片烟成丝模式对烟丝结构与卷制质量的影响

为优化片烟成丝工艺,提升卷烟产品物理质量稳定性,对比了传统切丝与定长切丝不同片烟成丝模式对烟丝结构、产品卷制质量及原料消耗的影响。结果表明:①与传统切丝方式相比,采用40 mm定长切丝方式,烟丝结构中>3.35 mm长丝比例降低,3.35 mm以下各区间烟丝比例增加,长丝与中短丝比例均匀性得到改善;②定长切丝方式显著提升了卷烟物理质量稳定性,单支质量超标缺陷率由5.2%降低至2.2%,单支质量标准偏差降低12%以上,烟支吸阻、硬度标准偏差也有所降低;③与传统切丝方式相比,定长切丝方式下单箱耗丝量较低,而单箱耗叶量有所增加。     

烟丝长度及其混料配比对细支卷烟质量特性的影响

为探索适宜细支卷烟的烟丝结构,分析了烟丝宽度、长度及不同长度烟丝混料配比与细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标的关系,结果表明:①烟支压实段(烟支端头第5～9 mm区间)密度、烟支密度压实比(压实段与17～52 mm区间填充段的密度比)均与烟丝长度呈负相关,而烟支密度标准偏差与烟丝长度正相关;烟支吸阻、硬度、滤嘴通风率、含末率、端部落丝量等指标与烟丝长度负相关;总粒相物、焦油量、水分、CO量与烟丝长度极显著正相关。②烟丝宽度0.85 mm时,细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标呈现良好的可调控性,且水分高而稳定,有利于抽吸品质中润感的保持;长度6.80 mm的烟丝混料配比为4.0%时,烟支压实比高,硬度、吸阻低,滤嘴通风率高,且指标稳定性好,主流烟气的焦油量和CO量均相对较低,烟碱量适中。③烟丝长度直接影响烟支轴向密度,进而通过烟支密度间接影响细支卷烟的物理指标和主流烟气指标。④通过对长度6.80 mm和≤2.29 mm烟丝的混料配比控制以及梗片的丝状处理,碎丝率增加约0.4百分点,卷烟机剔除率降低约1.0个百分点,吸阻稳定性提升,硬度略有增加,细支卷烟机生产效率有所提升。     

片烟在线调控技术在细支卷烟生产中的应用研究

  目的  提升细支卷烟烟丝结构均匀性。  方法  设计开发了片烟在线调控单元,主要由大片筛分提取、叶片旋转分切和细梗分离净化等装置组成。  结果  在制丝线开展了对比试验,表明⑴在线调控模式对烟片结构有效调整,中、短丝率得以提高;⑵原料利用率降低0.29百分点,单箱原料消耗有所增加;⑶卷包机台的生产效率明显提高,总剔除率、残烟量明显下降;⑷卷烟物理指标和主流烟气指标批间的稳定性明显提高,其中单支质量标偏、开放吸阻标偏和总通风率标偏分别下降8.84%、12.70%和18.41%,焦油、烟碱和CO标准偏差分别下降89.92%、24.07%和32.09%;⑸配方烟丝结构和烟支烟丝密度分布的均匀性明显提高,卷烟感官质量保持稳定。  结论  说明采用片烟在线调控模式对于优化细支卷烟烟丝结构具有显著作用,有利于提升产品质量的稳定性。      

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。     

烟丝宽度对细支烟理化指标及感官质量的影响

为深入了解烟丝宽度对细支烟的影响,分别研究烟丝宽度0.80,0.90和1.00 mm对细支烟的物理指标、烟气指标和感官质量的影响。结果表明,随着细支烟切丝宽度的降低,碎丝率升高,长丝率和中丝率相对变化不明显;细支烟切丝宽度对烟支其他物理指标以及各项烟气指标影响不大,对吸阻略有影响,但影响幅度不大,平均吸阻变化在10 Pa左右;通过对不同烟丝宽度细支烟的感官评价,1.00 mm的切丝宽度整体较好。     

不同切丝方式对烟丝结构及烟支吸阻的影响

为提升卷烟产品质量的稳定性,对比分析不同切丝方式对烟丝结构及烟支吸阻的影响。结果表明,与平刀切丝方式相比,定长切丝方式对切后叶丝宽度、干燥后叶丝填充值、加香后烟丝整丝率、碎丝率以及填充值无显著性影响;定长切丝方式下,烟支吸阻的稳定性有显著性提升。     

