基于稳健设计的滚筒烘丝机叶丝干燥工艺的优化

为提高滚筒烘丝机叶丝干燥加工质量,采用稳健设计法研究热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对烟丝加工后叶丝含水率和温度的影响。结果表明:热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对干燥后叶丝含水率和温度均值和波动均有一定影响;稳健设计对影响工艺参数进行了优化,各因素的最佳组合为热风温度105℃、热风风速0.17m/s、筒壁温度135℃、负压-30Pa。在此条件下,干燥后叶丝稳定性达最优。     

管板式烘丝机工艺参数对叶丝物理特性的影响

[目的]研究管板式烘丝机及HT工艺参数对叶丝物理特性的影响。[方法]采用均匀设计方法,对管板式烘丝机及HT主要工艺参数进行试验。[结果]热风风门开度对叶丝整丝率有显著影响,热风温度与筒体转速的交互作用和热风风门开度与筒体转速的交互作用对叶丝整丝率有十分显著的影响,热风温度对叶丝整丝率也有较大影响。排潮风门开度、HT工作蒸汽压力与筒体转速的交互作用、热风温度与排潮风门开度的交互作用和热风风门开度与筒体转速的交互作用对叶丝碎丝率有十分显著的影响。热风温度与排潮风门开度的交互作用对叶丝填充值有显著影响,HT工作蒸汽压力与热风温度的交互作用、HT工作蒸汽压力与筒体转速的交互作用和排潮风门开度与热风风门开度的交互作用对叶丝填充值有十分显著的影响。[结论]管板式烘丝机及HT工艺参数对叶丝物理特性影响不尽相同,适当调整工艺参数,可优化叶丝物理结构,提高叶丝使用性能。     

滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥与收缩特性研究

【目的】研究滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥及收缩特性,为烟叶原料的滚筒干燥工艺优化提供科学参考。【方法】以B2F烤烟上部烟叶为原料,采用滚筒复合传热方式,考察不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率和温度变化特征,以及叶丝颗粒体积收缩特性。【结果】不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率变化均可采用二元Weibull分布模型描述,模型拟合精度在0.9700以上;筒壁温度对恒速干燥脱水阶段和快速升温阶段影响较大,筒壁温度越高,叶丝干燥速率越快,叶丝温度升高也越快;不同筒壁温度下叶丝干燥终点体积收缩率为20%-25%,且收缩率与含水率之间的变化关系近似线性相关。【结论】筒壁温度是影响烤烟叶丝干燥效果的关键因素,应作为烤烟实际干燥加工中的首选调控参数。     

基于正交设计的制丝工艺参数对叶丝质量的影响

采用正交试验设计方法,探究松散回潮回风温度、加料回风温度、加料出口含水率、烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压7个工艺参数对叶丝整丝率、碎丝率、填充值和感官质量的影响,运用直观分析、方差分析和综合平衡法优化工艺参数。结果表明:(1)松散回潮回风温度显著影响叶丝碎丝率、填充值及感官质量,加料回风温度仅显著影响填充值,加料出口含水率对叶丝整丝率、填充值和碎丝率影响较小,烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压对叶丝整丝率、填充值和碎丝率和感官质量均有影响;(2)在试验范围内,制丝工艺参数的优选组合为松散回潮回风温度57℃,加料回风温度52℃,加料出口含水率19.5%,烘丝蒸汽流量700 kg/h,烘丝筒壁温度132℃,烘丝热风温度115℃,烘丝排潮负压–18μbar,经验证,整丝率、填充值及感官质量总分较优化前分别提高了3.84%、0.44 cm3/g、5.1分,碎丝率降低了0.23%,优化后的制丝工艺提高了叶丝质量。     

