再造烟丝切丝风选系统研发与应用评价

研发了再造烟丝切丝风选系统,该系统由进料装置、切丝装置和风选装置组成,设备采用一体化设计、二次切丝、整体式刀片、配重轮装置和倒锥形风选器等技术,利用快刀盘和慢刀盘的转速差形成"剪切"效应将烟丝切断,通过系统密封和风选风送系统净化除尘。与切丝前相比,切丝后20 mm以上的长丝降低了29.06%,5mm以下断丝增加了0.12%。     

梗签废料中可用烟丝回收工艺优化

在卷烟生产过程中,由于切丝并条等各种原因造成粘连烟丝。由于粘连烟丝与梗签密度较为接近,在制丝风选和卷烟机剔梗过程中会被当作梗签剔除,造成严重浪费。虽然卷烟机有在线分离梗签回收烟丝装置,但主要基于风分原理,在线回收烟丝效果不好。试验创新应用筛分、滚筒润丝、蒸汽膨胀、烘丝、风选、结构筛分提取卷烟机剔除梗签中所含烟丝,解决结团、粘连烟丝被风选设备和剔梗设备误剔除造成的烟丝原料浪费问题,提高梗签烟丝回收率和纯净度,实现资源化处理烟草生产废弃物及设备资源化再利用,回收烟丝可为企业节约成本875万元/年。     

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。     

基于X光检测的烟丝异物在线剔除系统

利用不同密度物质吸收X光能力的差异,设计了基于X光检测的烟丝异物在线剔除系统。该系统利用X光透射烟丝后,形成原始密度值数据,利用原始密度值的突变进行烟丝异物判别,实现烟丝异物在线检测识别的功能。该系统设计了独特的平行四边形喷吹异物剔除方式,使得异物处于接近平行四边形中心点的位置,提高了异物剔除的有效性。经实验验证,将设备安装于制丝线贮丝柜出口处,能有效实现对各类金属、非金属异物识别和剔除,其对烟丝异物平均识别率达99.5%以上,平均剔除率达95.8%以上。     

烟丝承压预膨胀装置的设计与应用

烟草制丝线中采用加温加湿机和干燥设备构成的烟丝干燥膨胀处理工艺系统,结构和控制方式复杂,能耗大,烟丝容易被过度干燥,干燥膨胀后的烟丝理化指标存在差异,从而影响成品烟支的感官质量.为此,研究设计了烟丝承压预膨胀装置.该装置主要由进料罩、承压气锁及蒸汽系统组成,蒸汽喷射至气锁壳体内,使气锁壳体内产生一定的压力,从而使连续进入的烟丝快速完成增温增湿的膨胀过程.应用效果表明,该装置可完全取代传统加温加湿设备,对于采用气流式干燥设备的系统,可直接取代原来的普通气锁进料系统,简化了烟丝干燥膨胀工艺,占地面积小,能耗低;防止了烟丝过度干燥膨胀,增温增湿时间由原来的1 min左右减少为2～3 s,改善了烟丝膨胀效果,提升了烟丝的内在品质.     

FX6型就地风选器在梗签风选中的应用

为降低生产成本,有效地回收利用梗签中夹带的游离烟丝,应用FX6型就地风选器进行了梗签风选试验。结果表明,最佳风选风速为0.8~2.0m/s,除尘风门开度为1.5~2.5格,风选后的梗签含丝率比风选前降低了3.5%~4.0%;风选后的烟丝结构、填充值及纯净度与回收的残烟烟丝相近。将其以≤6%的比例掺配到成品烟丝中,对卷烟的总体质量无负面影响。     

提高隧道式烟丝回潮机出口烟丝温度稳定性

隧道式叶丝回潮机是烟草制丝线上非常重要的设备,其通过底部的喷嘴喷射饱和蒸汽,提高出口烟丝的水分和温度,为后续的烘丝工序提供合适的工艺条件,以改善烘丝效果,提高烟丝填充率。出口烟丝温度稳定与否对产品的工艺质量影响非常大。通过对影响出口烟丝温度的各种因素进行分析总结,给出提高温度稳定性的解决及改进的方案。     

