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。

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。

YN30型残废烟支烟丝回收装置的设计与应用

针对传统残废烟支烟丝回收装置存在的烟丝回收率低、纯净度差、整丝率偏低、细支卷烟加工适应性差等问题,研制一种新型残废烟支烟丝回收装置。该装置通过滚筒筛网和搓丝螺杆机构实现了烟丝与卷烟材料的快速分离,通过静电吸附和负压剔除相结合的除杂技术,实现了分离烟丝精选除杂。以常规卷烟牌号云烟(紫)以及细支卷烟牌号云烟(细支珍品)进行应用测试,常规卷烟加工回收烟丝得率≥80.0%,细支卷烟加工回收烟丝得率≥70.0%;回收烟丝纯净度≥99.0%;回收烟丝整丝率≥60.0%;回收烟丝碎丝率≤6.0%;处理前后烟丝含水率变化≤0.5%。该装置同时可以满足常规卷烟和细支卷烟的残废烟支回收。

不同切丝宽度中支卷烟的包灰性能、主流烟气及感官质量变化规律

为探索切丝宽度对中支卷烟卷接质量、包灰性能、烟气指标及感官质量的影响,在其他制丝和卷制条件相同时,分别按0.80、0.90、1.00、1.10 mm的切丝宽度制丝并卷制烟支,分析切丝宽度对卷烟理化指标及感官质量的影响。结果表明,随切丝宽度从0.80 mm增加至1.10 mm,整丝率从86.89%逐步增加至91.40%,短丝率和碎丝率均逐渐减小,且长丝率、整丝率及短丝率与切丝宽度间存在显著相关性。不同切丝宽度卷烟卷制稳定性整体较好,封闭吸阻及其标准偏差随切丝宽度增加呈现减小趋势,切丝宽度为1.00 mm时,端部落丝量、燃烧锥落头倾向及烟丝轴向密度的标准偏差相对较低;通过逐步回归分析法建立了烟丝结构与物理指标间的关系模型,长丝率与端部落丝量和含末率呈负相关,中丝率与轴向密度标准偏差呈负相关,短丝率与总通风率标准偏差呈负相关,并与落头倾向呈正相关关系。切丝宽度对包灰值、灰度值和碳化圈宽度有极显著影响,切丝宽度为1.00 mm时,包灰值和碳化圈宽度最小,分别为2.40%和12.36%。切丝宽度与抽吸口数和焦油释放量呈显著或极显著相关关系,其中与抽吸口数呈正相关关系,与焦油释放量呈负相关关系。感官评吸结果表明,1.00 mm切丝宽度时中支卷烟的感官质量最优。

打叶加工中大片率控制对卷烟生产的影响

为探明打叶加工过程中叶片结构控制对卷烟生产的影响,研究了不同大片率的片烟原料对卷烟制丝及卷包生产的影响,其中T1处理的大片率均值为65.49%,T2处理的大片率均值为45.41%,T3处理的大片率均值为33.61%。结果表明:打叶加工过程中大片率过高,制丝环节烟丝缠绕严重,超长丝偏高;当大片率控制过低时,制丝后碎丝率偏高,超出新版卷烟供应规范中的相关规定,不利于后续的卷烟生产;打叶加工过程中的大片率与制丝环节整丝率、长丝率存在一定的正向关系,与碎丝率存在一定的反向关系;打叶加工过程中大片率控制适宜,有利于提升卷制烟支的物理质量,提高卷制烟支质量、吸阻等物理指标的稳定性;就落头倾向而言,各处理片烟卷制常规烟支均优于常规卷烟A,而对细支烟的落头倾向除T1处理外,其他2个处理与对应规格的细支卷烟B相当。因而,在打叶加工中采用适宜的措施,优化加工后成品片烟的叶片结构,能够有效提升打叶加工加工后片烟叶片结构与制丝、卷包工艺的契合度。