烘丝工艺参数对烟丝加工质量的影响

【目的】优化烟丝干燥的最佳工艺参数,为提高烘丝加工质量提供科学依据。【方法】采用均匀设计法,通过直观分析和多元回归分析考察切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度等因素对烟丝物理指标和感官质量的影响。【结果】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、排潮开度和热风温度对烟丝填充值、整丝率、碎丝率等物理指标均有一定影响;除切丝含水率外,其他4个工艺参数对烟丝感官质量也有明显影响。通过多元回归分析得到烘丝加工的最佳工艺参数组合：在切丝含水率19.0%、HT蒸汽压力0.32 MPa、筒壁温度137℃、热风温度105℃、排潮开度自动调节的条件下,烟丝填充值、整丝率和感官质量得分较优化前分别提高0.18 cm^3/g、2.3%和1.3分,碎丝率下降0.7%。【结论】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度对烟丝物理指标和感官质量的影响各不相同,在烟丝实际烘干加工过程中,适当调整各工艺参数,可有效提高烟丝加工质量。     

烘丝机工艺参数对“干头干尾”烟丝含水率的影响研究

采用SPSS统计分析软件,回归分析了滚筒烘丝机"干头干尾"过程工艺参数对烟丝含水率的影响。结果表明:(1)"干头"烟丝含水率回归方程:Y=8.265+0.716X1+0.730X2+0.686X3+0.710X4-0.699X5;"干尾"烟丝含水率回归方程:Y=9.347+0.924X1+0.823X2-0.929X3,"干头"烟丝含水率与样品烟丝含水率、蒸汽流量、I区、II区筒壁温度、热风温度相关系数分别为:0.945,0.944,0.862,0.895,-0.928;"干尾"烟丝含水率与I区、II区筒壁温度、热风温度的相关系数分别为:0.859,0.757,-0.897。(2)"干头"烟丝含水率主要受蒸汽流量影响,"干尾"烟丝含水率主要受热风温度影响。(3)采用上述结果对HAUNI 6 000 kg/h烘丝机进行优化改进试验,"干头干尾"烟丝量降低了38.7%。可见,通过建立滚筒烘丝机"干头干尾"过程相关工艺参数对烟丝含水率影响的数学模型,可以为有效控制烘丝过程中"干头干尾"烟丝量、提高生产过程控制精度及烘丝工艺参数优化提供理论支撑。     

管板式烘丝机工艺参数与卷烟焦油释放量的关系研究

为研究管板式烘丝机工艺参数与卷烟焦油释放量的关系,采用均匀设计方案,对叶丝HT蒸汽压力、热风温度、热风风门开度、排潮风门开度和筒体转速等工艺参数进行了组合试验。结果表明：HT蒸汽压力与热风温度的交互作用、热风风门开度对卷烟焦油释放量具有正作用,且在回归方程中HT蒸汽压力与热风温度的交互作用系数有意义;HT蒸汽压力与筒体转速的交互作用、热风温度与排潮风门开度的交互作用对焦油释放量具有负作用,且热风温度与排潮风门开度的交互作用系数在回归方程中有意义。     

HXD工艺参数优化及其对烟丝质量的影响

为提高HXD气流干燥的加工质量,得出最佳工艺参数组合,采用均匀设计法,通过直观分析和多元回归分析考察HXD叶丝含水率、叶丝温度、工艺气温度、蒸汽流量和负压等因素对烟丝物理指标和感官质量的影响。结果表明:直观分析最佳工艺参数组合和多元回归分析最优工艺参数组合的物理质量指标和感官质量得分均高于优化前,以多元回归分析得到的工艺参数组合(3号)表现最优,其烟丝填充值分别较1号和2号高3%和2.3%,碎丝率下降41.7%和25%,感官质量相差不大。保证烟丝气流干燥加工质量的前提下,干燥过程工艺指标为叶丝含水率18.0%、叶丝温度66℃、工艺气温度232℃和蒸汽流量900L/h。     

