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:①PLS-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。     

烟丝揉和度影响因素探讨

研究了成品烟丝含水率、梗丝的形态、储存时间以及掺配物的含水率对烟丝揉和度的影响。结果表明：成品烟丝的含水率、烟丝储存时间以及掺配物的含水率与烟丝的揉和度呈正相关；而梗丝至条状别有利于烟丝揉和度的提高。     

利用近红外光谱技术快速检测配方烟丝掺配均匀性

采用主成分分析构建反映主要化学成分含量及衍生指标值的统计量F得分,以F得分作为表征烟丝组分掺配均匀性的特性值。采集不同组分比例烟丝样品的近红外光谱数据,采用MSC结合一阶导数和S-G平滑处理将光谱信息进行预处理,提高信噪比,选择光谱范围为4 281.2～4 485.6,5 542.4～6 024.5,6 043.8～7 135.3cm~(-1),采用PLS法建立统计量F得分的近红外光谱模型,模型的决定系数(R~2)为0.996,RMSECV为0.269,模型预测性能好,预测精度高。说明利用近红外技术可快速预测配方烟丝样品的统计量F得分,实现卷烟加工过程中烟丝掺配均匀性的快速检测。     

再造烟叶丝掺配均匀性的研究与改进应用

为解决再造烟叶丝在掺配过程中物料欠松散、铺料不匀、掺配均匀性差等问题,进行了相关研究与改进:①改进松散装置布局,将松散装置安装于皮带秤后双向输送带的出料口处,使该装置达到最佳松散效果;②利用行星轴式的无中心轴技术设计鼠笼式松散辊,避免中心轴对再造烟叶丝铺料产生影响;③利用单一变量法,得到传统式松散装置的最佳转速为114 r/min,鼠笼式松散装置的最佳转速为48 r/min;④利用"九宫格"式分割技术设计了检测掺配物铺料均匀性方法,在相同实验条件下,分别利用传统式和鼠笼式松散装置对再造烟叶丝松散度、铺料连续性、掺配均匀性进行对比试验。结果表明:①建立的分割式检验掺配物铺料均匀性的检测方法,提升了再造烟叶丝铺料均匀性的检测水平,消除了再造烟叶丝实际瞬时流量与设定瞬时流量的偏差。②采用鼠笼式松散辊代替传统式松散辊,有效提高了再造烟叶丝的松散效率和掺配均匀性,再造烟叶丝与叶丝在单位区域内所占比例之差的波动区间由±5%减少到±0.5%。改进后较好地解决了再造烟叶丝在掺配过程中的松散度和均匀性问题,提升了烟丝内在品质的稳定性。      

不同混丝模式对烟丝掺配效果的影响

在分组加工生产中,为了解不同混丝模式对烟丝掺配混合均匀性及物理特性变化的影响,采用4种烟丝混丝模式,将烤烟和白肋烟叶丝按照7:3的比例进行掺配,应用近红外光谱仪,以白肋烟掺配比例作为近红外预测指标进行建模,对不同混合样品中的白肋烟含量进行分析,对比评价了不同混丝模式下两种叶丝的混合均匀程度,烟丝结构及填充值的变化.结果表明:①在试验范围内,无论采用何种混丝模式,其烟支中的各组份均基本均匀;②丝柜预混方式的作用优于其它混合方式;③在不考虑加香后各工序混丝作用的前提下,传统的掺配加香混丝模式均匀性最差,丝柜预混与风力柔性掺配相结合模式的混丝均匀性最好.     

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。     

混丝掺配系统计量模型分析

为提高混丝掺配系统的稳定性,通过建立混丝掺配系统计量模型并对其分析,确定了掺配系统累积计量精度δ偏差范围的量化指标,结合单值-移动极差控制图的运用,对掺配系统计量装置的校准过程进行了优化.应用结果表明,通过混丝掺配系统计量模型分析,并结合控制图的运用,能够直观地识别出掺配系统的异常情况,及时对混丝掺配系统进行计量校准,保证其计量精度处于受控范围内,混丝掺配系统的累积计量精度δ＜0.65%,从而保证了卷烟产品内在质量的稳定性.     

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。     

掺配柜在制丝线上的应用

将掺配柜应用到制丝工艺流程中,对改进后的工艺流程进行了测试跟踪.结果表明:引入掺配柜后,烘丝后水分、烟丝进柜水分的均匀性、稳定性有较大改善;各掺配物配方一致性得到了保障;加香前物料流量稳定性得到提高;加香控制精度得到改善;能提高掺配均匀性.     