叶中含梗率控制对打叶加工及卷烟生产的影响

为指导烤烟打叶加工工作科学开展,构建适宜的叶中含梗率控制指标,通过调整打叶加工中叶中含梗率,研究叶中含梗率控制对打叶加工及卷烟生产的影响。结果表明,适度降低叶中含梗率(由1.5%降低到1.2%),能够维持烟叶的叶片结构处于适宜水平,满足后端卷烟生产的需要,能够有效保障原烟的经济效益;降低叶中含梗率后,能有效减缓烟支卷制环节的梗签剔除压力,降低卷制烟支中的梗签含量,提高烟支中的烟丝纯净度。同时,常规烟支在叶中含梗率控制在1.5%以内时,烟支中的刺破基本可控,而细支卷烟在叶中含梗率控制在1.2%以内,并结合卷包剔梗,烟支中的刺破亦基本可控。建议打叶复烤环节细支卷烟原料、高档卷烟原料的叶中含梗率控制在1.2%以下,其他卷烟原料控制在1.5%以下。

切丝宽度对细支卷烟质量影响分析

为了解0.7、0.8、0.9、1.0 mm不同切丝宽度对细支卷烟质量的影响,从叶丝质量、卷制质量、梗签含量、燃烧质量、感官质量5个方面进行了分析,结果表明:(1)随着细支烟切丝宽度的增加,叶丝整丝率上升,碎丝率下降,填充值先升后降,烟丝转化率上升,抗造碎性增强,大于4 mm长丝率增加,小于1 mm短碎丝率下降,卷烟含末率和端部落丝量下降,烟支密度分布均匀性略有下降,卷烟梗签含量增加,卷烟轻松感略有提升,烟气指标无明显变化。(2)细支烟切丝宽度较低时对单支质量标偏、烟丝结构、烟支密度分布均匀性、梗签含量、卷烟燃烧锥落头倾向率等指标具有正向作用,对烟丝抗造碎性、卷烟含末率、端部落丝量、轻松感等指标具有负面作用。因此,在兼顾感官质量与理化指标的平衡条件下,细支烟切丝宽度设计宜为0.9 mm。

加工工艺参数对烟丝加工过程中破碎规律的影响

为探索烟丝在加工过程中的破碎规律,研究了滚筒、流态化、机械输送等加工环节关键参数对烟丝结构的影响。结果表明:(1)当筒壁温度高于117℃时,烟丝特征尺寸明显下降,破碎度明显增加。热风温度低于100℃时,破碎度最小,特征尺寸最大。滚筒倾角大、转速快均会造成烟丝的造碎增加,填充值减小。筒壁温度和热风温度对烟丝特征尺寸和破碎度影响大于滚筒倾角和转速。(2)烟丝风选和风速加工对烟丝的破碎影响较小,随着风机频率的升高,烟丝破碎度缓慢升高,烟丝特征尺寸缓慢下降。(3)烟丝在机械输送过程中,当皮带提升喂料机速度大于36 Hz时,烟丝特征尺寸增大,破碎度降低。当振筛频率在50 Hz时,烟丝特征尺寸最大,破碎度最低。当物料高度在60 cm时,烟丝特征尺寸最大,破碎度最低;当物料高度在140 cm时,特征尺寸最小,破碎度最高。烟丝的出柜速度越大,物料破碎度越高,特征尺寸越小。研究结论可为烟丝在加工过程中关键加工参数的优化、提高产品加工质量、降低原料消耗提供依据。

烟丝填充状态对卷烟卷制品质及包灰性能的影响

选取能综合表征烟丝填充状态的参数,考查了烟丝填充状态参数对卷烟卷制品质(吸阻、硬度、总通风率)及包灰性能的影响。结果表明:1)烟支内烟丝的填充值、填充量和填充密度能够全面地反映烟丝填充状态,其中填充密度可以用烟支中点密度、平均密度、密度指数和密度梯度共同表征;2)烟丝填充状态会显著影响卷烟的吸阻、硬度、总通风率,决定系数分别为0.781、0.576、0.672;3)吸阻、总通风率、烟丝填充值和填充量对综合包灰性能有显著影响,决定系数为0.391。