烟梗切丝与干燥关键工艺参数对梗丝质量的影响

为了探讨烟梗切丝与干燥工艺参数对梗丝质量的影响,采用正交试验分析法,对压梗间隙及切梗丝宽度等参数进行方差分析,同时对STS蒸汽流量及筒壁温度进行了方差分析。结果表明,在试验范围内压梗间隙为0.8 mm、切梗丝宽度为0.11 mm和压梗间隙为1.2 mm、切梗丝宽度为0.11 mm的梗丝外观形态更接近叶丝,与叶丝的配伍性较好,其感官质量皆优于传统梗丝;干燥工序中对梗丝填充值和整丝率的影响程度为STS蒸汽流量筒壁温度,当STS蒸汽流量为240 kg/h、筒壁温度为130℃时,在卷烟中掺配一定比例的梗丝后,卷烟感官质量有所提高。     

制丝工艺参数对卷烟主流烟气中氨释放量的影响

采取均匀设计试验,运用二次多项式逐步回归方法,建立卷烟主流烟气中氨释放量与制丝工艺参数的数学模型,并对模型进行主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明:工艺参数对卷烟主流烟气中NH3释放量影响大小依次为热风风门开度、HT工作蒸汽压力、筒壁温度、热风温度、筒体转速、切丝宽度,切丝宽度对NH3释放量影响不显著,NH3释放量与HT工作蒸汽压力和筒壁温度呈负相关,与热风风门开度、热风温度和筒体转速呈正相关,HT蒸汽工作压力和热风温度、HT工作蒸汽压力和筒壁温度,存在较强的交互作用。综合分析,降低热风风门开度、热风温度和筒体转速,提高HT工作蒸汽压力、筒壁温度,对控制卷烟主流烟气中NH3的释放有积极作用。     

薄板烘丝机不同水分调控模式对叶丝香味成分的影响

[目的]研究烘丝工序在来料水分波动较大的情况下不同水分调控模式烘后叶丝香味成分含量的差异性及变化趋势。[方法]分别针对来料水分偏高和水分偏低的情况采用对比论证法分析比较了容积比调控模式和筒壁温度调控模式下烘后烟丝的挥发性有机酸和关键致香物质含量的差异,并通过感官评吸对检测结果进行了验证。[结果]2种调控模式均能保证烘后物料含水率符合设计要求,采用筒内容积比的调控模式,烘后烟丝挥发性有机酸和关键致香物质的含量均高于采用筒壁温度的调控模式;针对挥发性有机酸,筒内容积比调控模式下叶丝中的异戊酸、2-甲基丁酸、苯甲酸和苯乙酸的含量明显高于采用筒壁温度调控模式;针对关键致香物质,筒内容积比调控模式下叶丝中的茄酮、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D和金合欢基丙酮A的含量明显高于采用筒壁温度调控模式。[结论]研究可为制丝工艺选择合适的对致香成分和感官质量影响最小的控制模式提供依据。     

卷烟“HT＋烘丝”工艺参数对叶丝常规化学成分的影响

为研究＂HT＋烘丝＂工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响,采用均匀设计,对HT压力、热风温度、筒体转速、热风风门开度和排潮风门开度5个工艺参数进行了试验。结果表明,在试验范围内,①氯、钾、总氮与工艺参数建立的回归方程显著;总植物碱、还原糖和总糖与工艺参数建立的回归方程极显著。②HT压力和热风温度的交互作用对总植物碱和总氮的影响显著;HT压力和热风风门开度的交互作用对总植物碱、氯和钾的作用显著;HT压力和排潮风门开度的交互作用对氯、钾和总糖的作用显著;HT压力和筒体转速的交互作用对总糖、还原糖的影响显著。热风温度和热风风门开度的交互作用对氯、钾、总氮的影响显著;排潮风门开度对总植物碱的影响显著;热风风门开度和筒体转速的交互作用对总氮的影响达到极显著水平。     

