“干头干尾”烟丝化学成分的变化

为研究薄板叶丝干燥过程"干头干尾"烟丝内在品质的变化规律,在正常生产情况下,以薄板叶丝干燥过程中的"干头干尾"烟丝为试验对象,检测了不同含水率"干头"、"干尾"烟丝样品的常规化学成分、多酚、pH值,采用聚类分析进行了分类,并结合感官评价进行了验证。结果表明:与正常生产的烟丝相比,"干头"、"干尾"烟丝含水率在9.00%~12.50%之间,烟丝化学成分和感官品质无明显差异;"干头"、"干尾"烟丝含水率9.00%,烟丝化学成分和感官品质有显著变化。烟丝含水率9.00%可作为"干头干尾"烟丝内在品质变化的临界点。     

滚筒烘丝过程干头干尾烟丝物理特性研究

为探索滚筒烘丝过程干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的判定方法,考察了干头干尾烟丝整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度等物理指标的变化趋势,并基于上述物理指标对不同含水率的烟丝样品进行系统聚类分析,最后通过感官质量评吸对聚类分析结果进行了验证。结果表明:①干头干尾烟丝的整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度均与含水率存在明显的相关性。②以含水率8.72%～9.46%为聚类分界点,不同含水率的烟丝样品可分为两类。③含水率≤8.72%的干头干尾烟丝与正常水分烟丝的整体感官质量存在显著差异。综合物理指标分析及感官质量验证结果,干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应在9.00%左右。      

“干头干尾”烟丝挥发性香味物质的主成分聚类分析

为研究薄板叶丝干燥过程"干头干尾"烟丝挥发性香味物质的变化特征,以在产三类卷烟牌号不同含水率"干头"烟丝、"干尾"烟丝的21种挥发性香味物质为指标,利用主成分集合选择法,选取12种挥发性香味物质进行主成分分析;按累积贡献率超过88%提取3个主成分指标,求得烟丝样品的3个主成分得分,并采用以平方欧氏距离衡量烟丝样品间差异大小的方法,对"干头"烟丝、"干尾"烟丝进行聚类分析和感官质量评价验证。结果表明:113个烟丝样品分为两类。2与正常生产的烟丝相比,"干头干尾"烟丝含水率在9.00%~12.50%之间时,挥发性香味物质含量及感官质量与正常烟丝相近,聚为一类;另一类"干头干尾"烟丝含水率9.00%,烟丝挥发性香味物质及感官质量有显著变化。对比法检验两类烟丝感官质量后,进一步验证了依据挥发性香味物质量将不同含水率"干头干尾"烟丝聚为两类的可行性。     

解决烘丝机干头干尾的方法与实现

为解决薄板烘丝机在生产过程中存在干头干尾烟丝量偏大、出口烟丝含水率控制精度低等问题,利用PID控制技术对烘丝机干头干尾控制方式进行了改进.在烘前隧道式叶丝回潮机(HT)入口处增加自动补水装置并修改控制程序,增加料头工作温度自动修正环节并得出烘前来料含水率与工作温度之间的函数关系,在烘丝机出料端进行补偿加水以进一步减少不合格烟丝量.应用效果表明,改进后烘丝控制系统,有效降低了干头干尾量,干头量由原来的每批次27.50 kg降低到3.54 kg,干尾量由原来的21.90kg降低到5.53 kg.批次干头干尾量平均值由70.00 kg降低到7.62 kg,叶丝出丝率由每批次的97.4％提高到98.7％,满足了卷烟生产的需求,改善了卷烟感官品质,减轻了操作人员的劳动强度.     

