胀烟丝分段式两级风选系统,包括设备设计原理、设备组成、电控以及操作内容。试验表明,采取该系统后,膨胀烟丝中梗签和湿团烟丝剔除率平均为2.04%,各指标符合要求,并且占地面积较小、能耗低。

卷烟配方模块价值计量分析模型研究

针对传统配方模块质量评价方法存在主观性、盲目性等缺点,以及其所造成的配方模块质量与其实际生产、使用存在较大偏差,提出了一种基于历史生产数据的配方模块价值计算方案,挖掘由配方模块实际使用情况衡量配方模块价值与配方模块质量的关系,以该方案计算结果作为表征配方模块综合质量的指标,并运用BP神经网络算法和统计分析方法验证计算结果的合理性。结果表明,感官指标(香气、烟气、味感、香型)与档次显著正相关,化学指标(烟碱CV、糖碱比)与档次无显著相关性,档次作为配方模块质量的评估方案太过主观。而配方模块价值与感官指标、化学指标均显著相关,说明配方模块价值是结合了主观指标与客观指标的综合体现,因此更适合用来代表配方模块的质量;配方模块价值计算方案充分考虑了卷烟实际生产运作的特点,更加贴合生产实际,能够更好地为卷烟配方模块的生产和使用提供指导。

基于近红外光谱的卷烟配方模块香型预测

为提高卷烟配方模块的分类识别准确率,并为卷烟配方模块的科学评估提供技术支撑,提出了一种基于近红外光谱特征筛选的卷烟配方模块香型预测方法。选取2017—2019年238个卷烟配方模块样品的近红外光谱数据,结合特征工程中的递归特征消除法和BP神经网络、随机森林、XGBoost3种机器学习技术,构建了基于特征变量的香型预测模型。与全光谱数据训练的分类效果对比,经过递归特征消除法筛选后的光谱特征变量能够有效提升卷烟配方模块香型的识别准确率,其中,XGBoost算法分类效果最佳,模型对测试集的识别准确率达到了90.41%。结果表明,基于近红外光谱特征筛选的香型预测方法对卷烟配方模块的快速定位、科学评价及卷烟配方设计等有一定的辅助决策作用。

在线激光打孔参数对中支卷烟理化指标的影响

[目的]明确在线激光打孔参数对中支卷烟理化指标的影响,为中支卷烟激光打孔参数的设置提供借鉴。[方法]以物理指标、常规烟气成分释放量和感官质量为衡量指标,分析不同在线激光打孔参数对中支卷烟质量的影响。[结果]激光打孔数量与中支卷烟吸阻呈现负相关关系(P<0.01),与滤嘴通风率、总通风率呈现正相关关系(P<0.01),与TPM、水分、焦油释放量均呈现二次回归关系。激光脉冲时间与中支卷烟吸阻、滤嘴通风率、总通风率均呈现二次回归关系,但其对常规烟气成分释放量无显著影响。激光打孔数量对中支卷烟理化指标的影响程度大于激光脉冲时间,在线激光打孔参数主要影响中支卷烟的香气量、刺激性和协调性。[结论]得到一套在线激光打孔参数和中支卷烟理化指标关系的数学模型,可应用于中支卷烟开发和产品维护中激光打孔参数的设置。

基于层次分析法的加热卷烟感官评价指标筛选及其权重建立

为建立更加准确、全面的加热卷烟感官评价方法,选择10款代表性加热卷烟产品开展感官评吸,基于口味提出并筛选感官描述词,利用层次分析法确定最终感官评价指标及其权重。结果表明:经评吸、筛选和整理,得到烟雾量、香味、灼热感、余味、谐调、杂气、劲头、浓度、均匀性、刺激性共10个描述词,可用于加热卷烟感官评价;参考传统评价指标对这些描述词进行合并、删减后,最终确定加热卷烟感官评价指标重要度排名前6位的为香味、烟气、劲头、刺激性、余味和均匀性,其权重分别为25%、30%、10%、10%、15%和10%。该加热卷烟感官评价指标及权重的建立,有助于合理、综合、直观地评价各款加热卷烟产品的感官品质。