烟丝整丝率影响因素分析

[目的]找出影响烟丝整丝率的关键因素,为提高烟丝整丝率提供参考依据.[方法]分别采用一元或多元回归方法分析不同切丝含水率、烘丝筒壁温度及烟丝结构(叶丝整丝率、梗丝整丝率、膨胀烟丝整丝率)与烟丝整丝率的相关性.[结果]切丝含水率、烘丝筒壁温度对烟丝整丝率影响显著;烟丝结构中叶丝整丝率、梗丝整丝率和膨胀烟丝整丝率对烟丝整丝率的影响顺序为:梗丝整丝率>梗丝整丝率与膨胀烟丝整丝率的交互作用>膨胀烟丝整丝率>叶丝整丝率>叶丝整丝率与膨胀烟丝整丝率交互作用.影响烟丝整丝率的次序为:烟丝结构>烘丝筒壁温度>切丝含水率.[结论]卷烟实际生产过程中,首先控制烟丝结构中叶丝、梗丝和膨胀烟丝的整丝率,然后适当控制烘丝加工参数,并对切丝含水率进行合理调控,可达到稳定和提高烟丝整丝率的目的.     

过热蒸汽干燥对50 mm 厚柳杉锯材质量及微观构造的影响1）

对50 mm厚柳杉锯材进行过热蒸汽干燥试验,对干燥后锯材的终含水率、残余干燥应力及干燥缺陷等干燥质量指标进行统计与分析,并使用扫描电镜进行观察,分析过热蒸汽干燥对木材微观构造的影响。结果表明,柳杉锯材过热蒸汽干燥后的终含水率、厚度含水率偏差、残余干燥应力以及顺弯翘曲率、横弯翘曲率和扭曲率等均能达到锯材干燥质量国家标准规定的一级指标要求,翘曲达到干燥质量二级指标要求;柳杉锯材过热蒸汽干燥质量为二级的合格率为90．32％。通过观察干燥后柳杉木材的微观构造,发现大量纹孔破裂、纹孔膜脱落,导致木材内孔隙增加,表明过热蒸汽干燥会提高木材的渗透性,进而提高木材干燥速率。     

膨胀与干燥工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响

为研究膨胀与干燥工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响,采用均匀设计,对HT压力、热风温度、筒体转速、热风风门开度和排潮风门开度5个工艺参数进行了试验。结果表明,在试验范围内,对总植物碱含量影响最大的是热风温度与滚筒转速的交互作用;对总糖和还原糖含量影响最大的是HT压力与滚筒转速的交互作用;对氯含量影响最大的是HT压力;对钾含量影响最大的是热风温度与热风风门开度的交互作用;对总氮含量影响最大的是热风风门开度与滚筒转速的交互作用。     

基于叶片保水力的烟叶烘烤水分干燥模型构建

[目的]研究不同烟区、品种及部位烟叶保水力与水分干燥模型参数的关系,为烟叶烘烤提供简易、精准的水分预测方法并为烟草精准烘烤提供理论依据.[方法]以江西和湖南烟区烤烟品种K326和云烟87不同部位烟叶为试验材料,采用称重法测定烟叶保水力,结合水分干燥原理及水分干燥模型对烘烤过程中烟叶水分变化进行拟合求解,并对烟叶保水力与模型参数进行回归分析.[结果]不同部位间烟叶保水力随烟叶部位的升高而增加,不同品种间K326保水力均大于云烟87;除湖南烟区K326上部叶保水力大于江西烟区外,不同烟区间江西烟区烟叶保水力均大于湖南烟区.不同烟区、品种及部位烟叶Wang and Singh模型拟合决定系数R2均大于0.95,且模型干燥参数a与烟叶保水力呈正相关,与干燥参数b呈负相关.烟叶保水力与模型干燥参数a、b之间线性回归结果显示:烟叶保水力与模型参数a、b显著水平P均小于0.05,且线性拟合决定系数R2均大于0.95.[结论]常规烘烤过程中烟叶水分比变化符合Wang and Singh模型,且烟叶保水力与干燥模型参数a、b存在极显著相关,可依据烟叶保水力精准估算模型参数预测烟叶烘烤过程中水分变化.