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。     

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虽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3,35mm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3．35mm烟丝比例的增加,卷烟单支最培和煳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5．60mm烟丝的影响较小,2．80～4．75mm烟丝的影响最大。     

切丝宽度对细支烟卷制质量、主流烟气及感官质量的影响

在其他制丝工序加工参数和卷制参数相同的条件下,分别按0.6,0.7,0.8,0.9,1.0 mm切丝宽度制丝并卷制细支烟,探索切丝宽度对细支烟烟丝结构、卷制质量、烟气成分及感官质量的影响。结果表明:①切丝宽度为0.6~1.0 mm时,整丝率与切丝宽度显著正相关,碎丝率与切丝宽度显著负相关。②吸阻、总通风率、焦油量与切丝宽度间均呈显著负相关关系。切丝宽度为0.6~0.8 mm时,细支烟单支重、吸阻、硬度、总通风率及焦油量与设计值的相对残差较接近于0。③随切丝宽度降低,细支烟感官质量整体表现逐渐向好。综合不同切丝宽度细支烟卷制质量、烟气成分和感官质量,兼顾烟丝结构,细支烟适宜切丝宽度为0.7~0.8 mm。     

滤嘴参数对细支烟主流烟气中代表性香味成分释放量的影响

  目的  研究滤嘴参数（滤棒压降、滤嘴通风率）对细支烟香味成分释放的影响。  方法  按单因素设计制备60个卷烟样品,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析测定滤片捕集的代表性香味成分。在此基础上,建立并筛选了滤嘴参数对香味成分释放量的预测模型。  结果  ① 细支烟主流烟气中代表性碱性、中性、酸性和香味成分总释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均呈显著负相关;②滤棒压降对细支烟主流烟气香味成分释放量的影响高于常规烟,而滤嘴通风则相反。③外部验证结果显示,4个预测模型的平均预测偏差在4.23%~5.95%之间,所建立的模型预测精度良好。      

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。     

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。     

烟支内烟丝分布对卷烟质量的影响

通过对卷烟机组使用不同规格平准器卷制的烟支进行试验对比分析,研究了相同条件下烟支内烟丝分布对卷烟密度、吸阻、物理指标、化学指标以及感官质量的影响。结果表明,使用6槽平准器卷制的烟支明显优于3槽平准器卷制的烟支,其烟支内烟丝的密度分布及吸阻分布均较合理,卷烟的内在质量更稳定,烟气中的焦油和一氧化碳量最低。     

卷制过程中设备参数对烟支内烟丝分布的影响

为了解决烟支单支质量、吸阻等指标波动较大等问题,提高烟支内烟丝密度分布均匀性,采用正交试验方法对PASSIM7000卷接机组吸丝成型系统主要设备参数进行优化,研究了不同凹槽数量和凹槽深度的平准器圆刀规格对烟支卷制质量的影响.结果表明:①卷接机组吸丝成型系统最优化设备参数组合是:抛丝辊转速1250 r/min,扩散辊转速180 r/min,针鼓转速18 r/min,吸风室风压11200 Pa,吸丝带中经线编织数量为25根;②最佳平准器圆刀规格为六槽,槽深为3.8 mm/1.5 mm.③在试验范围内,优化试验与对照试验相比,烟支单支质量标准偏差平均下降了3.42 mg/支,烟支中烟丝密度标准偏差降低了6.82 mg/cm3.     

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%。     

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。     

卷烟表观燃烧性能质量状况分析

为了全面了解卷烟表观燃烧性能质量状况,对近年来代表性规格的卷烟产品进行了燃烧过程外观形貌和落头倾向测试,基于对测试结果数据的挖掘,从产品设计和原辅材料角度对表观燃烧性能进行了分析.结果表明:①所挑选的436个市售卷烟样品总体燃烧锥落头倾向1.58％,其中中支烟落头倾向最低,细支烟最高.烟支硬度大、卷烟纸透气度60 CU...     

烟支规格对卷烟物理、烟气、燃吸特性及感官质量的影响

为探究烟支规格对卷烟质量的影响,在烟丝原料、填充密度、卷烟纸透气度、接装纸规格、丝束材料以及滤棒吸阻条件相同的情况下卷制4种规格卷烟[烟支规格(烟支圆周×长度):常规(24.3 mm×84 mm)、22 mm卷烟(22 mm×84 mm)、中支(20 mm×89 mm)、细支(16.9 mm×97 mm)],检测其物理...     

