基于均匀实验设计对加料工序参数的优化

加香、加料环节是卷烟制丝加工过程中的重要工序,其主要作用能使烟气柔和、改善余味、协调香气、掩盖杂气,料液施加的有效利用率对保障卷烟产品质量稳定性和提升品质起着至关重要的作用。以SJ1527型加料机作为研究对象,分别选取排潮风门开度、热风温度、雾化喷嘴压力三个参数,以料液中的丙二醇作为标记物,采用均匀试验设计法研究加料工序关键参数对料液施加效果的影响。结果表明,影响加料有效的因素依次为:雾化喷嘴压力、风温度与雾化喷嘴压力的交互作用、热风温度、排潮风门开度、排潮风门开度与雾化喷嘴压力的交互作用。在实验范围内,以雾化喷嘴压力为0.28MPa、热风温度75℃、排潮风门开度35%为最佳参数组合。     

薄板烘丝工艺参数对卷烟焦油释放量的影响

通过设计不同的单因素试验,分别考察了筒壁温度、热风温度、热风风门开度、排潮风门开度和滚筒转速5个薄板烘丝工艺参数对卷烟焦油释放量的影响.通过均匀试验设计,建立了叶组样品烘丝工艺参数与对应焦油释放量之间的二次回归模型,根据模型得到叶组样品的理论最优烘丝工艺参数:筒壁温度135℃,热风温度130℃,热风风门开度100%,排潮风门开度50%,滚筒转速8 r/min.     

薄层物料双面喷射式加料机叶丝加料效果研究

为了验证薄层物料双面喷射式加料机加料效果,以压缩空气作为料液引射介质,采用1,2-丙二醇作为标记物,研究HT蒸汽压力、加料机摊薄皮带速度、料液引射压力、出料皮带速度、排潮风量对叶丝加料均匀性和有效利用率的影响。结果表明:在试验条件下,薄叶丝双面喷射加料有效利用率可达95%以上,变异系数约为6%;加料机主要工艺参数对叶丝加料效果有明显影响,在试验范围内,HT蒸汽压力、摊薄皮带速度、料液引射压力、出料皮带电机频率、排潮电机频率对加料效果有明显影响,但变化趋势不一。最佳工艺条件为:HT蒸汽压力0.12~0.22 MPa,摊薄皮带频率30Hz(皮带速度4m/s,料层厚度2.5 mm),压缩空气带料引射压力0.15~0.20 MPa,出料皮带电机频率在38~42Hz。     

双面喷射式加料机控制参数对片烟加料效果的影响

为完善双面喷射式加料工艺技术,探索影响双面喷射式加料效果的因素,采用单因素试验和正交试验的方法分析了双面喷射式加料机控制参数对片烟加料效果的影响。结果表明:1在试验范围内,随着HT蒸汽压力的增加,加料均匀系数呈降低趋势,有效利用率呈先升高后降低趋势;随着摊薄皮带电机频率、料液引射压力、出料网带电机频率、排潮风机频率的增加,加料均匀系数及有效利用率均呈先升高后降低趋势。2较适宜的加料参数组合为:HT蒸汽压力0.1 MPa、摊薄皮带电机频率32 Hz、料液引射压力0.20 MPa、出料网带电机频率43 Hz、排潮风机频率30 Hz。3与传统的滚筒式加料相比,双面喷射式加料的加料均匀系数提高了约1.83%,料液有效利用率提高了13.57百分点。     

综合平衡法在滚筒管板烘丝机工艺参数优化中的应用

为提高滚筒管板烘丝机的烘丝质量,采用正交试验设计与综合平衡法分析了热风温度、滚筒转速、热风风门开度和排潮风门开度4个工艺参数对烘后叶丝质量的影响,结果表明:在试验范围内,热风温度90℃,滚筒转速9r/min,热风风门开度50%以及排潮风门开度60%为最优方案,并对其进行了试验验证.     

烘丝工艺参数对卷烟感官质量的影响

为研究制丝工序工艺参数变化对卷烟感官质量和化学成分的影响趋势,按照“卷烟制丝生产线工序质量评价”的要求和方法,对烘丝过程中的滚筒转速、热风温度、热风风门开度和排潮风门开度等工艺参数对卷烟感官质量的影响进行了试验。结果表明:①较高的滚筒转速、热风温度、排潮风门开度有利于卷烟香气的透发和提高,但不利于烟气特性和口感特性的改善;②较低或较高的热风风门开度都不利于卷烟香气特性的改善;③随滚筒转速、热风温度和热风风门开度的增大,烟丝中的挥发性有机酸和非挥发性有机酸总量逐渐降低,TSNA含量逐渐增加;④随排潮风门开度的增大,烟丝中的有机酸总量逐渐增加,TSNA含量逐渐降低。     

