煙草加香加料的降耗分析

蔡利民

摘 要 目前，國內(nèi)煙草行業(yè)內(nèi)加香加料設(shè)備主要是通過香精香料與蒸汽或壓縮空氣相結(jié)合方式使煙絲煙葉吸收，從而改善卷煙吸味品質(zhì)和保持卷煙風(fēng)格。在實(shí)際生產(chǎn)加工中，試驗(yàn)線加香加料系統(tǒng)的過濾罐過大，造成香精香液的浪費(fèi)?；诖?，車間組織人員通過實(shí)施攻關(guān)，以降低加香加料每罐次損耗。

關(guān)鍵詞 加香加料；管路；過濾器

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.03.076

1 卷煙加香加料的作用

卷煙加料作用是減輕刺激性，改善余味，使煙氣柔和細(xì)膩，并可改進(jìn)煙草的保潤性、柔韌性、燃燒性和防霉等物理性能。卷煙加香的作用，1）賦予煙草制品優(yōu)美舒適的嗅香，增強(qiáng)人們的吸煙欲望；2）賦予煙草制品的煙氣特征香氣，消除不同等級煙葉之間的差異并使之相互協(xié)調(diào)，協(xié)調(diào)不同類型煙葉的香氣，增加或增強(qiáng)某些香氣，使煙香豐滿，模擬某些類型煙葉的香氣；3）減輕煙氣的刺激性，掩蓋雜氣，使煙氣柔和圓潤，并能改善余味[1]。

卷煙加香加料主要通過影響卷煙主流煙氣化學(xué)組成而起作用。卷煙主流煙氣化學(xué)組成決定卷煙品質(zhì)，其中香味成分的種類和比例決定香氣質(zhì)，香味成分的總量決定香氣量，煙氣的酸堿平衡對口感有重要影響。卷煙加香加料可對主流煙氣組成產(chǎn)生重要影響。因?yàn)閾]發(fā)性香料和添加劑可以直接轉(zhuǎn)移到主流煙氣中；香料和添加劑在卷煙加工、放置和燃吸過程中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)；香料和添加劑在卷煙燃吸過程中熱解產(chǎn)生新物質(zhì)。例如，糖類物質(zhì)在燃燒后產(chǎn)生酸性煙霧能中和煙草含氮物燃燒后產(chǎn)生的堿性物質(zhì)，從而減輕刺激性和改善余味；糖類物質(zhì)在煙草加工過程中和煙草燃燒時(shí)參與棕化反應(yīng)，產(chǎn)生香味物質(zhì)；糖在煙草燃燒時(shí)本身會焦化、產(chǎn)生優(yōu)美舒適的焦甜香。

卷煙加香加料能減輕刺激性，使煙氣柔和細(xì)膩，改善余味，并可賦予煙草制品優(yōu)美舒適的嗅香，賦予煙草制品的煙氣特征香氣，使煙香豐滿。因此，卷煙加香加料對改善和穩(wěn)定卷煙品質(zhì)，尤其對確立卷煙風(fēng)格有重要影響。卷煙加香加料對形成中式卷煙獨(dú)特的香氣風(fēng)格和口味特征起了重要作用[2]。

2 加香加料工作原理

系統(tǒng)通過管路將料液計(jì)量后送入調(diào)制罐內(nèi)，并經(jīng)過過濾器、輸送泵和管路將調(diào)制好的料或香液送入移動罐內(nèi)，再將移動罐送到車間每個(gè)加香加料現(xiàn)場接入，經(jīng)過過濾器、齒輪泵經(jīng)流量計(jì)控制后向滾筒內(nèi)實(shí)施定比跟蹤施加，實(shí)現(xiàn)對物料自動定量配比，工作結(jié)束后，余料回收并現(xiàn)場吹掃清洗。

2.1 問題現(xiàn)狀

制絲生產(chǎn)線中，加香加料工序主要是改善煙葉煙絲的物理性質(zhì)，從而改善產(chǎn)品的感官質(zhì)量。試驗(yàn)線加香加料系統(tǒng)使用兩個(gè)容量約4 g的過濾罐過濾料液，通過鐵氟龍管連接，將料液由移動罐引入過濾罐再施加。為保證加料精度需預(yù)填充，其包含對兩過濾罐進(jìn)行填充，填充量達(dá)8 kg。在實(shí)際生產(chǎn)中，每批次物料只需要施加料液在10 kg左右，料液在允許時(shí)間內(nèi)未使用將作廢，為此車間組織人員攻關(guān)，降低加香加料每罐次損耗。

該制絲試驗(yàn)線流量為5 00 kg·h-1，負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)試制，為使系統(tǒng)達(dá)到高自動化、高可靠性、計(jì)量準(zhǔn)確，在總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1）保障系統(tǒng)工作的可靠性，合理選擇關(guān)鍵的控制器件、檢測器件和執(zhí)行器件；2）保證系統(tǒng)的先進(jìn)性；3）根據(jù)工藝流程要求，合理設(shè)計(jì)加香加料的工藝流程，優(yōu)化設(shè)備總體配置和結(jié)構(gòu)，根據(jù)人流和物料路徑合理進(jìn)行設(shè)備平面布置；4）最大限度地提高自動化程度；5）考慮企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，預(yù)留改造位置和通訊接口等。而試驗(yàn)線的加香系統(tǒng)配置的與制絲主線3 000 kg·h-1或者5 000 kg·h-1一樣，完全不合理。主要有以下幾個(gè)方面。