逐口分析定长切丝对细支卷烟烟气NNK释放量的影响

为分析定长切丝对细支卷烟主流烟气中焦油和NNK逐口释放量的影响,使用相同原辅材料和质量指标,除切丝模式外其余各项工艺参数不变,卷制某规格2种卷烟,以常规切丝模式卷制的样品作为对照样,以40 mm定长切丝模式卷制的样品为实验样,比较主流烟气中焦油和NNK的释放量及逐口释放量的差异。结果表明:(1)采用40 mm定长切丝模式卷烟主流烟气NNK释放量降低17.07%;(2)40 mm定长切丝模式可使细支卷烟烟气焦油和NNK的逐口释放量变化幅度减小;(3)细支卷烟烟支逐口最高温度的中位数值逐口升高;(4)应用40 mm定长切丝后,烟气的最高抽吸温度主要分布在第5口,而对照样最高抽吸温度的分布则较离散。     

不同烘丝方式对细支卷烟烟丝结构和烟支质量的影响分析

对比分析滚筒烘丝方式与气流烘丝方式对细支卷烟的烟丝结构、卷烟产品物理指标的影响。结果表明:滚筒烘丝比气流烘丝制丝过程出丝率高0.41百分点,过程造碎性较小;滚筒烘丝后烟丝的中丝率和短丝率占比比气流烘丝的高2.88百分点,但填充值比气流烘丝的降低5.64%;滚筒烘丝方式和气流烘丝方式对细支卷烟烟支单支克重标准偏差的影响在统计学上极显著,对吸阻标准偏差的影响在统计学上显著,对硬度标准偏差的影响在统计学上不显著;滚筒烘丝方式下细支卷烟中部烟支密度均匀性较气流烘丝的好。     

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。     

定长切丝对细支卷烟危害性指数的影响

为研究改变切丝模式引起的烟丝结构特征的变化对细支卷烟危害性指数的影响,选用相同的卷烟原辅材料,在其他工艺参数与质量指标不变的情况下,改变切丝模式,卷制两个不同规格共4种细支卷烟,以常规切丝模式卷制的细支卷烟样品作为对照样,以40 mm定长切丝模式卷制的细支卷烟为试验样,采用标准检测方法和温度场分析法,分析细支卷烟危害性指数以及燃烧状态的变化。结果表明:(1)2个试验样危害性指数与对照样相比分别降低了10.87%、6.22%,巴豆醛、苯酚和HCN的释放量降低了3%～17%,氨和NNK的释放量降低了16%～24%,苯并[a]芘和CO释放量略有上升。(2)应用定长切丝后,烟丝结构特征发生变化导致燃烧状态发生变化,燃烧锥升温速率和特征温度T0.5升高,从而影响了细支卷烟烟气有害成分的释放量。     

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。     

卷烟供丝系统的优化设计

为解决卷烟供丝过程中存在的烟丝造碎大、出料不均匀、产生扬尘影响生产环境等问题,对供丝系统进行了优化改进。储丝柜出料方式采用柔性出料装置代替拨丝辊,将打击式出料改为柔性出料;配丝装置采用筛分式分配圆盘替代离心式匀丝圆盘,可以有效分离出碎丝和烟末。结果表明,卷烟供丝系统改进后,整丝率提高1.43百分点,碎丝率降低0.95百分点;烟支空头率降低0.11百分点,含末率降低0.25百分点;烟支质量标准偏差降低5 mg,吸阻标准偏差降低5.7 Pa。改进后提高了烟丝的纯净度,降低了烟丝配送过程中的造碎,提高了卷烟质量及其稳定性。     

YJ17卷烟机供丝系统的优化改进

为解决YJ17卷烟机在烟丝松散输送过程中造碎率高、烟丝填充不均匀等问题,对供丝系统进行了优化改进。抛丝辊采用叶片代替螺钉,利用叶片旋转产生风力辅助烟丝拨送,由柔性拨料取代打击式供料;通过降低弹丝辘转速,避免弹丝辘对烟丝结构产生影响,减少烟丝造碎。以蚌埠卷烟厂生产的"黄山(新制皖烟)"牌卷烟烟丝为对象进行测试,结果表明:供丝系统改进后整丝率提高3.9百分点,碎丝率降低0.7百分点,烟丝填充值提高0.05 cm3/g,烟支空头率降低0.09百分点,质量异常烟支剔除率降低24%(670±70 mg),烟支质量标准偏差减少2 mg左右。该技术可为提高供丝均匀性提供支持。     