烟丝柔软性的检测及其与卷制质量的关系

【目的】定量评价烟丝柔软性,丰富烟丝质量评价指标。【方法】利用质构仪的压缩模式模拟其感官评价过程,通过单因素和响应面试验优化测试参数,建立烟丝柔软性的检测方法,并基于该方法分析烟丝柔软性与卷制质量的关系。【结果】(1)烟丝柔软性可定量表征为烟丝压缩过程产生一定密度变化时的时间—应力曲线斜率,即产生一定密度变化所需应力随时间的增长快慢。(2)质构仪检测烟丝柔软性的最佳条件是:选用圆盘形探头,测前和测试速度均为2 mm/s,初始压缩高度为48 mm,压缩距离为11 mm,样品质量为8 g,该方法的日内和日间精密度分别小于4.40%和2.70%。(3)不同批次烟丝柔软性差异显著,且与烟支质量、吸阻、硬度、含末率、端部落丝量和空头剔除率呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),与烟支含水率呈显著负相关(P<0.05)。【结论】经响应面优化的烟丝柔软性检测方法科学可靠,能够反映不同批次烟丝柔软性与卷制质量的相关性,可作为烟丝柔软性的评价方法。

烟支压实端切割位置偏移与卷烟燃吸质量的关系

为促进消费者抽吸卷烟产品时燃吸体验性质量的提升,对烟支压实端切割位置偏移与烟支吸阻、总通风率、卷烟燃烧锥掉落倾向、卷烟机空头剔除率展开相关性分析。结果表明,减小烟支压实端切割位置偏移对降低烟支吸阻指标波动、总通风率指标波动和卷烟燃烧锥掉落倾向有明显促进作用,同时对稳定和改善烟支感官质量、降低卷接机空头烟支剔除率有促进作用。通过对生产过程卷烟机烟支压实端切割位置偏移实施准确性优化,可进一步促进卷烟燃吸体验性质量的稳定和改善。

一种新型烟丝结构靶向调控设备研发及应用

针对细支卷烟烟丝长丝率偏高,在卷制时易造成烟支质量波动较大、稳定性较差、不合格率高等问题,研制了一种针辊式烟丝结构靶向调控设备。该设备由烟丝选丝机构和断丝机构组成,混配后的烟丝进入烟丝选丝机构,在动态滚动状态下,中、短烟丝经针辊间隙落下,长烟丝则在选丝针辊钢钉挑动作用下逐级传递到断丝机构,在选丝针辊和断丝针辊差速旋转拉扯作用下柔性断丝,实现对长烟丝的靶向调控。以黄金叶(爱尚)细支卷烟烟丝为样品,在实际制丝生产的应用结果表明:该设备稳定性较高,在选丝针辊间距40 mm、选丝针辊电机频率30 Hz、断丝针辊电机频率47 Hz的运行参数下,经调控处理后的烟丝长丝率下降了12.58%,中丝率和短丝率分别上升了8.12%和3.96%,碎丝率仅增加了0.12%,烟丝结构分布更加合理,满足加工质量要求。

细支卷烟吸阻稳定性影响因素研究进展

保证烟丝结构的均匀稳定、控制烟支质量的波动是改善细支卷烟吸阻稳定性的关键。通过梳理细支烟加工过程中切丝模式、烟丝规格、梗丝形态及烟叶原料加工工艺对烟丝结构的影响,卷接工序中设备工艺参数、平准器规格、圆周稳定性对烟支质量的影响,通过优化制丝加工工艺,在保障碎丝率可控的前提下,降低超长丝率,提高中短丝率,提供均匀稳定的烟丝;通过优化卷接设备及工艺参数,提高烟丝束的均匀性,改善梗丝分离效果,减少烟支质量标偏,提高细支卷烟吸阻的稳定性,全面提升烟支质量的稳定性,助力细支卷烟高质量发展。

烟丝填充值快速测量系统设计与实现

【目的】为了解决卷烟生产过程中烟丝填充值指标检测效率低的问题,本研究基于烟草行业的检测标准设计开发出一个烟丝填充值的快速测量系统。【方法】运用系统集成的自动化设计方法,对该指标在检测过程中需要人员参与的单元工步进行分析、研究和创新性设计。【结果】开发出烟丝自动分样柔性处理、旋转盘工位变换、样品施压检测和自动退料等机械机构单元,可实现对该指标在检测过程中的自动分样填装、自动重量参数计量、自动烟丝施压检测和自动退料等功能,能显著减少检测过程中的人员参与度。【结论】以河南中烟公司生产的某品牌烟丝为测试对象,通过与Burghart公司的DD60A填充值测试仪的测试结果进行比对,发现二者的检测结果没有显著差异,且前者的检测效率显著提高。

