切丝宽度与烘丝方式对不同规格卷烟的影响

为研究切丝宽度、烘丝方式对不同规格卷烟烟支的物理质量、主流烟气常规指标和卷烟机台运行情况的影响规律,选取切丝宽度分别为0.8,0.9,1.0 mm,烘丝方式分别为KLD滚筒干燥和HDT气流干燥的烟丝在中支、细支、短支卷烟规格上开展试验。对于同一规格的卷烟,烟支的圆周和重量保持不变。结果表明:① 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制的烟支吸阻升高,硬度增大,端部落丝减小;② 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制时的机台平整盘位置值增大,压实量减小;③ 随着切丝宽度的减小,烟支含末率升高,主流烟气中的CO量、焦油量、总粒相物、烟碱增加,中、细支卷烟空头率降低;④ 中、细支卷烟建议采用0.8,0.9 mm较细的切丝宽度来解决烟支空头率较高的问题;⑤ 短支卷烟建议采用HDT气流烘丝的方式来解决端部落丝较大的问题。     

卷烟卷制质量与车间温湿度的关系

为确定不同档次卷烟在卷制过程中适宜的车间环境温湿度条件,以不同档次的烤烟型配方烟丝和成品烟支为材料,进行了不同环境温湿度条件下其整丝率转化率、卷烟单支重量和空头率与温湿度的关系研究。结果表明,各档次卷烟在卷制过程中适宜的车间环境温湿度为一类烟24℃、RH57%;二类烟25.5℃、RH60%;三类烟26.5℃、RH62%。在此条件下,烟支的重量较轻,空头率较低。卷烟车间在生产过程中,宜根据产品的不同档次设定不同的车间温湿度,必要时可采取分时段、分区域的加工方法,以更有针对性地提高不同档次卷烟产品的质量。     

烟丝结构对烟丝填充值和卷接质量的影响

研究了不同结构烟丝的填充值和卷接质量的变化规律。结果表明：在试验范围内，整丝率与烟丝的填充值、卷烟单支质量呈现出显著的相关性，当烟丝的整丝率(质量分数)≥80％时，可使烟丝的填充值稳定提高、卷烟单支质量显著降低；碎丝率与卷烟单支质量、卷烟空头率呈现出显著的线性关系，烟丝碎丝率(质量分数)增大1％，卷烟单支质量增加0．0084g，卷烟空头率增大0．41％，利用该成果，在生产中采取相应的措施，可使烟丝的结构更加合理，卷接质量及稳定性得到显著提高。     

卷烟制丝和卷制过程中主要质量指标与消耗指标的关系及评价方法

通过统计3个卷烟牌号的卷制质量指标、烟丝质量指标和加工的消耗指标并作回归分析,发现卷烟吸阻、硬度、填充值和烟支密度的乘积互为正相关关系,卷烟空头率、端部落丝量和含末率互为正相关关系,影响单箱耗丝的因素包括烟丝碎丝率、填充值和含水率。提出了对烟丝质量、制丝线消耗和卷制消耗的评价方法。      

烟丝形态调控对中支卷烟卷制质量及稳定性的影响

为找到中支卷烟适宜的烟丝形态,以烟丝特征长度表征烟丝形态,采用烟丝形态调控技术,分析了中支卷烟烟丝不同特征长度与质量指标及稳定性关系。结果表明:①烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,中支卷烟物理指标稳定性较好; ②空头率、烟支密度标准偏差和密度分布一致性系数η值均随特征长度减小呈先降低后增大的趋势。③当烟丝特征长度在2.35~2.80 mm(卷制前)范围内,卷制烟支样品端部落丝量较小、燃烧锥落头倾向较低,但动态吸阻分布一致性存在波动。④综合分析,考虑到配方间差异,中支卷烟烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,辊筛频率在37~47 Hz之间,物理指标稳定性、烟支密度一致性较好,空头率和燃烧锥落头倾向较低,端部落丝量较小。      