混丝器在分组加工中的应用

为弥补由于分组加工带来的烟丝分层和混合均匀度不足的问题,进行了混丝器在分组加工中的应用实验,即在混丝柜后、加香机前加装混丝器,使分组加工后的烟丝经混丝柜混合后,在进行加香前进行第二次混合,研究了混丝器对烟丝结构、填充值及其混合均匀性的影响.结果表明:应用混丝器后,烟丝整丝率降低0.64%,碎丝率增加0.12%,填充值降低0.1 cm3/g,烟丝混合均匀度提高0.96%.     

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。     

影响并条混和效果的因素分析

通过对棉条横混及棉网纵混的混和效果研究认为,并条工序的混和方法、牵伸工艺、纤维长度整剂度、纤维的变速点分布、牵绅时不同组分之间粗细变化的相关程度都将对混和条的混和效果产生明显的影响。     

加工工序对配方烟丝混合效果的影响

以CO2膨胀烟丝作为示踪物探索建立了一种以示踪物的均匀性评价配方烟丝混合效果的方法,并利用该方法研究了不同加工工序烟丝混合效果的变化规律.结果表明:从一级混配柜出口到卷烟机出口,配方烟丝中膨胀烟丝含量的标准偏差从2.139％降低到0.483％,烟丝混合均匀度明显提高;其中加香机和卷烟机的方差降低指数分别为5.389和6.387,其混合能力明显高于其他加工环节,而风送环节烟丝混合的均匀度有所降低.     

制丝线烟丝贮存与风送配置的改造

大理卷烟厂引进的HAUNI制丝线由于烟丝调度的局限性 ,存在着烟丝供求关系不平衡问题 ,造成不必要的制丝线待柜停机或卷烟机待料停机 ,烟丝质量也易出现波动。将贮丝柜与风力送丝机重新编组 ,优化烟丝的送料方式 ,解决了上述问题。改造后烟丝调度的灵活性大大增加 ,贮丝时间比较稳定 ,实现了贮丝柜对卷烟机的烟丝灵活输送 ,提高了烟丝质量和卷烟质量 ,降低了原辅材料消耗     

风力送丝系统配丝装置的改进应用

为解决风力送丝和配丝过程中产生的烟丝分层及造碎率较高等问题,提高送丝环节的控制能力,在原风力配丝装置的基础上,吸收小车送丝的优点,采用喂入式配丝方式,开发出了新型风力配丝装置。生产验证结果表明,与改进前相比,系统风速降低4.0m/s,整丝率提高1.40%,碎丝率降低0.50%,有效降低了配丝和风送过程中的造碎,较好地解决了烟丝分层问题,控制精度明显提高。     

制丝线梗丝风送系统改造

针对梗丝经过原有风送系统输送后造碎大、整丝率低的状况及其产生原因,对梗丝风送系统进行了降低管道风速等系列设备技术改进,并采取提高梗丝膨胀后含水率控制标准等措施。改造后提高了风送后梗丝的整丝率,减少了梗丝的造碎。     

影响PASSIM卷烟机重量控制精度因素探讨

详细分析了PASSIM 70 0 0型卷接机组中影响烟支重量控制精度的各种因素 ,其中有系统本身设计不完善的原因 ,也与原辅材料的情况、设备自身状况以及现场使用与维护有很大关系。针对此 ,提出了如下改进方法 :①供丝系统采用电子齿轮控制 ;②改进放射源供电及温度控制 ;③改进劈刀控制方式 ;④增加紧头自动调整功能 ,另外正确地使用和维护对于提高烟支重量控制精度也具有一定的作用     

湖北建始白肋烟在制丝主要工序中的感官特性分析

为针对湖北建始白肋烟感官特性进行加工提供依据,充分发挥原料潜质和提高烟叶使用价值,研究了白肋烟在制丝主要受热工序不同加工强度下烟叶感官特性的变化趋势.结果表明:在制丝加工主要受热工序香气风格均会发生变化,且中部白肋烟较上部白肋烟更易发生变化;风格特征、丰满程度、浓度、劲头随各工序加工强度的增大总体呈降低趋势,且随加工强度的增大降低幅度逐渐增大;细腻程度和上部白肋烟的杂气在制丝加工主要受热工序适宜加工强度均能得到改善;除中部白肋烟在两个烟丝干燥工序某些加工强度下刺激性和干净程度有所变差外,口感特性总体呈改善趋势.     

风力烟丝输送系统的改进

为解决使用过程中存在的烟丝造碎大和烟丝组分分离及烟丝填充能力降低等问题,对风力烟丝输送系统进行了改进:确定合理的风速;采用变频调速技术,以及设置瞬间补风装置削减风速峰值等方式,提高风速的稳定性;吸丝管风速实现独立调节;改进吸丝管的用料;采用无振动转塔式喂料机,防止烟丝分层;提高电控系统的自动化程度。改进后风力烟丝输送过程中烟丝造碎率降低了0.94%,每年可节约成本约500万元。