风力送丝系统配丝装置的改进应用

为解决风力送丝和配丝过程中产生的烟丝分层及造碎率较高等问题,提高送丝环节的控制能力,在原风力配丝装置的基础上,吸收小车送丝的优点,采用喂入式配丝方式,开发出了新型风力配丝装置。生产验证结果表明,与改进前相比,系统风速降低4.0m/s,整丝率提高1.40%,碎丝率降低0.50%,有效降低了配丝和风送过程中的造碎,较好地解决了烟丝分层问题,控制精度明显提高。

烟丝结构与卷烟单支重量和烟支密度及其稳定性的灰色关联分析

采用灰色关联方法分析了来料烟丝的结构与卷制后单支重量和烟支密度及其稳定性的相关关系。结果表明:在试验范围内,大于3.35 mm的长烟丝对卷烟单支重量和烟支密度的影响趋势与对其稳定性的影响趋势相反,即随着大于3.35 mm烟丝比例的增加,卷烟单支重量和烟支密度减小但其稳定性下降;不同长度烟丝对卷烟单支重量和烟支密度及其稳定性的影响程度不同,大于5.60 mm烟丝的影响较小,2.80～4.75 mm烟丝的影响最大。

PROTOS-M5型卷接机组残烟自动回收分类装置的设计

为解决PROTOS-M5型卷接机组生产中产生的跑条烟丝、残烟支、烟末无法分类处理等问题,采用分时自动分离的控制方法,设计了一套残烟自动回收分类装置。该装置主要由PLC、电磁阀、气缸、节流阀、残烟回收箱等部件组成,利用残烟物料产生的时间差,通过PLC程序实现残烟输送带、跑条烟丝输送带、翻板导向器的自动控制,将残烟物料准确有效分离。结果表明:改进后实现了残烟支、跑条烟丝、烟末的自动分类回收,烟丝回用率提高12百分点,烟丝回用量增加0.41 kg/h,每台机组每年可节约烟丝2 363 kg,有效降低了卷烟消耗。

再造烟叶物理特性及其对切丝与卷制效果的影响

为了研究不同再造烟叶的物理特性及其对切丝质量与卷制质量的影响,对国内不同产地再造烟叶进行物理特性的测定及单独切丝、卷制试验研究。结果表明:①再造烟叶厚度、形状及面积大小、抗张强度、剪切力对切丝质量有明显影响,适当的再造烟叶厚度(≤0.11 mm)、形状及大小(长度55 mm左右,宽度40 mm左右)及抗张强度(≤0.54 kN/m)、剪切力(横向<17 N,纵向<29 N)有利于切丝机进行切丝;②再造烟叶外形尺寸对于卷制质量影响较大,再造烟叶尺寸过大时(长度大于65 mm,宽度大于50 mm),不利于卷制质量及其稳定性。随着再造烟叶在卷烟配方中比例的提升及单独切丝的需要,建议再造烟叶生产过程适当减少加纤量,控制片形尺寸,以提高再造烟叶切丝质量,同时开发适宜于较大抗张强度的再造烟叶切丝机。

基于烟丝特性和卷制原理的卷烟机最佳回丝量计算模型

为确定卷烟机最佳回丝量,根据烟支卷制原理,结合烟支重量、规格、密度和平准盘凹槽规格、卷烟机吸丝道导轨规格等因素建立了卷烟机最佳回丝量计算模型。通过实例验证,该模型推算出的卷烟机回丝量是合适的,不仅能提供满足烟支质量要求的烟丝量,而且能最大程度减少因回丝量过大造成的烟丝造碎,降低烟支含末率,提升产品质量。该模型确定卷烟机最佳回丝量的方法实施方便,且不受卷烟机机型、烟支规格、原辅材料等因素限制,具有一般适用性。

卷烟厂风力送丝组合供丝控制系统的开发与应用

介绍并分析了卷烟机风力送丝中主管尾部补风和旁路定风量全补风两种模式的控制方法及其优缺点,提出了风力送丝组合供丝控制技术的原理,该控制方法采用SIENENS的S7-200和S7-300PLC、MP370及PROFIBUS现场总线实现组合供丝。卷烟厂采用风力送丝组合供丝控制系统后,送丝风速控制在(17·5±1·5)m/s,风机电机、变频器选型由原设计的55kW降低到37kW,系统运行稳定,运行费用降低,节能效果达30%左右。