滚筒-气流式烘丝机的设计应用

由于气流式和滚筒式烘丝机存在烘后叶丝含水率波动大、叶丝结团和"干头干尾"等问题,结合两种烘丝机的技术优势,设计了滚筒-气流式烘丝机。该设备主要由进出料气锁、干燥滚筒、燃烧炉、主工艺风机等组成,采用气流烘丝原理,即利用含一定量蒸汽的热风在滚筒内与叶丝均匀接触,进行热量对流交换,完成叶丝脱水干燥。通过调节烘丝温度、烘丝时间、水流量和排潮量,实现对烘后叶丝含水率的精确控制。应用效果表明:①烘后叶丝含水率均匀、稳定,含水率偏差±0.5%,填充值≥4.3 cm3/g,烟丝颜色、形态好,保持了烟草本香。②设备工艺参数调节范围宽,满足了中式卷烟分组加工和精细化加工需求。③设备结构简单,滚筒筒体不会出现泄漏问题,减少了设备维护工作量,降低了工人劳动强度和设备维修成本。     

不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化特征

为了探明不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化规律,采用实验室滚筒和下行床干燥装置,考察了烤烟和白肋烟叶丝干燥过程中内孔容积、叶丝体积、孔径分布及孔隙形貌的变化特征。结果表明:1不同干燥方式下叶丝内孔容积均存在明显的收缩,且烤烟叶丝内孔容积收缩程度高于白肋烟;在含水率25%到15%的主要脱水阶段,叶丝下行床干燥过程内孔容积的收缩明显低于滚筒干燥。2烤烟和白肋烟叶丝体积收缩率与含水率近似为线性关系,干燥至10%含水率时叶丝体积收缩率达25%左右;不同干燥方式对叶丝体积收缩率的变化影响不大。3烤烟和白肋烟叶丝的孔隙体积主要分布在30μm以上的大孔区域;与滚筒干燥相比,下行床干燥方式下两种叶丝在1~10μm直径范围内的孔隙有所增加。     

滚筒烘丝机干头干尾量的计算方法

为及时把握滚筒烘丝干头干尾和过程原料损耗的实际状况,寻找降低烘丝过程消耗的方法,通过对滚筒烘丝机料头料尾阶段出料状态的研究,分析了烘丝机出口物料含水率、物料流量与时间的关系,建立了滚筒烘丝机干头干尾量的计算方法,并将该方法计算得到的干头干尾量与实测值进行配对t检验。结果表明:干头量计算值与实测值之间的差异无统计学意义(P0.05),干尾量计算值与实测值之间的差异无统计学意义(P0.05),符合性较好,计算值可代表实测值。该计算方法可用于薄板滚筒烘丝机的干头干尾量的分析监测。     

烘丝控制模式的建立与实现

通过对烘丝过程的分析 ,针对现有烘丝控制系统的不足 ,提出了新的控制模式。正常工作时稳定进入烘丝筒内烟丝的脱水量以及烘丝筒的筒壁温度 ,从而稳定烘后烟丝的含水率。在热风管道上增加一个由电磁阀控制的低压蒸汽喷射装置 ,“模拟”正常烘丝过程中筒内的环境 ,以减少“干头”和“干尾”烟丝量。使用新的控制模式 ,提高了烘后烟丝含水率的稳定性 ,“干头”和“干尾”烟丝数量大幅减少     

缩短储丝柜换柜时间的改进措施

原储丝柜换柜时间长,造成烘丝机出口烟丝含水率合格率低,并出现干头干尾现象。对此进行了改进:更换挡铁装置,优化运行逻辑控制程序,提高分配行车运行速度等。改进后储丝柜换柜时间由原来的最长135s降低到56s,烘丝出口干头量由平均14.7kg/次降低到9.6kg/次,烘丝出口批次含水率合格率由82.7%提高到90.1%。     

降低烘丝干头干尾的新方法

为最大限度地减少烘丝过程中产生的"干头"和"干尾"烟丝,在COMASCEV型滚筒式烘丝机上增设了一套自动控制装置。结果表明,用自动攒料法治理"干头"问题,使每批次烟丝的"干头"量由10kg左右降至3kg以下;用自动吹料法治理"干尾"问题,使每批次烟丝的"干尾"量由25kg左右降至5kg以下;用在线自动加湿法对剩余的过干烟丝进行再处理,使过干烟丝总量由8kg左右降至2kg左右。     