融合卷烟叶组配方信息构建叶丝填充值预测模型研究

为更好地构建叶丝填充值预测模型,采用文本向量化和构建机器学习模型的方法,分析了8500个制丝加工批次的叶组配方信息、在线数采数据和质量检测数据,建立了叶丝填充值预测模型。结果表明:通过引入叶组配方信息可有效提高叶丝填充值预测模型的预测能力,模型的平均调整决定系数由0.480±0.012上升为0.570±0.013;将所构建的模型在未参与建模的某牌号叶丝的相关数据集上进行验证应用,结果显示引入叶组配方信息后,叶丝填充值预测模型的平均绝对偏差由0.106 cm~(3★)g~(-1)下降为0.088 cm~(3★)g~(-1);基于所构建的叶丝填充值预测模型,可定量分析产地因素对叶丝填充值的影响程度。

卷烟型雪茄吸阻稳定性影响因素研究

为研究影响卷烟型雪茄吸阻稳定性的因素,以四川中烟长城(毛式雪茄2号)烟支为研究对象,分析了烟支重量、通风、烟丝宽度等与卷烟型雪茄吸阻稳定性相关的因素,结果表明:①烟支通风越大,吸阻越小;②烟支分段吸阻越大,整体吸阻越大;③烟丝切丝宽度减小,吸阻减小;④滤嘴通风是影响吸阻稳定性的主要因素。

连续光纤激光器水松纸激光打孔工艺研究

水松纸激光打孔是香烟降焦的有效手段。本文对水松纸激光打孔设备的光学参数进行理论分析,分析表明,旋转多棱镜分光是水松纸打孔设备的最佳分光方式。利用连续光纤激光对水松纸打孔设备进行改造并工艺试验,对不同加工参数下的光纤激光水松纸打孔的效果进行研究,分析影响水松纸打孔质量的关键因素。对不同工艺参数下加工的水松纸纸带进行透气度测量,结果表明,连续光纤激光水松纸打孔透气度与稳定性满足卷烟对水松纸加工要求,验证了连续光纤激光作为水松纸打孔设备光源的可行性。

装箱密度对福建烟叶醇化质量及松散效果的影响

为寻找适宜的装箱密度,分析了3种装箱密度对上、中部烟叶复烤后自然醇化及松散回潮后质量的影响。结果表明,随着醇化时间的增加,各处理各部位烟叶总糖含量呈先增加后降低再增加的趋势,还原糖含量呈先增加后降低的趋势。整体来看,装箱密度为160、180 kg/箱时,上部烟叶烟碱含量、氯含量、钾含量均在醇化1.5年时达到最高。中部烟氯和钾含量波动较小,稳定性高,装箱密度为180、200kg/箱时,醇化1.5年时氯和钾含量均最高。在醇化1.5年时,各部位各处理糖碱比均达到最小;随着装箱密度增大,上部烟各化学成分除总糖、氯、钾含量外,其余各化学成分含量变异系数均呈降低的趋势;中部烟则是除总糖和氯含量外,其他化学成分变异系数变大;不同装箱密度的片烟,在醇化过程中随着醇化时间的增加感官质量呈上升趋势,上部烟为180 kg/箱得分最高,中部烟为160 kg/箱得分最高;装箱密度越小,片烟的松散效果越好,出口含水率变异系数越小,大片率和大中片率越高。综合分析,上部烟装箱密度宜180 kg/箱,中部烟宜160 kg/箱。

基于析因试验设计提高烟支圆周稳定性的研究

本文通过析因试验设计,对影响烟支圆周稳定性的关键因子进行分析验证及确定,量化因子的影响程度及效应关系,并在此基础上对关键因子进行优化和生产跟踪验证,提高烟支圆周的稳定性。试验结果显示,ZJ17卷接机大压板位置、小压板位置、烟舌出口位置与烟支圆周标偏有明显的效应关系,当大压板位置调整在7.9mm、小压板位置调整在7.9mm、烟舌出口位置调整在6.8mm时,烟支圆周标偏可以控制在0.05mm左右。经过卷接机台的生产验证,实际烟支圆周标偏达到了0.053mm。