基于均匀设计分析滚筒烘丝工艺参数对叶丝质量的影响

为分析滚筒烘丝各工艺参数对烘后叶丝质量的影响,采用均匀设计法对HT蒸汽流量、筒壁温度、热风温度、排潮风门开度及筒体转速等参数对叶丝质量的影响进行了试验.结果表明:①滚筒转速仅对叶丝物理指标有显著影响;排潮风门开度和HT蒸汽流量同时影响叶丝物理指标和感官质量,且影响趋势相同;筒壁温度和热风温度对叶丝物理指标和感官质量均有显著影响,但影响趋势相反.②在试验范围内,各工艺参数的最优组合为:筒壁温度130℃、热风温度90℃、排潮风门开度59％、筒体电机频率24Hz、蒸汽流量240 kg/h,对应烟丝填充值、整丝率和感官质量得分分别比优化前提高了0.18 cm3/g,1.6％和1.8分,碎丝率降低了0.7％.     

析因设计优化叶丝干燥加工参数

采用析因设计方法,探讨了管板式环形烘丝机各工艺参数对烘后烟丝质量指标的影响.研究结果表明,管板式环形烘丝机干燥过程各工艺参数对烘后烟丝主要质量指标的影响程度各不相同:含水率标偏主要受到热风-排潮风门开度的影响,温度标偏主要受到热风温度及热风-排潮风门开度的影响,填充值主要受到筒壁温度的影响,结构主要受到HT蒸汽压力的影响.可以选取筒壁温度、热风温度、HT蒸汽压力作为优化因素,根据不同产品特点设定其范围;正常生产过程中建议将热风-排潮风门开度作为出口烟丝水分的控制参数,用以提高烟丝水分的稳定性.     

叶丝加料效果影响研究

为完善叶丝加料工艺技术,探索叶丝加料效果的影响因素,采用正交试验,考察了物料流量、滚筒转速、加料助喷压力、热风温度等参数对叶丝加料效果的影响,采用偏最小二乘法建立了试验参数与加料效果的回归模型。结果表明物料流量、助喷压力对叶丝加料效果有显著影响,各参数对料液有效利用率的影响大小为:物料流量助喷压力滚筒转速热风温度;对加料均匀性的影响大小为:助喷压力物料流量滚筒转速热风温度。建立的回归模型对料液有效利用率和料液含量变异系数有较好的预测效果,偏差分别为0.7%,0.5%。     

不同引射介质烟片加料效果的比较

分别采用压缩空气和蒸汽作为引射介质加料,对比了两种引射介质加料后烟片温度及其稳定性、烟片含水率及其均匀性及加料均匀性和料液有效利用率.结果表明:蒸汽引射加料后烟片含水率、烟片料液含量更加均匀,烟片温度、含水率较高,两种引射介质加料后烟片温度稳定性、料液有效利用率无明显差异.     

叶丝加料工艺参数对加料效果的影响

为了充分发挥叶丝加料的技术优势,提高叶丝加料的应用效果,分析测试了叶丝加料不同加工参数对加料效果的影响。结果表明:1烟片增温补偿蒸汽开度为10%时,切丝综合质量较好;2与切丝后叶丝不筛分相比,经孔径1 mm振筛筛分后,加料机筒壁粘附量明显减少,干燥后叶丝碎丝率较低,加料均匀性较好;3随着加料前HT蒸汽压力、叶丝含水率(在16%~22%的范围内)、加料机排潮风机频率、补偿蒸汽开度的增大,加料的均匀系数和料液有效利用率呈先升高后降低的趋势;4随着加料前HT蒸汽压力的增大叶丝加料机筒壁物料粘附量呈上升趋势,压力越大,粘附物越多。     

薄板烘丝主要工艺参数对中性香味物质影响的研究

烘丝是卷烟生产的重要工序,为此在均匀试验的基础上,探讨薄板烘丝工序筒壁温度、热风温度、排潮风门开度、热风风机频率四个因素对烟丝香味物质的影响,为进一步参数优化提供依据。通过均匀实验设计探讨了薄板烘丝工艺参数与烟丝香味物质之间的关系,寻找参数间的最佳组合。     

白肋烟叶片、叶丝二次加料研究

为解决白肋烟加料过程中存在的加料均匀性差、料液有效利用率低等问题,采用片、丝相结合的分步分比例加料技术,即在白肋烟叶片经回潮、增温松散后进行片加料,切丝后进行丝加料,并对最佳料液施加分配比例进行了研究。结果表明:采用分步分比例加料技术,当片加料料液分配比例为75%,丝加料料液分配比例为25%时,加料均匀系数由采用传统叶片两次加料技术时的53.52%提高到90.14%,料液有效利用率由61.19%提高到88.25%。     