烟丝含水率对细支卷烟的影响

考察了烟丝含水率对细支卷烟烟支物理性能、烟支内部烟丝结构分布、烟支静燃速率、抽吸时燃烧锥落头率、卷烟主流烟气释放和感官质量的影响。结果表明,细支卷烟烟丝含水率为11.5%~13.8%,在卷烟单重一致的情况下,烟丝结构分布、卷烟抽吸时燃烧锥落头率以及感官抽吸品质受烟丝含水率影响大。烟丝含水率增大,烟丝抗造碎性能增强,烟支中大尺寸烟丝所占比例增加,烟末减少,卷烟抽吸时燃烧锥落头现象明显减轻;烟丝含水率从11.5%增加到12.9%,燃烧锥落头率可从65%降低至30%。烟丝含水率过高会导致卷烟烟气浓度减小,满足感降低。此外,烟丝含水率增大,细支卷烟的烟支硬度、烟支静燃速率、烟气焦油和烟碱释放量也会发生细微的变化。综上,建议细支卷烟生产过程中烟丝含水率尽量控制在12.5%~12.9%。     

基于灰色关联法的短支烟烟丝结构优化研究

采用灰色关联法对切丝后、烘丝后、加香后、卷烟机料斗处的烟丝结构进行关联性分析,确定最优切丝尺寸,并用烟丝截短设备对其进行优化。结果表明:短支卷烟整体存在整丝率低,长丝率高的问题,其中整丝率80.00%,长丝率40.00%,中丝率占20.00%～30.00%,碎丝率2.00%;切丝后6.50～8.00 mm烟丝与烘丝后3.35～8.00 mm烟丝、烘丝后3.35～10.00 mm烟丝与加香后2.50～6.50 mm烟丝、加香后3.35～8.00 mm烟丝与卷烟机料斗处3.35～8.00 mm烟丝均存在较强正关联性;通过烟丝截短设备切短切丝6.50～8.00 mm烟丝后,短支卷烟长丝率降低了10.79%,中丝率增加了15.13%,烟支质量标偏、吸阻标偏、硬度标偏、端部落丝量分别降低了9.52%,2.11%,22.46%,23.21%,卷烟质量得到明显改善。     

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。     

国内细支卷烟加工工艺现状

为了解国内细支卷烟加工工艺现状,对烟草行业主要细支卷烟生产企业的工艺流程、制丝过程参数及过程质量、产品物理及烟气质量、消耗状况等方面进行测试分析。结果表明:(1)与常规卷烟相比,细支卷烟配方中梗丝、再造烟叶丝、膨胀叶丝应用较少,切丝宽度小,制丝过程烟丝筛分和卷接过程梗签剔除强度较大。(2)细支卷烟吸阻普遍较大,烟支质量、吸阻、硬度稳定性较差;烟气质量指标稳定性较好,优于常规卷烟控制水平。(3)细支卷烟卷接设备有效作业率低,故障率高,加工过程原料损耗较大,烟叶有效利用率低。     

螺旋筛分侧面喂入式配丝装置在卷烟厂风力送丝中的应用

为解决风力送丝配丝过程中存在的烟丝分层和含末率较高等问题,进一步提高烟丝输送过程的控制精度和稳定性,进行了新型螺旋筛分侧面喂入式配丝装置的应用试验。结果表明,与改进前相比,配丝过程中的烟丝分层和烟末筛分问题得到了有效解决,烟丝结构明显改善,中短丝率提高2.41%;整丝率提高2.34%;碎丝率降低1.55%;填充值提高0.12cm3/g;烟支单重量标准偏差降低4mg/支;卷烟吸阻降低32Pa/支;端部落丝量平均降低1.23mg/支,烟支含末率平均降低0.42%;卷烟焦油量平均降低0.16mg/支;CO量平均降低0.28mg/支,感官质量稳定提高。     

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.