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。

针辊式烟丝结构调控设备参数变化对细支烟卷制品质的影响

以单支质量标准差、吸阻标准差、总通风率标准差、端部落丝量、含末率等为指标,选取选丝针辊电机频率、断丝针辊电机频率和选丝针辊间距3个参数设计正交试验,研究针辊式烟丝结构调控设备参数变化对细支烟卷制品质的影响。结果表明:选丝针辊电机频率是影响细支烟单支质量和总通风率标准差的关键因素,断丝针辊电机频率是影响吸阻标准差和端部落丝量的关键因素,选丝针辊间距是影响含末率的关键因素;调控设备最优参数为选丝针辊电机频率33 Hz、断丝针辊电机频率45 Hz、选丝针辊间距45 mm;调控后烟丝长丝率降低了14.39%、中丝、短丝率增加了26.01%和20.09%,碎丝率变化较小。卷制后细支烟物理指标无显著变化,但单支质量、吸阻、总通风率等标准差均下降30%以上,端部落丝量、含末率分别降低了61.79%和36.42%,细支烟卷制稳定性明显提高。

制丝关键工艺参数对细支卷烟质量的影响

采用正交试验设计法研究了切丝出口含水率、叶丝膨胀蒸汽流量、烘丝机筒壁温差等制丝关键工艺参数对细支卷烟烟丝结构、卷制质量和感官质量的影响。结果表明:切丝出口含水率对单支重标偏、吸阻标偏有显著影响(P<0.05),而对总通风率标偏、含末率的影响接近显著水平。叶丝膨胀蒸汽流量对吸阻标偏、含末率有显著影响(P<0.05)。烘丝机筒壁温差对整丝率、感官质量的影响接近显著水平。优化后的制丝工艺参数如下:切丝出口含水率18.5%,叶丝膨胀蒸汽流量450 kg/h,烘丝机筒壁温差5℃。经验证,优化制丝关键工艺参数可以有效提高细支卷烟质量。

基于特征成分的料香均匀性方法建立及评价

以云产某品牌规格加料及加香叶组烟丝为对象,采用Weight Analysis和SR变量筛选方法对料、香叶组烟丝的挥发性成分进行特征筛选,筛选出棕榈酸甲酯、亚麻酸乙酯和二十四烷3个料香中的特征物质,并与传统标记物丙二醇、薄荷醇进行料香均匀性对比评价。结果显示:①在含量分布上,亚麻酸乙酯、丙二醇在表香中含量分布较高,二十四烷在料液中含量分布较高,具有极其显著统计学意义。薄荷醇在料液中含量较高,具有统计学意义。棕榈酸甲酯在表香样品中含量分布稍高,无统计学意义;②在区分能力上,5个物质对加料和加香样本区分能力各不相同,从强至弱分别是二十四烷(100%)、亚麻酸乙酯(98.15%)、丙二醇(83.30%)、薄荷醇(65.74%)和棕榈酸甲酯(52.78%),所筛选二十四烷和亚麻酸乙酯可作为料香的标记物;③从料香均匀性评价效果上,亚麻酸乙酯和二十四烷评价结果一致,均表现为滚筒干燥工序料香均匀性最高,加料阶段其次,加香阶段最差,与实际认知相同。薄荷醇和丙二醇二者评价结果出现差异;④从评价结果相似度上看,亚麻酸乙酯和二十四烷对加料、滚筒干燥和加香工序的均匀性评价结果极为吻合,亚麻酸乙酯特征标记物三阶段评价结果分别为92.01%、92.19%和88.76%,采用二十四烷评价结果分别为93.44%、93.93%和86.64%,二者评价结果相似性达0.999,而薄荷醇和丙二醇的评价相似度仅有0.136。

基于机器视觉的卷烟包装外观质量瑕疵在线识别方法

传统卷烟外观质量瑕疵在线识别方法直接对图像瑕疵特征进行提取,未对卷烟外观图像数据进行预处理,造成传统方法识别精度低,因此提出基于机器视觉的卷烟外观质量瑕疵在线识别方法。首先,对卷烟外观图像进行数据预处理,去除背景区域,提高对比度和图像瑕疵特征提取的准确性;其次,利用提取到的瑕疵特征,设计基于机器视觉的卷烟外观质量瑕疵在线识别流程;最后,基于机器视觉实现卷烟外观质量瑕疵在线识别。通过实验结果表明:此设计方法的识别正确率为100%,具有更高的识别精度。