SH9型叶丝气流干燥系统过程控制能力的改进

针对SH9型气流干燥系统设备在工艺过程控制能力上存在的出口叶丝含水率波动偏大、料头料尾时间过长及湿烟丝团较多等突出问题,通过对滚筒式超级回潮机和高速气流膨胀干燥机进行工艺设备改进,使设备效能得到充分发挥。结果表明,改进后超级回潮出口叶丝含水率Cpk值提高了0.81,含水率标准允差控制在±0.5%以内;气流干燥出口叶丝含水率标准偏差平均值达到0.13%,满足《卷烟工艺规范》低于0.17%的要求。     

570 kg/h CO2叶丝膨胀线工艺技术系统研究

通过对引进的美国AIRCO公司生产的570 kg/h CO2叶丝膨胀线的设备进行了一系列创新性的改造,对膨胀前叶丝含水率、热端工艺气体流速、热端工艺气体温度和饱和蒸汽加入量、膨胀叶丝回潮滚筒转速、回潮后膨胀叶丝含水率等工艺参数进行最优组合并确定了最佳工艺技术条件,将叶丝膨胀率调整到70%左右,叶丝填充值降低到5.5cm3/g左右,使膨胀叶丝整丝率升高到85%以上,碎丝率降到4.0%以下,叶丝转化率提高到95%以上.随着膨胀叶丝在卷烟配方中掺兑比例的增加,卷烟的平均焦油量由20 mg/支左右降低到16 mg/支左右,烟气烟碱由1.45mg/支降低到1.10 mg/支,单箱耗叶由39.5 kg/箱降到了38kg/箱以下,同时改善了卷烟内在品质.     

HXD在线膨胀工艺参数和膨胀率与卷烟质量的关系

为进一步提高叶丝的在线膨胀效果,对不同等级的烤烟型卷烟叶丝在HXD上的膨胀效果进行了试验。结果表明:①提高HXD进料含水率和工艺气流的干燥温度,可提高叶丝的膨胀率;②当叶丝的进料含水率为22%时,经HXD膨胀后叶丝的膨胀率以及卷烟的物理指标、烟气指标等与滚筒式烘丝机处理后的结果基本一致;③在试验范围内,提高喷射蒸气的流量,可提高叶丝的膨胀率;④提高进料含水率和工艺气流的热风温度,可使卷烟在吸阻和硬度不变的情况下降低单支重量;⑤随着进料含水率和工艺气流干燥温度的提高,卷烟烟气焦油呈下降趋势,而烟碱和CO下降趋势不明显;⑥高档卷烟配方不宜采用HXD进行膨胀干燥;采用HXD进行膨胀干燥时,中档卷烟和低档卷烟的进料含水率宜分别控制在24%和28%左右。     

烤烟叶丝微波干燥特性研究

分析了烤烟叶丝含水率和温度随微波作用时间的变化规律并绘制出叶丝微波干燥曲线,研究了不同工艺条件(微波功率、叶丝初始含水率、真空压力)对叶丝微波干燥曲线的影响,在此基础上,建立了烤烟叶丝微波干燥的数学模型。结果表明,烤烟叶丝的微波干燥大致分为3个阶段:第1阶段,干燥速率和温度上升迅速,含水率降低缓慢;第2阶段,干燥速率基本保持不变,温度上升缓慢,含水率下降迅速;第3阶段,干燥速率下降,温度上升缓慢,含水率下降缓慢。微波功率和叶丝初始含水率对叶丝微波干燥曲线的影响显著,而真空压力影响不显著。烤烟叶丝微波干燥的动力学过程可以用薄层干燥的数学模型Page方程描述。     