ZJ17卷接机组烟丝在线回收装置的研制与应用

为解决ZJ17卷接机组在吸丝成型过程中因烟丝吸入集中除尘系统而造成的烟丝浪费问题,借鉴打叶复烤生产线切向落料器的工作原理,研制了除尘烟丝在线回收装置。该装置采用两级气流分离方式对物料进行分离:第一级采用旋风分离方式分离除尘气流中的悬浮物,第二级提取物料的有用成分,实现烟丝与烟尘的分离,分离出的烟丝在线回收到卷烟机供料系统中。应用结果表明:ZJ17卷接机组采用回收装置后,所检测的3个品牌卷烟的烟支质量、吸阻、端部落丝量指标均符合工艺要求,平均回收烟丝9.34 kg/班,烟丝回收率达到81.4%,有效降低了烟丝损耗,提高了烟丝利用率。     

不同卷烟机卷制对配方烟丝结构与卷制质量的影响

为了研究不同卷烟机卷制对配方烟丝结构与卷制质量的影响,分别用PASSIM和PROTOS两种卷烟机对同一牌号配方烟丝进行卷制试验,并测定了贮丝、卷烟机烟枪处烟丝结构和对应的烟支卷制质量。结果表明:同一牌号的配方烟丝经过不同卷烟机卷制后烟丝结构分变化趋势相同,但经过PROTOS卷烟机卷制后3.35mm以下各区间烟丝比例相对较大,长丝与短丝比例均匀性较好;长丝与中短丝比例均匀性好烟丝结构,卷制后的卷烟物理质量稳定性好,单支质量标准偏差偏低19%以上,烟支吸阻、硬度也相对较低。     

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。     

不添加料液的混合型膨胀烟丝生产工艺及质量分析

  目的  研究白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的生产模式对混合型膨胀烟丝综合质量的影响。  方法  设计了不加料、不烘焙白肋烟烟片处理线的混合型膨胀烟丝生产工艺流程,同时,研究了切片、松散回潮工序白肋烟和烤烟烟片分组加工技术,并对膨胀工序热风温度进行了优化设置。  结果  经对比,白肋烟不添加料液、不烘焙处理的混合型膨胀烟丝较传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝的质量指标有以下变化:（1）膨胀烟丝的结构变化不显著、填充值显著升高。（2）总糖含量显著降低,总烟碱、总氮、总挥发碱、总氯含量显著升高,总钾含量变化不显著。（3）烟气烟碱、焦油、一氧化碳量显著降低;HCN、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛等释放量以及卷烟危害评价指数均不同程度降低。  结论  与传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝相比,白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的混合型膨胀烟丝不会对卷烟感官品质造成不利影响,降焦减害效果则更加明显,且能大大简化工艺流程、提高生产效率、降低生产成本。      

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.     

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%.     

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。      

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。     

烟丝在流动密闭阀内的输送特性

为研究烟丝在流动密闭阀内的输送特性,设计搭建了一套流动密闭阀冷态试验装置,利用该装置分析了其操作条件(流化气、松动气、侧吹气、孔口面积)对烟丝流量控制的影响规律.结果表明:①烟丝输送量与流化气量、松动气量、侧吹气量和孔口面积均呈正相关,在同样条件下,叶丝、梗丝、膨胀丝输送量大小关系为膨胀丝>梗丝>叶丝;②通过量纲分析的方法,建立在不同条件下各操作参数与烟丝输送量之间的经验关系式,该式计算值与试验值吻合较好,相关系数为0.96.     

料斗式烟丝自动称量装置的开发和应用

为了能够精确地统计制丝车间烟叶消耗和卷包车间烟丝消耗这一问题 ,设计了料斗式烟丝自动称量装置 ,对其开发设计思路 ,以及基本工作原理和技术特点进行了介绍。该装置采用静态称量方法 ,精度高 ,稳定性好 ,为烟叶和烟丝的成本核算提供了精确的计算数据     

CO2膨胀烟丝分类加工应用研究

为提高CO2膨胀烟丝在卷烟配方中的使用等级和掺兑比例,进行了CO2膨胀烟丝分类加工应用研究。通过对不同地区不同等级烟丝膨胀前后物理特性、化学成分和感官质量的变化分析,建立膨胀烟丝叶组配方模块,在此基础上,通过工序质量评价和单机联机试验,确定出各类膨胀烟丝的加工工艺参数。结果表明,对CO2膨胀烟丝进行分类加工,不仅可提高膨胀烟丝的耐加工性能和卷烟产品质量,而且有利于降低烟叶消耗,具有较显著的经济效益。