应用主成分分析法评价卷烟产品质量及其稳定性

为了有效评价卷烟产品的质量及其稳定性,采用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)分析了卷烟产品A,B1,B2的物理指标和主流烟气指标,确定其主成分特征分量,根据特征矩阵,建立卷烟产品主成分得分图,从而对不同的卷烟样品进行聚类分析;并利用主成分载荷图,分别对卷烟产品物理指标和主流烟气指标的重要性和相关性进行分析。结果表明:①应用主成分分析法可以对不同卷烟产品A,B1进行聚类区分,表明不同牌号的卷烟样品具有不同的主成分得分数据特征;不同时间、批次的同一牌号卷烟B1和B2没有形成聚类,表明该卷烟产品质量具有较好的稳定性。②抽吸口数和烟气一氧化碳的载荷向量夹角为0.86°,较其他指标具有较强的相关性,抽吸口数和烟气水分、吸阻和烟碱的载荷向量处于正交状态,相关性较弱,吸阻与烟气水分的载荷向量夹角为148.09°,呈一定的负相关性。根据各项指标之间的相关性分析,可以为卷烟产品设计和质量控制提供一定的数据参考和理论依据。     

定长切丝技术在细支卷烟生产中的应用

为提高细支卷烟物理指标和主流烟气化学指标的稳定性,采用了不同于常规切丝的定长切丝模式进行切丝以降低烟丝的特征尺寸、提高烟丝结构的均匀性,对比分析了不同切丝模式对细支卷烟烟丝结构、物理指标、主流烟气化学成分等的影响。结果表明:与常规切丝模式相比,①40 mm定长切丝模式未对切后叶丝的宽度产生明显影响,烟丝的中丝率、短丝率明显提高,特征尺寸下降了40.19%,碎丝率和填充值变化不大,烟丝均匀性明显改善;②制丝过程造碎略有增加,出丝率下降0.18%,细支卷烟机台作业效率明显提高,总剔除率和空头剔除率明显下降;③细支卷烟中部烟支密度均匀性、物理指标稳定性和主流烟气指标批间的稳定性明显提高,其中单支质量、开放吸阻的标准偏差均值分别降低13.2%、12.0%,焦油、烟碱、CO的批间极差分别降低54.0%、65.5%和21.1%,标准偏差分别降低53.0%、44.4%和56.8%;④随着质量稳定性的提高,每口抽吸的感官差异变小。     

卷烟质量稳定性综合评价--基于多特征相似度分析和主成分分析

为有效评价卷烟产品的质量稳定性,基于物理指标、烟丝常规化学指标和主流烟气化学指标,进行多特征统计分析,进而采用相似度分析建立了不同批次卷烟产品的质量稳定性定量评价方法,并采用主成分分析法和聚类分析法考察了不同品牌之间的差异程度。结果表明,相似度方法可有效检验不同批次卷烟的质量波动情况,得到的结果与感官评价得到的结果基本一致,同时主成分分析法和聚类分析可良好地区分不同牌号的卷烟样品。说明,基于多特征指标的相似度分析和主成分分析法,可以为卷烟产品质量控制提供定量描述方法。      

烟丝整丝率变化率对卷烟卷接质量的影响

在烟丝整丝率达到80 0%以上、烟丝碎丝率控制在3 0%以内、烟丝填充值和纯净度分别≥4 2cm3/g和99 0%的情况下,通过控制烟支单支重量和卷烟机车速,研究了烟丝物理指标、跑条烟丝物理指标、烟丝整丝率变化率对烟支空头率及烟丝整丝率变化率对跑条烟丝结构和填充值变化率等的影响。结果表明:在试验条件下,烟丝结构、烟丝填充值等指标对烟支空头率的影响居于次要的地位,而整丝率变化率是影响烟支空头率的主要因素。整丝率变化率每提高1%,可使烟支空头率降低约0 2%,跑条烟丝整丝率提高约0 92%,跑条烟丝碎丝率降低约0 12%,烟丝填充值变化率增大约1 1%。     

