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。     

卷烟端部落丝量与烟支压实端烟丝密度、内外排密度差关系的研究

本文针对常规卷烟(圆周24.2mm±0.2mm)端部落丝量高的问题,在烟丝来料质量稳定的情况下,对烟支压实端位置、烟丝密度与端部落丝量的关系进行相关性研究,进而找到有效降低卷烟端部落丝量的控制方法。结果表明端部落丝量随烟支压实端密度(烟支重量)的增加而减少;在烟支密度设计标准一定的情况下,通过适度降低内外排(左右侧)烟支压实端的密度差,可使卷烟端部落丝量得以有效控制。     

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。      

烟丝结构对卷烟端部落丝量的影响

通过对1种配方叶丝(A)和3种不同配方烟丝(B,C,D)进行连续多次卷制,分析了烟丝结构与卷烟端部落丝量的相关关系。结果表明:在试验范围内,①卷烟端部落丝量随着烟丝特征尺寸的降低而增大;②2.8mm以上烟丝与卷烟端部落丝量呈负相关,其中以5.6mm以上烟丝的影响最为明显;2.8mm以下烟丝与卷烟端部落丝量呈正相关,其中以1.4mm以下烟丝的影响最为明显。     

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。     

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。     

卷烟端部落丝量与卷制工艺参数的关系

为控制卷烟端部落丝量偏高的问题,对PASSIM 12000 型卷烟机工艺参数与烟丝整丝率和卷烟端部落丝量之间的关系进行了研究.通过试验分析,找出了影响烟丝结构的主要因素为卷烟机平准盘规格、大小针鼓间隙、大风扇风管阀门开度和扩散辊转速.结果表明,当卷烟杌的平准盘凹槽为3.5/3.0mm、大小针鼓间隙为0.8 mm、大风扇风管阀门开度为80%和扩散辊转速为140 rpm时,可明显降低卷烟机后车身的烟丝造碎,烟支端部落丝量的不合格率由调整前的0.52%下降至0.40%.     

不同卷烟机型卷烟物理指标差异性研究

研究不同机型卷烟机卷制卷烟物理指标的差异,结果表明:对于高、中、低价类卷烟,端部落丝、含末率、水分、吸阻、硬度,PROTOS70卷烟高于PASSIM8000,对于中、低价类卷烟,PROTOS70卷烟重量高于PASSIM8000,而PROTOS70卷烟圆周小于PASSIM8000。方差分析表明:端部落丝量、含末率、吸阻差异非常显著,水分、重量、圆周、长度和硬度的差异不显著;对于中低价类卷烟,端部落丝、吸阻、硬度的数据集中度PASSIM8000卷烟机优于PROTOS70卷烟机,而对于高中价类卷烟,含末率的数据集中度PROTOS70优于PASSIM8000卷烟机,重量的数据集中度PASSIM8000卷烟机优于PROTOS70卷烟机。     

基于回归分析方法的烟丝结构与卷烟物理指标关系研究

为探究烟丝结构及其均匀性对卷烟物理质量稳定性的影响,通过筛分将成品烟丝细化为8个不同的烟丝结构层S1~S8,进而对烟丝结构与物理指标(重量、圆周、吸阻、硬度、端部落丝量、含末率)做相关性分析及回归分析,探讨了影响物理指标及其稳定性的具体烟丝分布。结果表明:烟丝结构对各物理指标影响强弱依次为:圆周烟支单重硬度标偏含末率吸阻硬度;与物理指标关系密切的烟丝结构分布层主要是S2、S4、S5、S6、S7。根据烟丝结构与物理指标间的回归方程可针对性的对波动较大的物理指标进行优化调整,从而提高卷烟质量及其稳定性。     

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。      

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。     

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。     

不同细支卷烟机型卷烟物理指标差异性研究

为了解ZJ17和ZJ112两种不同细支卷烟机型卷制卷烟物理指标的差异性,对其物理指标进行统计分析。结果表明,两种细支卷烟机卷烟物理指标均符合工艺标准要求,在总通风率、硬度、端部落丝量和含末率等物理指标上差别较大,综合来看ZJ17细支卷烟机卷烟物理指标总体评价较好。ZJ17细支卷烟机卷烟硬度和ZJ112细支卷烟机卷烟单支重量等物理指标不符合正态分布;ZJ17细支卷烟机卷烟与ZJ112细支卷烟机卷烟在总通风率和端部落丝量等物理指标差异明显,硬度和含末率等物理指标差异非常明显。     

装箱密度对异地配送烟丝质量的影响

为确定合适的异地供丝装箱密度,测试分析了不同条件下配方烟丝及其组分的堆积密度和沉积密度,并对比跟踪了不同装箱密度条件下烟丝质量和卷制质量变化。结果表明：(1)在装箱烟丝密度小于振实沉积密度时,对异地供丝的配方烟丝填充值和弹性影响较小。(2)随着装箱密度的增加,配送前后烟丝的含水率变化值整体呈减小趋势,填充值变化值整体呈增大趋势,整丝率和碎丝率变化值呈先减小后增大趋势;卷烟的烟支端部落丝量呈先降低后增加趋势,含末率整体呈增加趋势,感官质量一致性有所提升。(3)烟丝在配送过程会产生下陷,质量指标和消耗变化较大的拐点多在振实沉积密度处,为统筹异地供丝质量和成本,装箱密度不宜超过烟丝振实沉积密度。     

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。     

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。     

风选路径对烟丝耐加工性的影响研究

通过不同风选工艺路径对烟丝耐加工性及工艺消耗进行研究,来评价不同叶丝风选路径对卷烟综合质量的影响,结果表明：经过不同风选路径叶丝的温度和含水率均有不同程度降低,不同风选路径对叶丝温度及含水率影响相当;只经过一级风选的风选方案一比经过两级风选的方案二整丝率下降和碎丝率增加的都要少,方案一的填充值也高于方案二,烟丝结构整体质量方案一高于方案二;在卷制质量方面烟支含末率、端部落丝量指标方案一要优于方案二,由于风选级数增加,烟支含签率方案二要优于方案一,工艺消耗方案二多于方案一,重量及重量标偏、吸阻及吸阻标偏两方案差异不大。     

卷烟端部落丝国际标准的形成与发展

卷烟在卷制、包装和运输过程中以及在消费者口袋里都会因振动而掉落短烟丝。目前，国内尚未开展这方面的研究工作，但是卷烟端部落丝问题在国际上早已受到重视。国际标准化组织（ＩＳＯ）于１９７５年就有了测定卷烟端部落丝方法的正式标准ＩＳＯ／３５５０。文章介绍了ＩＳＯ３５５０的形成过程和卷烟端部落丝的测定方法，对产生卷烟端部落丝的原因进行了分析。     

筛分振动分配机在风力送丝系统中的应用

为进一步提高卷烟生产过程的加工精度,解决风力烟丝配送过程中存在的烟丝分层,进而影响卷烟质量稳定的问题,在对影响烟丝结构工艺参数测试分析的基础上,将筛分式圆盘振动分配机应用于风力送丝系统。结果表明,应用该分配机后烟丝结构有明显改善,碎丝率、烟支含末率、吸阻及单支重量降低,提高了卷烟质量的稳定性。     

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。