一种烟标平整度测试方法

为了提高卷烟工业生产质量和效率,本文以辅料烟标为研究对象,针对生产过程中烟标存在的凸点、凹陷、弯曲和翘角等平整度缺陷,提出了一种烟标平整度检测方法和检测系统。本文采用机器视觉和光学测量中的结构光测量方式,测量原理为三角法测量原理。光源以一定的角度照射在烟标上,烟标反射的光线进入相机的传感器。当烟标表面不平整时,进入相机感光元件的光线会发生位移和变形。本文提出的平整度测试方法所需装置结构简单,避免了精密传感器的使用,因此成本较低,适用于卷烟工业生产环境和烟标平整度测试实际使用情况,对促进卷烟工业自动化和提高生产率具有一定意义。

基于模糊自学习的卷烟品质工艺参数控制平台设计

设计卷烟品质工艺参数控制平台采集工艺参数,并将其传输到网络传输层的ZigBee协调器和以太网卡芯片。利用中央处理器控制ZigBee协调器和以太网卡芯片,将卷烟品质工艺参数传输到访问支撑层。访问支撑层利用OPC数据存取接口和RS-485通信接口将卷烟品质工艺参数存储到信息存储层的SQL数据库。用户后台管理层通过调取SQL数据库内的卷烟品质工艺参数,利用生产工艺参数控制模块内的基于模糊自学习的卷烟品质工艺参数控制方法,控制卷烟品质工艺参数并将其反馈到设备层内不同卷烟生产设备中,实现卷烟品质工艺参数控制,同时利用该层内的报表管理、质量分析报表、设备管理等模块实现人机交互。

美容器烙铁时间对成品烟质量的影响

[目的]明确美容器烙铁时间对成品烟外观质量和内在质量的影响。[方法]自主研发了一套条盒透明纸松紧度测量工具,以透明纸松紧度、条盒凹陷度、烟丝常规化学成分、常规烟气成分释放量和感官品质为衡量指标,比较不同美容器烙铁时间对成品烟质量的影响。[结果]烙铁温度低于135℃、时间低于2 min条件下,对成品烟条盒凹陷度、透明纸松紧度、烟丝化学成分、烟气成分释放量、感官质量均无显著性影响。卷烟机短暂停机(不超过2 min)时,无需考虑美容器烙铁的影响,可正常开机生产;停机超过2 min后,应及时将停留在美容器烙铁上的条盒烟取出,避免影响产品质量。[结论]该研究可为卷烟生产透明纸包装环节的优化提供参考。

改善加热不燃烧型烟草薄片物理性能的研究

加热不燃烧型烟草薄片是一种新型烟草薄片,其制备方法主要包括稠浆法、辊压法、造纸法。为保证烟草薄片的良好成形及耐加工性,需添加一定量的木浆纤维。本研究探究了木浆纤维在稠浆法加热不燃烧型烟草薄片中的应用,考察了木浆纤维打浆度和添加量对稠浆性能和烟草薄片物理性能的影响。研究表明,增加木浆纤维打浆度有利于降低稠浆黏度,木浆纤维的打浆度为49°SR时,烟草薄片的力学性能相对较好;木浆纤维添加量在2%~5%时,烟草薄片力学强度随着木浆添加量的增加而增加,抗张指数最高可达3.62 N·m/g。

卷烟制丝过程烟草物料二维形态特征分析

定量检测多个批次卷烟制丝过程片烟、烟丝样品的二维形态特征参数,使用Excel和SPSS软件进行数据处理分析,明确卷烟制丝过程片烟形状、片烟和烟丝尺寸的分布规律及尺寸特征参数,结果表明:样品的片烟特征面积在375~405 mm^(2)之间,片烟面积均匀性系数在3.55~3.65之间;样品中片烟面积与其累计占比进行拟合得到二者关系,可以用指数函数Y=A~★ebx来表达,用此公式可以得出片烟特征面积、片烟面积均匀性系数;片烟形状用片烟圆形度表达,片烟圆形度在0.468~0.486之间;片烟切后烟丝样品的烟丝特征长度在11.0~12.5mm之间,烟丝长度均匀性系数在2.49~2.67之间;样品中烟丝长度与其累计占比进行拟合得到二者关系,可以用指数函数Y=Aebx来表达,用此公式可以得出烟丝特征长度、烟丝长度均匀性系数。