梗丝形态对细支卷烟加工及综合质量的影响

为研究不同形态梗丝与叶丝的混合均匀程度,掌握不同形态梗丝对细支卷烟综合质量的影响,对比研究了丝状梗丝和片状梗丝与叶丝在加工过程中的混合均匀性,以及2种梗丝对细支卷烟物理、烟气、有害成分释放、感官、燃烧等方面及质量稳定性的影响。结果表明:与片状梗丝相比,丝状梗丝在混丝、卷制工序与叶丝的混合均匀度高,稳定性好。与掺配片状梗丝的细支卷烟相比,掺配丝状梗丝的细支卷烟物理质量稳定性好,但单支重量、吸阻稍大,可能与丝状梗丝结构偏小,长丝率低有关;掺配丝状梗丝的细支卷烟烟气指标更稳定,卷烟危害指数较低,感官质量稍好,抽吸口数和烟气烟碱较高;掺配丝状梗丝的细支卷烟具有更好的燃烧稳定性,且卷烟抽吸过程中的燃烧温度低于掺配片状梗丝细支卷烟18℃左右。     

基于短支卷烟物理质量稳定的烟丝尺寸优化设计

利用相关性分析和回归分析法研究烟丝尺寸分布与短支卷烟主要物理指标的相关关系,分析影响短支卷烟物理质量及其稳定性的具体烟丝尺寸分布。结果表明:(1)对短支卷烟物理质量及其稳定性产生主要影响的烟丝尺寸分布为X1(7.00mm)、X3(3.35～5.00mm)、X5(1.00～2.50mm)、X6(1.00mm);(2)其中X1层烟丝与卷烟重量标偏呈线性正相关,X5层烟丝与吸阻、硬度及其标偏呈线性负相关,X3层、X6层烟丝与端部落丝量和含末率分别呈线性负相关和正相关。在短支卷烟实际生产中,可以针对波动较大的物理指标,通过适当增加短丝和中长烟丝的比例,减少超长烟丝和碎丝比例,达到提升短支卷烟物理质量及其稳定性的目的。     

选择性松散技术在卷烟生产中的应用

为了达到保证烟支含签率稳定的前提下,降低卷制过程工艺损耗,提高烟丝有效利用率的目的,进行叶丝选择性松散设备工作参数的优化、松散前后烟丝中成团叶丝比例和结构的变化的测试,松散前后烟丝对ZJ17卷烟机梗、丝分离效果、卷烟物理指标、烟气指标、感官质量的影响的测试分析。测试结果表明:选择性松散后的叶丝中成团叶丝比例由21%左右降低到3.5%,在叶丝整丝率稍有降低的前提下,中丝率提高2.38个百分点;在卷烟物理指标稳定的前提下,过程空头剔除率由0.32%降低到0.20%,烟支含签率由3.76%降低到1.21%,梗签剔除量由0.303kg/万支降低到0.16kg/万支,单箱耗叶由37.67 kg/箱降低到36.99 kg/箱。     

模块加工中叶丝宽度组合对卷烟质量的影响

以青岛卷烟厂中高档卷烟“泰山”(宏图)牌号作为实验对象,在卷烟分组加工过程中,根据模块干燥方式设定不同的切丝宽度,测定了混合烟丝结构、成品含末率等物理指标以及加工过程消耗,并结合感官质量对比评吸结果研究了模块加工中叶丝宽度组合对产品质量的影响.结果表明:采用薄板干燥的主料烟板块和采用气流干燥的填充模块,切丝宽度分别设定为0.9,1.0 mm时,烟丝碎丝率降低0.39％,叶丝出柜烟末筛分量降低17.1kg,卷烟含末率降低0.79 mg/支,空头剔除率减少0.83％,感官质量得分提高0.4分.     

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45Hz、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。     

搭口胶施胶量对卷烟品质的影响

为了解不同牌号搭口胶的施胶量对卷烟品质的影响,在相同条件下试验了3种搭口胶的6个梯度施胶量。结果表明:试验条件下,卷烟搭口胶施胶量对卷烟感官质量有影响,当每千支烟施胶量大于1.5 mL时,随着施胶量的增大,卷烟感官质量变差,主要表现在刺激性增大,杂气和干燥感增加,干净程度变差。卷烟搭口胶施胶量对卷烟外观质量有影响,1#胶的每千支烟施胶量设定值为2.0mL时即出现爆口现象,达到3.5mL时有内溢胶现象;2#胶和3#胶每千支烟施胶量为1.0mL时易出现爆口现象,达到3.5mL时有内溢胶现象。结合卷烟内外在质量的评价结果,确定1#胶每千支烟最佳施胶量为2.5~3.0 mL,2#胶和3#胶为1.5~2.0mL。卷烟搭口胶施胶量对卷烟的物理质量、主流烟气成分及7种有害成分无明显影响。     

