微波膨胀梗丝在卷烟中的掺配均匀性评价

为研究经过二次切丝工艺制备的近似烟丝形态的微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配效果,掌握微波膨胀梗丝在产品中的应用特性,参照气流干燥梗丝工艺掺配流程,以微波膨胀梗丝的掺配样品为研究对象,采用3种均匀度测定方法(特征值与混合均匀度法、主流烟气移动极差法及烟支密度标准偏差法)对微波膨胀梗丝在烟支中的掺配均匀性进行了评价,并与气流干燥梗丝掺配样品进行了对比。结果表明:①通过滚筒掺配、往复式布料方式可有效保证微波膨胀梗丝在产品应用中掺配均匀性的要求,13%、23%、33%比例下实验样品的混合均匀度均高于96%;②同掺配比例下,两种梗丝掺配样品的烟支密度无显著差异,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配均匀性与气流干燥梗丝相当;③与气流干燥梗丝相比,微波膨胀梗丝掺配样品主流烟气中焦油、一氧化碳的波动均有降低趋势,烟碱波动与气流干燥梗丝相当,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的混合均匀度比气流干燥梗丝更优。      

基于近红外光谱技术的烟丝掺配均匀度测定

根据标准选取糖碱比与钾的乘积作为掺配均匀性评价标志指标,以500个烟丝、500个梗丝、250个再造烟叶丝和30个生产线配方烟丝样品为研究对象,通过采集样品的近红外光谱信息和测定标志指标,利用模式识别和校正模型的建立,系统构建烟丝、梗丝和再造烟丝掺配均匀性评价方法。结果表明:① PLS-DA模式识别分析4种烟丝样品的近红外光谱整体信息存在较大差异性;② 烟丝、梗丝和再造烟叶丝掺配均匀性指标的均值分别为20.64%,273.81%,30.40%,梗丝样品掺配均匀性指标值和波动范围均大于烟丝和再造烟丝样品;③ 掺配均匀性指标值以50为分类阈值时,3种烟丝样品近红外光谱的PCA-MD呈明显的分类现象,并以50为分类阈值建立了3种烟丝的分段校正模型;④ 将未参与建模的4种烟丝和配方烟丝样品通过PCA-MD模式识别,判定适宜的分段模型验证后,利用分段模型预测其标志指标,含量与实际测定结果无显著性差异。该研究建立了烟丝掺配均匀性的快速评价方法,分析结果稳定性和准确性均较好。     

基于总糖/纤维素的配方烟丝均匀度评价方法建立及应用

为客观准确地评价配方烟丝中烟丝、再造烟叶、梗丝混配均匀度,建立了基于总糖/纤维素理论值和实际值差异的配方烟丝均匀度评价方法,通过构造不同再造烟叶、梗丝添加比例,对所建方法进行评价、应用和对比。结果表明,总糖和纤维素在烟丝、再造烟叶和梗丝中含量分布各不相同,总糖:烟丝梗丝再造烟叶,纤维素:再造烟叶梗丝烟丝。在试验范围内,采用总糖和纤维素作为均匀度评价的指标具有较好的灵敏度和准确度,当设定再造烟叶和梗丝掺配比例在5%～15%时,纤维素/总糖和总糖/纤维素对掺配比例变化的灵敏度为32%和40%,当实掺再造烟叶和梗丝掺配比例为6%～9%时,总糖和纤维素的实际检测值与理论预测值之间相对差值均1%。与YC/T 426—2012标准对比,该方法实用性较好,在实际生产中可作为一种补充方法对配方烟丝均匀度进行判定。     

物料干重控制模式在加香加料及掺配环节中的应用

为提高卷烟产品质量的稳定性,研究了在制丝过程中按物料干重进行加料量、加香量的计算,以及按烟丝和梗丝干重计算掺配量的方法。结果表明,按实际干重加料、加香和掺配的加工工艺与传统不考虑物料含水率变化的加工工艺相比:①加料精度提高,批次间糖料用量的标准偏差从2.69 kg降低到2.45 kg;②加香精度提高,批次间香精用量的标准偏差从0.86 kg降低到0.72 kg;③掺配精度提高,批次间梗丝用量的标准偏差从37.2 kg降低到35.8 kg;④批次间卷烟产品的烟气总粒相物、焦油、烟碱和CO的标准偏差下降39%以上。     