COMAS烘丝机整体改造与应用

浙江中烟工业有限责任公司下设两个生产基地,分别配备COMAS逆流式烘丝机和HAUNI顺流式烘丝机.为了克服烘丝机设备和叶丝干燥工艺差异、统一制丝生产工艺、实现不同产地产品的同质化,在对比分析了两种烘丝机工作原理和控制方式的基础上,对COMAS烘丝机进行了整体改造.内容包括:热风流向变为顺流式;风机增加变频调速功能,调节热风流量,减少能源消耗;采用HAUNI方式的热风温度与筒壁温度控制方式;在出料端安装负压传感器保持烘丝机进出风量平衡.改造后的COMAS烘丝机的热风流向、控制方式趋近于HAUNI顺流式烘丝机,各项工艺和物理指标均达到或优于改造前水平,烘丝冷却后含水率控制稳定,含水率偏差控制在0.18%以内,有效控制了干头干尾烟丝量,且减少了蒸汽消耗.     

动态水分吸附分析系统在烟草中的应用

利用动态水分吸附分析系统对不同烟草原料(上中下部叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝)进行了等温吸湿-解湿行为的研究.结果表明:①烟丝的等温吸湿-解湿曲线呈Ⅲ型吸附曲线,解湿时伴有较明显的滞后现象;②不同部位叶丝的等温吸湿-解湿性质基本一致;③叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝之间的等温吸湿-解湿差别很大:当相对湿度不小于60％时,膨胀梗丝吸水最多,叶丝其次,膨胀烟丝最少;当相对湿度不大于40％时,膨胀梗丝失水最多,膨胀烟丝其次,叶丝失水最少.     

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。     

微波法干燥叶丝研究

为使叶丝达到较好的物理、化学和感官质量指标,采用微波加热和真空脱水相结合的新型工艺干燥叶丝,通过对有关工艺参数进行的研究和优化,确定出微波干燥的最佳工艺参数:HT蒸气压力0.8MPa,叶丝含水率24%,微波辐射时间8min,脱水真空压力-0.054MPa。同时,采用常规物理、化学分析和评吸方法对微波与烘丝机干燥的叶丝质量进行了对比。结果表明,微波干燥可以使叶丝的填充能力提高12%左右;水溶性总糖和还原糖比烘丝机干燥叶丝的分别高1.7%和1.6%,而总植物碱和总氮含量则分别低0.14%和0.35%,其它化学成分无明显差异;卷烟质量得到明显提高,单支重量、烟气烟碱量和焦油量各下降13 4%、21 2%和4%。     

不同卷烟原料物理保润机理研究

为考察不同卷烟原料的物理保润性能,通过动态水分吸附系统、重量法吸附仪和扫描电子显微镜,分别从失水曲线、水吸附量、水吸附焓和微观物理结构进行分析,从机理上阐明了其保润性能的差异性。水分子吸附研究结果表明,在25.2oC,30mbar时,吸附量大小依次为叶丝>膨胀叶丝>膨胀梗丝 >薄片,采用Sips模型拟合后计算其初始吸附焓大小为膨胀梗丝>膨胀叶丝>叶丝>薄片。结合卷烟原料动态水分评价及微观结构差异分析,得出如下结论:梗丝基于其超大孔结构及亲水性表面,随环境湿度的变化表现出吸湿快、解湿快的特点,保润性能最差;叶丝基于其较丰富的油份及内含物的作用,保润性能最好;膨胀叶丝和薄片保润性能居中。      

运用6西格玛管理方法,减少烘梗丝干头干尾损失

一、项目开展的意义笔者统计了某卷烟制造企业2月16日-2月26日烘丝、烘梗丝干头干尾的重量(注:特指烘后水分小于8.0的梗丝、烟丝),其中烘梗丝干头量小计1494.85kg,干尾量小计156.58kg,合计1651.43kg。以此类推,30天出现得干头干尾量是5000kg,这个数量是相当可观的,对消耗和成本的影响是比较明显的;