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。     

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。     

不同卷烟机型单支卷烟重量差异性分析

对PROTOS70和PASSIM8000两种卷烟机型卷烟单支重量差异性进行分析,结果表明:两种卷烟机单支重量数据基本上都服从正态分布;PROTOS70卷烟机和PASSIM8000卷烟机单支重量控制都较好,但单支重量合格率PROTOS70卷烟机要略优于PASSIM8000卷烟机;总体上PROTOS70卷烟机较PASSIM8000卷烟机单支重量分布更为合理,离散度小,数据分布更为集中。     

PASSIM8000卷烟机弹丝辘烟丝造碎分析

为了量化评价PASSIM 8000 卷烟机弹丝辘对烟丝造碎的影响程度,采用单因子多水平方差分析方法,分析了弹丝辘对烟丝造碎的影响程度,并对弹丝辘带轮直径进行了改进,结果表明:PASSIM 8000 卷烟机弹丝辘转速由1120 r/min降至1053 r/min(驱动带轮直径为50 mm)时,供丝系统整丝率转化率提升6.66%.     

PASSIM卷接机组供丝系统的改进

PASSIM卷接机组供丝系统采用的机械梳理、定量输送结构,存在烟丝造碎较严重,烟支质量标准偏差较大,空头率较高等缺陷,通过与GD121和PROTOS等卷接机组供丝系统结构原理的对比分析,对PASSIM卷接机组供丝系统进行了改进。①取消初次计量单元中对烟丝造碎严重的计量辊加扩散辊结构;②由定量针辊、计量料槽、小针辊组成二次烟丝计量部分;③重新设计了回丝部分,避免了回丝重复修剪而增加烟丝造碎;④改进了集流管,增加了自动清理功能。改进后PASSIM卷接机组与原机组进行了供丝系统对比测试,结果表明,平均造碎率由17.52%降低到15.31%,烟支质量标准偏差及空头率明显降低,提高了设备运行的稳定性及工艺性能。     

温度对成品烟丝造碎率及尺寸分布均匀性的影响

为研究温度对配方烟丝造碎率及尺寸分布均匀性的影响,采用烟丝结构分布方程分析了不同温度烟丝破碎后尺寸分布规律.结果表明:在试验温度范围内,①烟丝的造碎率随着温度的升高而降低,相同温度下烟丝的造碎率是:三类烟＞二类烟＞一类烟;温度对不同等级烟丝的影响程度不同:一类烟＞二类烟＞三类烟;②不同温度烟丝,其破碎后尺寸分布的差异性...     

卷烟的卷制水分变化对卷制质量的影响

实验发现,不讼一类卷烟还是一类卷烟,随着烟丝中水分的提高,整丝率变化率均显著增加,即抗碎性提高,一般适宜的卷烟水分应为：一类卷烟１３％,二类卷烟１３．５％左右,不宜过低。卷制过程中整丝率变化率在９２％－９５％的烟丝,抗碎性最佳,同一种烟丝,其整丝率变化率在不同的卷烟机上卷制时不尽相同。进而影响烟支单支重量、空头率,应尽量减少卷烟机后身对烟丝的造碎。     

基于烟丝特性和卷制原理的卷烟机最佳回丝量计算模型

为确定卷烟机最佳回丝量,根据烟支卷制原理,结合烟支重量、规格、密度和平准盘凹槽规格、卷烟机吸丝道导轨规格等因素建立了卷烟机最佳回丝量计算模型。通过实例验证,该模型推算出的卷烟机回丝量是合适的,不仅能提供满足烟支质量要求的烟丝量,而且能最大程度减少因回丝量过大造成的烟丝造碎,降低烟支含末率,提升产品质量。该模型确定卷烟机最佳回丝量的方法实施方便,且不受卷烟机机型、烟支规格、原辅材料等因素限制,具有一般适用性。     

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%.     

烟丝含水率--影响卷制质量的一个重要因素

为研究提高烟丝在卷制过程中的抗造碎性能,人为设置了不同的烟丝水分进行卷制试验.通过跟踪测试,重点研究了含水率变化与卷制过程烟丝抗碎性的关系,同时分析了烟丝含水率变化对卷制时的卷烟单支重量、空头率、废品率等质量指标的变化规律,找出了不同等级烟丝的适宜卷制含水率一、二类卷烟为12.5%～13%;三、四类卷烟为13%～13.5%.     

卷烟卷制质量的稳定性研究

为评价在制品加工过程中的质量稳定程度,提高卷烟卷制过程中的质量稳定性控制水平,以方差分析、统计假设检验等为手段,对卷烟的质量指标和过程参数进行差异显著性分析,以显著性水平来量化卷烟卷制质量的稳定程度。结果表明,卷烟卷制质量的波动根源主要来自于来料烟丝结构的差异;烟丝结构的差异主要为批次间的波动和机台间的差异。减少机台间来料烟丝结构的差异和批次间烟丝结构的波动可稳定提高卷烟的卷制质量。     

基于分形理论的烟丝尺寸分布表征方法

为研究烟丝尺寸分布特性,推导了烟丝筛下累积质量百分比与分形维数的相关性方程,探讨了分形维数与端部落丝量的关系。结果表明:①根据粒度分形理论建立了烟丝尺寸分布分形模型,由该模型计算出的烟丝筛下累积质量百分比与实测值吻合程度较好(R2=0.9403),表明烟丝尺寸分布满足分形特性;②同种配方烟丝,分形维数越大,相同孔径筛网下烟丝比例越大,烟丝的特征尺寸越小;③端部落丝量M与烟丝分形维数D的相关性较好(R2=0.9007),说明分形维数作为端部落丝量的一个量化指标,可为加工过程中工艺参数的优化提供依据。     