近红外光谱结合线性非负回归测定梗丝掺配比例

目的：建立成品烟丝中梗丝含量的近红外光谱快速测定方法。方法：以掺配不同比例梗丝（5%,8%,11%,14%）的成品烟丝为试验对象,分别采集纯梗丝、纯叶丝及掺配不同比例梗丝烟丝样品的近红外光谱信息,采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）识别上述3类样品近红外光谱信息的整体差异性。利用方差光谱、变量重要性投影（VIP）特征光谱及全光谱分别建立了不同比例梗丝样品的线性非负性回归模型,并对预测模型的准确性和稳定性进行评价。结果：① OPLS-DA模式识别分析表明,3类样品的近红外光谱整体信息存在较大差异性。② 基于VIP值大于1,筛选出光谱波数范围为：4 000～4 165,4 582～4 609,4 612～5 264 cm^-1。方差较大的波长范围：4 000～6 100,6 900～7 500 cm^-1。③ 方差光谱筛选波长变量建立的预测模型准确性和稳定性均优于VIP算法和全波长变量。结论：近红外光谱结合线性非负回归系数回归法快速测定成品烟丝中梗丝含量的方法具有较好的稳定性和准确性。     

梗丝分布形态对其掺配均匀度的影响

为解决成品烟支中梗丝掺配不均匀且与梗丝掺配设定比相差较大的问题,试验采用3种不同的梗丝处理工艺制成3种不同分布形态的梗丝,并对切梗丝后、梗丝膨胀后和梗丝卷制后的梗丝分布形态与梗丝掺配均匀度的关系进行了研究。结果表明,梗丝规格为3～7mm时其形态最稳定,而且该规格梗丝约占全部梗丝的80%以上时,成品烟支中的梗丝掺配均匀度最好。不同分布形态的梗丝对烟支吸阻无明显影响,但对烟支吸阻的波动程度影响较大。     

3种梗丝不同掺配比例对卷烟质量的影响

为研究微波处理的"颗粒状梗丝"、滚筒干燥处理的"丝状梗丝"和膨化塔处理的"片状梗丝"不同掺配比例对卷烟质量的影响,采用均匀设计方法对掺配比例进行设计,考察了掺配后混合烟丝的物理指标、烟支物理指标及卷烟主流烟气指标。结果表明,在一定范围内,丝状梗丝对混合烟丝物理指标和烟支卷制质量的影响最小,随其添加比例增加焦油释放量呈降低趋势;颗粒状梗丝对混合烟丝填充值和碎丝率影响最大,随其添加比例提高焦油和CO释放量均呈下降趋势;随片状梗丝比例增加整丝率先升后降,焦油释放量先降后升,同时碎丝率和CO释放量增加。因此适当增加颗粒状梗丝和丝状梗丝以替代片状梗丝,可在一定程度上提高卷烟综合质量。     

烟丝组分与卷烟物理指标的关系分析

通过试验分析不同烟丝组分与卷烟物理指标之间的关系,得到以下结论:当卷烟单支重量一定的条件下,梗丝掺配比例与卷烟吸阻呈正比关系,卷烟吸阻随着梗丝掺配比例提高而增加;梗丝掺配比例与卷烟硬度呈正比关系,卷烟硬度会随着梗丝掺配比例提高而增加。研究结论对制订工艺参数及工艺流程优化具有指导作用,对消费者客户体验提升奠定基础。     

基于RGB图像特征的卷烟梗丝掺配比例检测

目的：建立一种基于RGB图像处理检测卷烟梗丝掺配比例的方法,优化卷烟掺配比例。方法：将叶丝和梗丝分别制成粉末后按不同比例混合均匀制成烟末,采用图像分析技术测定其RGB均值;通过梗丝比例与RGB均值回归分析,得到梗丝掺配比例与RGB 均值的函数模型,并对模型的准确性、精确性和重复性进行验证。结果：建立的梗丝掺配比例与RGB 均值多项式回归模型,模型拟合度较高,相关性系数R²为0.997 8;模型的准确性验证梗丝掺配比例与实际掺配比例的相对误差介于0.45%～3.04%,精确性检测变异系数为1.20%～1.86%,重复性检测变异系数为1.84%,均符合定量检测要求。结论：基于RGB图像处理法预测烟丝中梗丝掺配比例的方法,简单可行,与传统的人工挑选的方法相比更具科学性和准确性。     

卷烟端部落丝量与烟丝结构的相关性分析

通过制备不同结构的烟丝并进行旋转箱、旋转笼两种端部落丝量测定方法的试验,分析叶、梗丝掺配比例及不同烟丝结构对两种测定方法检测值的影响。讨论了两种方法检测结果的差异性,分析卷烟端部落丝量指标对卷烟工艺的指导作用。试验结果表明：梗丝掺配比例与两种测定方法测定值无显著相关性;6目至8目叶丝比例与两种测定方法测定值有显著相关性;18目下梗丝与两种测定方法测定值无显著相关性;旋转笼法和旋转箱法的测定结果显著相关。     