PASSIM卷接机组供丝量的统计分析

为降低PASSIM卷接机组生产过程中烟支空头率和烟支质量标准偏差不合格的烟支数量,利用一元线性回归模型和三次趋势预测模型,对卷烟机不同供丝量下的烟支空头率、烟支质量标准偏差及烟丝堵塞停机次数等指标进行了相关性研究。结果表明:①PASSIM卷接机组供丝量与烟支空头率和烟支质量标准偏差存在明显的负相关关系,当供丝量设定在130%~140%时,机组对烟支品质控制效果较好。但当供丝量超过138.7%时,会出现卷烟机堵塞现象。②通过对螺旋回丝器改造并定期检查维修料斗,可以降低供丝量在130%~140%时卷烟机的烟丝堵塞次数,保证烟支品质。     

适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计

为降低细支卷烟烟丝中的梗签含量和在线剔除梗签中的烟丝,改善烟丝结构,提升细支卷烟产品质量及其稳定性,基于现有二级叶丝风选系统,设计了适应细支卷烟大流量叶丝风选的三级柔性风选系统。该系统主要包括进料机构、梳丝辊、三级风选箱体、旋风落料器(沉降式落料器)、输送机构、出料机构及除尘管道等部分组成,通过一级、二级风选最大程度地"丝中选梗",三级风选"梗中选丝",实现成品烟丝中梗签含量的有效降低,同时增加被剔除梗签中合格烟丝的回收利用。以黄鹤楼某细支卷烟为对象进行测试,结果表明:改进后的叶丝柔性风选系统能够有效降低烟丝中梗签含量及剔除梗签中的烟丝含量,风选剔除梗签含丝率降低20%以上,烟支含梗率由1.06%降低至0.74%;烟支物理指标均有不同程度提升,烟支刺破等外观质量缺陷问题得到了有效的改善。该系统在提升产品质量的同时可提高原料综合利用率。     

切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支理化指标及感官质量的影响

为了探究切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量及感官质量的影响,在切丝宽度分别为0.80、0.85、0.90、0.95、1.00 mm时,采用相同的烟丝加工和卷制条件卷制成烟支圆周为22 mm的中支卷烟,分析了烟丝结构和成品烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量和感官质量。结果表明:①切丝宽度由0.80 mm增加至1.00 mm,整丝率提高2.85百分点,碎丝率降低0.80百分点,烟支圆周呈现增加的趋势,烟支吸阻呈现逐渐降低的趋势,烟支吸阻降低164 Pa。切丝宽度为0.85 mm时,烟支单支质量标准偏差和吸阻标准偏差最小。②烟气CO量和切丝宽度之间呈现显著负相关;随着切丝宽度增加,烟气烟碱量增大,变化在0.04 mg/支范围内;烟气焦油量先增大后减小,在切丝宽度为0.95 mm时达到最大。③烟气粒相物致香成分中羰基类化合物、杂环类化合物、酚类化合物含量及致香成分总量,均呈现先增加后降低并趋于稳定的趋势,在切丝宽度为0.85 mm时达到最大。④烟支整体感官质量得分和单项指标得分随着切丝宽度的增加均呈现下降的趋势,切丝宽度为0.80~0.90 mm的样品感官质量明显好于切丝宽度为0.95 mm和1.00 mm的样品。     

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。     

制丝关键工序对细支卷烟燃烧温度及主流烟气成分的影响

为探索制丝关键工序与细支卷烟品质的关系,分析了切丝宽度以及烘丝工艺对于细支卷烟燃烧温度、烟气成分以及感官质量的影响,并对主流烟气成分释放与细支卷烟燃烧温度的关系做了探讨。结果表明,KLD薄板烘丝较HXD气流烘丝的感官质量更好;此外,低切丝宽度会导致细支卷烟产品燃烧锥温度、焦油、以及危害性指数的上升,但同时也会增加烟气香味成分含量,提高卷烟香气量和满足感。