在卷烟配方烟丝中添加不同比例碎烟片试验研究

为了降低卷烟的原料成本 ,研究了在配方烟丝中加入 3～ 6mm碎烟片对烟丝填充值、烟支单重、卷烟焦油产生量以及感官质量的影响。结果表明 :在配方烟丝中薄片、梗丝、膨胀烟丝比例不变的条件下 ,掺入一定比例的碎烟片 ,可适当提高配方烟丝填充值、降低烟支单重 ,且对感官质量无大影响     

烟丝结构对烟丝填充值和卷接质量的影响

研究了不同结构烟丝的填充值和卷接质量的变化规律。结果表明：在试验范围内，整丝率与烟丝的填充值、卷烟单支质量呈现出显著的相关性，当烟丝的整丝率(质量分数)≥80％时，可使烟丝的填充值稳定提高、卷烟单支质量显著降低；碎丝率与卷烟单支质量、卷烟空头率呈现出显著的线性关系，烟丝碎丝率(质量分数)增大1％，卷烟单支质量增加0．0084g，卷烟空头率增大0．41％，利用该成果，在生产中采取相应的措施，可使烟丝的结构更加合理，卷接质量及稳定性得到显著提高。     

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。     

卷烟端部落丝量与烟丝结构的相关性分析

通过制备不同结构的烟丝并进行旋转箱、旋转笼两种端部落丝量测定方法的试验,分析叶、梗丝掺配比例及不同烟丝结构对两种测定方法检测值的影响。讨论了两种方法检测结果的差异性,分析卷烟端部落丝量指标对卷烟工艺的指导作用。试验结果表明：梗丝掺配比例与两种测定方法测定值无显著相关性;6目至8目叶丝比例与两种测定方法测定值有显著相关性;18目下梗丝与两种测定方法测定值无显著相关性;旋转笼法和旋转箱法的测定结果显著相关。     

片烟成丝模式对烟丝结构与卷制质量的影响

为优化片烟成丝工艺,提升卷烟产品物理质量稳定性,对比了传统切丝与定长切丝不同片烟成丝模式对烟丝结构、产品卷制质量及原料消耗的影响。结果表明:①与传统切丝方式相比,采用40 mm定长切丝方式,烟丝结构中>3.35 mm长丝比例降低,3.35 mm以下各区间烟丝比例增加,长丝与中短丝比例均匀性得到改善;②定长切丝方式显著提升了卷烟物理质量稳定性,单支质量超标缺陷率由5.2%降低至2.2%,单支质量标准偏差降低12%以上,烟支吸阻、硬度标准偏差也有所降低;③与传统切丝方式相比,定长切丝方式下单箱耗丝量较低,而单箱耗叶量有所增加。     

基于近红外光谱的卷烟配方结构识别

采用近红外光谱仪分析烟末样品,并用偏最小二乘法分析近红外数据,研究了不同配方结构的烟丝与近红外光谱的关系,建立了4个不同配方的识别模型。结果表明:梗丝与叶丝配方模型具有较好的预测准确性,对不同批次的样品预测均方根误差小于0.9%,平均相对误差在7.6%以下;在4丝配方中,对梗丝、膨胀烟丝和再造烟丝的预测准确度较低,其平均相对误差在10%左右。     

不同单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异

为考察不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异以及16种多环芳烃的粒径分布规律, 制备了20种不同产地单料烟叶的卷烟和3种不同膨胀梗丝掺配比例的卷烟, 利用单孔道吸烟机和测量范围在0.007～9.970 μm的电子低压撞击器对样品主流烟气气溶胶粒子质量和数量进行了测量。结果表明: 1不仅不同国家单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布有差异, 而且国内不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布也存在显著差异; 国内烟叶的粒子质量和数量总体比国外的偏大; 烟叶的化学成分和物理结构等因素导致其燃烧特性不一致可能产生了气溶胶粒度分布差异; 2同一产地不同品种烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的。在选取的三个品种中红大品种的粒子质量和数量均最大, 云85/87品种的粒子质量和数量均最小; 3不同部位烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的, 不同产地烟叶部位的气溶胶粒度分布规律并不完全一致; 4烟丝中掺配膨胀梗丝的比例对主流烟气气溶胶粒度分布产生一定的影响。当膨胀梗丝的比例增加时, 气溶胶粒子的质量降低; 粒子数量呈先增加后降低的趋势; 5不同产地的单料烟叶主流烟气中PAHs质量的粒径分布规律相似, 粒径分布呈现单峰分布, 在0.4829μm粒径段含量最高; 分子量较低的3～4环化合物占PAHs总量比例超过80%。      

复切式制梗丝工艺研究

为提高卷烟生产中梗丝与叶丝的掺配均匀度 ,提出了复切式制梗丝新工艺。其特点是将贮后烟梗不经过压梗机 ,先在切梗丝机上将烟梗切至一定的厚度 ,加料后再用切叶丝机将其切至一定的宽度 ,然后进行干燥膨胀。试验结果表明 ,与直接切梗丝法和压梗切梗丝法工艺相比 ,复切式制梗丝工艺能有效提高梗丝掺配后在各烟支段及卷烟烟丝柱中的分布均匀性 ,卷烟产品内在质量稳定 ,烟支吸阻和烟气焦油量降低。