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。     

气流干燥在制丝生产中的应用研究进展

综述了近年来国内烟丝气流干燥技术在工艺优化、设备改造及研发上的进展和气流干燥对烟丝物理特性、感官质量及化学成分的影响,并与传统的滚筒烘丝工艺进行了对比。开发适合中式卷烟的烟丝气流干燥系统是今后研究的重要方向。     

影响卷烟端部落丝量的因素研究

通过卷制结构不同的烟丝、测试通过卷接设备的烟丝结构、调整设备参数及喂丝方式等实验，发现烟丝的结构和耐加工性能是影响卷烟端部落丝量的主要因素，卷接设备的参数调整、喂丝方式是影响卷烟端部落丝量的次要因素。     

非空调环境下制丝车间微雾加湿控制系统的设计

为解决干燥季节非空调环境下制丝车间相对湿度低而造成烟丝含水率波动大等问题,设计了一种微雾加湿控制系统.基于车间原有送新风系统,在新风入口处配置微雾加湿控制系统,通过生产区域的湿度传感器对加湿量进行控制,减小环境湿度波动,提高烟丝含水率稳定性.以龙岩烟草工业有限责任公司生产的"七匹狼"牌卷烟为对象进行测试,结果表明:应用...     

HDT设备结构及其工艺控制原理

阐述了HAUNI公司过热蒸气干燥机(Superheated steam drier HDT-LE)的设备结构、控制系统及运行状态,并与HXD系统进行了对比。切后叶丝通过喂料机直接进入HDT,降低了出口叶丝的含水率波动,独有的蒸气喷射装置取代了传统的叶丝回潮(HT),管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用了压力、氧气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸气流量6大控制系统,控制模式简单,参数可调节性强。     

HXD蒸气喷射量对叶丝膨胀效果及卷烟内在质量的影响

分别在不同起始干燥含水率条件下进行了不同蒸气喷射量对叶丝膨胀及卷烟内在质量的综合影响因素研究。结果表明:采用相对较低起始干燥含水率进行干燥时,随着蒸气喷射量的增加,叶丝填充值逐渐增加,烟支的卷制重量逐渐下降;采用相对较高起始干燥含水率进行干燥时,蒸气喷射量对叶丝在线膨胀的影响不明显,随着蒸气喷射量的增加,叶丝填充值及烟支卷制重量差异不大;在气流干燥过程中,根据配方档次及起始干燥含水率的不同,需要的蒸气喷射量也不同,对相对较低起始干燥含水率的中高档卷烟宜不加或少加蒸气;对相对较高起始干燥含水率的低档卷烟适当加大蒸气量,有利于卷烟内在质量的改善。     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

基于Luikov理论的烟丝贮丝过程热湿特性研究

通过对烟草热湿传递机理的分析,基于Luikov理论,建立了烟丝贮丝过程热湿传递方程,并利用量纲分析和Laplace转换对方程求解,得到烟丝堆积床温度场和湿含量分布的解析解,其结论为深入研究贮丝过程热湿迁移规律提供了理论依据.     

烘丝工艺参数对烘后叶丝质量影响的研究

通过正交试验较为系统地研究了工艺参数与烘后叶丝质量的关系,结果表明:在试验范围内,①各试验因素对烘后叶丝结构(整丝率和碎丝率)的影响较小,均未达到显著水平;排潮风门开度和热风温度对烘后叶丝填充值的影响稍显著;②蒸汽压力对烘后叶丝的香气、谐调、杂气和余味以及感官质量总分有重要影响;热风风门开度和排潮风门开度对烘后叶丝的谐调、杂气和余味以及感官质量总分有重要影响;热风温度对烘后叶丝的杂气也有较为显著影响。      

基于S400残烟机的烟丝回收工艺优化

为提高卷包车间残烟烟丝回收率,采用响应面试验设计,对S400残烟机处理回收残烟丝的关键工艺参数进行了优化。结果表明:(1)带输送机频率、Ⅰ级风机频率、Ⅱ级风机频率等因素对烟丝回收率具有显著影响;(2)最佳工艺条件为输送机频率25Hz,Ⅰ级风机频率53.4 Hz,Ⅱ级风机频率35Hz;(3)工艺改进后,S400残烟机烟丝回收率由47.1%提升到56.1%,且回收烟丝整丝率没有显著变化,质量稳定。