薄层物料双面喷射式加料系统的研制与应用

为解决传统滚筒加料系统加料均匀性差、料液有效利用率低和物料粘附等问题,根据薄层物料双面加料更加均匀的原理,研制了薄层物料双面喷射式加料系统。该系统主要由松散均布、高速摊薄、双面多点喷射加料和过滤吸附等装置组成。通过对物料进行摊薄,形成稳定的物料帘,在物料帘的双面实施多点喷射加料,保证料液施加的均匀性;通过排潮抽吸风使悬浮的雾化料液穿过物料层,利用物料层的吸附过滤作用,提高料液的利用率;加料腔为不对称多孔罩式结构,使腔体内外气压保持平衡,减少物料与腔壁的接触。利用"黄金叶(硬帝豪)"对双面喷射加料和滚筒加料两种方式的加工品质、产品质量、主流烟气成分和能耗物耗进行对比试验。结果表明,与滚筒加料方式相比,采用薄层物料双面喷射加料方式,加料精度为0.08%,加料均匀系数提高1.69百分点,料液有效利用率提高13.7百分点,物料粘附量减少4.1 kg/批次;卷烟感官质量提高0.5分;综合加工成本节约6.97元/箱。该系统有效提高了片烟加料的均匀性和料液有效利用率,避免了物料粘附现象,改善了卷烟感官质量,节约了能源和原材料消耗。      

滚筒烘丝机工艺参数对烤烟感官质量的影响

为分析滚筒烘丝机工艺参数对感官质量的影响,对烘丝机工艺参数与感官质量各指标进行了简单相关、逐步回归、贡献率分析研究,并采用均匀设计方法对烘丝机筒壁温度、HT63蒸汽压力、烘丝机筒体转速、热风风门开度和热风温度等5个工艺参数进行了组合试验.结果表明:①HT63蒸汽压力与劲头达到了显著正相关,但其余各个工艺参数与感官质量各指标的相关性未达到显著水平.②在所测试的工艺指标中,筒壁温度对香气质、香气量、杂气、干净程度和评吸总分的贡献率最大;热风温度、HT63蒸汽压力对劲头贡献率较大;热风风门开度和HT63蒸汽压力对浓度的贡献率较大;HT63蒸汽压力对细腻程度和刺激的贡献率较大;热风温度对干燥感的贡献率较大.     

重点工序工艺参数与主流烟气中CO量的关系研究

对卷烟工艺参数与主流烟气中CO量的关系进行研究,结果表明:制丝过程4个重点工序中微波松散、松散回潮工序对烟支主流烟气中CO量的影响作用较小;切丝、HT+烘丝工序对烟支主流烟气中CO量的影响作用较大.切丝宽度、HT蒸汽压力、热风温度、排潮风门开度、热风风门开度和筒体转速6个工艺参数对烟支主流烟气中CO量有影响作用,其中切丝宽度和HT蒸汽压力与热风风门开度的交互作用影响显著.     

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。      

叶丝滚筒干燥工艺参数对卷烟香气风格的影响

采用因素轮换实验方法和中式卷烟风格感官评价方法,研究了叶丝滚筒干燥主要工艺参数对卷烟香气风格和烤甜香韵的影响。结果表明:实验范围内,烘丝筒壁温度、HT蒸汽压力、烘丝机热风参数、滚筒转速对卷烟香气风格有明显影响,排潮风门开度对卷烟香气风格没有明显影响;采用125~132℃的烘丝筒壁温度有利于突出卷烟烤甜香。通过参数优化,HT蒸汽压力0.6 MPa、热风风机频率30 Hz、热风温度110℃、滚筒电机频率32 Hz时,烘丝筒壁温度达到128.5℃,卷烟的烤甜香提高了0.35分,增幅11.1%,卷烟香气风格更加突出。      

滚筒烘丝工艺参数优化研究

对滚筒烘丝工序进行优化,得到4个优化工艺参数因素,即滚筒转速选择11.5 r·min-1,热风风机转速选择400 r·min-1,热风温度选择100℃,排潮风门开度选择60%.优化后的卷烟产品感官质量明显提高,香气更为丰满,透发性变好,香气质有一定程度的提高,烟气更为细腻,杂气和刺激性都有不同程度的减轻.     

卷烟加料工艺加料均匀性及影响因素研究进展

卷烟生产过程中施加料液可起到提升卷烟品质、改善物料耐加工性的重要作用。叶片加料是当前最为成熟也是行业内应用最为普遍的加料技术,叶丝加料更有利于料液施加的均匀性,打叶复烤片烟加料工艺更侧重于提升物料的耐加工性。加料均匀性评价方法目前多采用总体精度控制,近红外光谱模型、图像处理技术的在线应用是加料均匀性评价的发展趋势。加料均匀性的影响因素研究系统性明显不足,不同因素间的协同效应、联动效应研究是有效提升加料均匀性的关键。