基于筛分再切的叶片结构调控工艺设计及应用

  目的  提升打叶复烤均质化程度、增强叶片结构控制能力。  方法  基于自行开发的多辊拨动式烟叶筛分装置和双辊多齿式烟片剪切装置,设计了一种基于筛分再切的叶片结构调控工艺。该系统通过对打后汇总片烟进行超大片筛分及剪切处理,使超大片缩减为合适尺寸的烟片,能降低大片率、提高中片率,以河南洛阳C3F等级烟叶为研究对象开展了应用探索。  结果  1）筛辊转速对超大片分选效果影响显著,筛辊转速增至50 Hz时,分选出的烟片内大片比例为93.93%,其中>41 mm的超大片比例可达68.70%;2）筛分出的烟片经剪切辊差速处理后超大片明显降低,11 mm~41 mm的合适尺寸烟片增加明显;3）经筛分再切工艺调控后,打后汇总烟片中的超大片比例降为13.48%,合适片比例增加至73.30%,大片率由55.90%降低至40.99%,中片率由32.99%升高至49.36%。  结论  基于筛分再切工艺的叶片结构调控工艺流程简单,能适应较大流量的生产线,可用于打叶复烤叶片结构调控。      

烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响

  背景和目的  研究烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响。  方法  分别采用烤烟烟片处理线（不加料）、白肋烟烟片烘焙处理线（不加料）对单品种白肋烟进行烟片处理,切丝后分别进入二氧化碳烟丝膨胀线,经290℃热风温度膨胀处理制成膨胀后烟丝,再经回潮加料,制成成品白肋烟膨胀烟丝,对上述两种不同工艺路径处理的试验样品进行各项指标检测并对比分析。  结果  （1）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的整丝率、填充值显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（2）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的总糖含量显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（3）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的NNN、NAT、NNK含量显著低于经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝。（4）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的烟气特种成分CO、NNK、NH3、苯酚、巴豆醛释放量均低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝;且卷烟危害性评价指数低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝达10.07%。（5）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝感官质量得分高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。  结论  对于白肋烟膨胀烟丝而言,不进行烘焙处理不仅可以简化工艺流程,更有利于卷烟减害。      

烟丝回弹特性检测方法的建立及参数优化

【目的】解决烟丝填充值、弹性等物理指标不能全面真实反映卷制时烟丝回弹对卷烟质量影响的问题。【方法】建立了一套烟丝回弹特性检测方法并运用质构仪进行检测,对该方法进行重复性、差异性验证,通过单因素及响应面优化确定最佳测试参数,探究不同烟丝结构对回弹特性的影响。【结果】（1）通过分析烟丝卷制过程烟丝压缩及回弹过程,将烟丝回弹特性P定义为烟丝束受压后回弹至固定直径时的能力。（2）质构仪测定烟丝回弹特性的最佳条件：探头型号为A/BE-d45圆板探头,测前速度12 mm/s,测中速度6 mm/s,触发力4 g,回弹速度1 mm/s,压缩时间3 s,回弹保持时间16 s。该方法的日内和日间精密度分别小于4.20%和2.93%。（3）烟丝回弹特性受烟丝结构影响,烟丝尺寸越长,烟丝回弹特性越大。【结论】该表征方法科学可行且精密度较好,可对烟丝回弹特性进行准确测量。适宜的烟丝结构可保证烟丝的回弹能力,保持烟支的填充的饱满度,提高产品质量。     

基于配方功能的烟叶原料动态化平衡预测及分配方法探索

【目的】为缓解新品类卷烟规模快速增长带来的烟叶原料供给结构性矛盾,实现烟叶原料及时调配、及时优化、及时满足的动态平衡。【方法】以江苏中烟调拨初烤烟叶为材料,采用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）、高斯核函数（Radial Basis Function, RBF）等方法构建配方功能预测模型,运用层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）建立烟叶适用性评价方法,确定不同配方功能类别的基础保障原料和动态平衡原料。【结果】确定了苏产卷烟的10个配方功能类别,并以香气质、香气量、烟气浓度以及浓劲比等12个烟叶样本特征指标计算烟叶原料的适用性分值和适用性指数;按照配方功能类别,完成对2020年度调拨烟叶的分配,设计形成100个打叶复烤配方模块。【结论】本研究建立了一种基于配方功能的烟叶原料动态化平衡预测及分配方法,可有效指导某一功能类别或相同品牌不同功能类别烟叶原料的配方模块设计。     

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。      

基于深度学习的条烟分拣线上烟包错配识别系统的构建

  背景  条烟分拣线上,条烟长边相邻并排摆放形成一层,多层叠加形成烟包,与订单相比,烟包可能存在少烟、多烟、品规错误等问题,目前采用的人工检查方式效率较低,且难以完全避免错误发生。本研究的目的是构建烟包错配识别系统。  方法  采用由工业相机镜头和光源构成的机器视觉系统采集成品烟包侧面与顶面图像,以基于深度学习的物体定位和识别技术获取烟包中条烟的数量与品规,与物流上位系统订单数据比对,自动识别与提示错误烟包。  结果  （1）实际使用中烟包识别成功率≥99.99%,识别耗时≤300 ms。识别过程与原有工作步骤并行,增加识别系统不降低分拣效率。（2）系统上线运行至今有效避免了烟包连续出错和返工问题。（3）识别系统可以减轻搬运工人的工作负担,进而提高工作效率。  结论  采用深度学习机器视觉系统自动化识别烟包品规,可以提升烟草物流条烟分拣的质量和效率。