1）由于香精香料液體是采用移動罐來儲存并使用，生產(chǎn)過程是將需要生產(chǎn)批次的香精香料罐運(yùn)送到現(xiàn)場，采用快速接頭將其與加料系統(tǒng)直接連接，而每天生產(chǎn)有很多牌號就會有剩余香精香料的現(xiàn)象。國內(nèi)各卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用移動罐式加香加料的普遍存在上述現(xiàn)象，造成不必要的損失。每批次回料產(chǎn)生的過濾罐內(nèi)8 kg料液在允許時(shí)間內(nèi)未使用將作廢。試驗(yàn)線每批料液施加量為18 kg左右，該浪費(fèi)占比約44%。

2）由于生產(chǎn)結(jié)束后過濾罐中會有殘留物，則每天生產(chǎn)前需要清洗過濾罐，操作工每班至少花費(fèi)15 min拆開過濾罐清洗過濾網(wǎng)，工作量較大。

3）過濾罐的工作原理是高進(jìn)低出，出口處與過濾罐底部有一定的距離，使濾罐底部出料管路清吹時(shí)有時(shí)存在料液殘余情況，存在混牌的風(fēng)險(xiǎn)。

4）連接移動罐的軟管材質(zhì)是鐵氟龍編織金屬軟管，每天需要拆裝多次表面易開裂及形成毛刺，存在滴漏、傷人等風(fēng)險(xiǎn)。

5）加香加料管路及過濾罐都是不銹鋼材質(zhì)，目視化并不顯著。

2.2 原因分析

1）試驗(yàn)線生產(chǎn)流量為500 kg·h-1，制絲主線生產(chǎn)流量3 000 kg·h-1或者5 000 kg·h-1，而配置的加香加料系統(tǒng)是一致的，不遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則。試驗(yàn)線生產(chǎn)量小配料量較小，當(dāng)前8 kg過濾罐設(shè)計(jì)容量偏大，因料液存在時(shí)限要求，回料料液規(guī)定時(shí)間內(nèi)未使用將產(chǎn)生浪費(fèi)。

2）過濾罐的工作原理采用高進(jìn)低出走向式，導(dǎo)致過濾網(wǎng)內(nèi)存在料液殘?jiān)?，同時(shí)低于出料管路的底部殘余料液無法被清吹出去。

3）每天需要更換多批次的料液，則鐵氟龍材質(zhì)軟管每天需要拆裝多次易出現(xiàn)表面開裂情況。

4）過濾罐無法實(shí)現(xiàn)自清洗功能，使得操作工每班都需拆開過濾罐清洗過濾網(wǎng)。

5）加香加料全部管路采用不銹鋼材質(zhì)的管路及過濾器，操作無法觀察料液的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

2.3 制定對策

根據(jù)制絲生產(chǎn)過程中加香控制精度要求，對加香系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)、分析，針對管路系統(tǒng)浪費(fèi)香料液的問題，對其管路系統(tǒng)、控制程序進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了加香系統(tǒng)運(yùn)行的精確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

為滿足煙草制絲線對集中加香加料系統(tǒng)的生產(chǎn)要求，通過完善加香加料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、工作流程和設(shè)備配置，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的技術(shù)要求、元器件選型等關(guān)鍵點(diǎn)和主要功能，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效果。對試驗(yàn)線加香加料系統(tǒng)的過濾系統(tǒng)進(jìn)行改造：1）采用前置過濾器降低每罐次消耗；2）重新設(shè)計(jì)過濾管路，利用前置過濾器特性實(shí)現(xiàn)濾網(wǎng)自清潔；3）改鐵氟龍材質(zhì)軟管為波紋管；4）采用前置過濾器透明杯，具有可視性；5）將管路中的管徑縮小。

2.4 成果成效

1）節(jié)約香精香料成本，當(dāng)天加料系統(tǒng)待報(bào)廢料液量由10 kg降為3 kg，按每月生產(chǎn)22 d、每月9 d隔天生產(chǎn)不同牌號情況來計(jì)算，總計(jì)節(jié)約香精香料成本約63 kg。

2）改造后，不需要每天清洗過濾網(wǎng)，減少操作人員開機(jī)檢查時(shí)間，降低操作工勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

3）現(xiàn)過濾罐采用低進(jìn)低出工作原理，避免了因置底出現(xiàn)料液殘余而導(dǎo)致的混牌風(fēng)險(xiǎn)。

4）波紋管材質(zhì)良好，未再出現(xiàn)開裂，規(guī)避了料液滴漏、毛刺傷人等風(fēng)險(xiǎn)。

5）將過濾器改為前置過濾器，可直接觀察到料液情況，目視化顯著。

2.5 成果推廣和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化

1）將成果推廣至制絲主線加香加料系統(tǒng)；2）將改造過程上傳至企業(yè)學(xué)習(xí)平臺共享；3）該改造成果具有獨(dú)創(chuàng)性，目前正在申請實(shí)用新型專利；4）是組織相關(guān)培訓(xùn)，向維修人員分享改造技巧及思路。

3 結(jié)語

通過此次攻關(guān)對試驗(yàn)線加香加料系統(tǒng)進(jìn)行改造，系統(tǒng)投入運(yùn)行后性能穩(wěn)定、加香加料精度高，滿足生產(chǎn)要求，降低加香加料每罐次損耗，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳良元.卷煙生產(chǎn)工藝技術(shù)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[2] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].北京：中央文獻(xiàn)出版社，2003.

（責(zé)任編輯：趙中正）