不同等級煙葉吸濕性能的研究

[摘要]由于煙葉等級受理化性質(zhì)、環(huán)境影響以及煙葉吸濕性能差異的影響，松散回潮設(shè)備采用相同的固定加水量會導(dǎo)致出口煙葉水分波動較大，進而影響后段烘絲工序加工的穩(wěn)定性。本文針對煙葉的含水率以及吸濕性能差異，開展分段工藝參數(shù)控制研究，對煙葉配方基團進行二次分組，并進行加水系數(shù)參數(shù)的差異化加工，消除原料特性和水分導(dǎo)致的切絲水分波動大的問題。

[關(guān)鍵詞]松散回潮;配方基團;吸濕性能;加水系數(shù)

中圖分類號：TS207.3 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201810

松散回潮工序作為卷煙制絲環(huán)節(jié)的關(guān)鍵工序，工藝任務(wù)是將煙葉與蒸汽、霧化水、熱風(fēng)充分接觸，形成舒展松軟的煙片，從而達到增溫、增濕與煙片松散的工藝要求[1-5]。由于卷煙中各配方原料之間存在一定的水分差異，為了提升切后水分批間的穩(wěn)定性，本文開展分段工藝參數(shù)控制試驗。在對各等級煙葉原料進行水分測試的基礎(chǔ)上，計算各等級煙葉最適宜的加水系數(shù)，進行配方基團的二次分組，并調(diào)整加水系數(shù)開展差異化加工，消除原料特性差異導(dǎo)致的切絲水分波動大的問題。

1 不同原料水分配方基團建立不同等級煙葉吸濕性能的離線研究

煙葉的吸濕性能評價方法目前缺少量化評價標(biāo)準(zhǔn)，為了考察煙葉吸濕性能與溫濕度的關(guān)聯(lián)性，本文選取恒溫恒濕箱模擬松散回潮滾筒內(nèi)的溫濕度環(huán)境對單等級煙葉進行實驗測試水分，構(gòu)建離線的煙葉吸濕性能曲線圖，模擬煙葉在不同的溫濕度環(huán)境下的吸濕情況，對其進行一個直接的評價。

1.1 試驗方法

取切片后多種單等級煙葉人工松散后放置恒溫恒濕箱中（T：55℃，RH：80%），等間隔時間取樣測水分，根據(jù)測試得出的水分擬合曲線，構(gòu)建煙葉吸濕曲線圖。

在對數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上擴大樣本的數(shù)量，根據(jù)煙葉的產(chǎn)地、部位等多方面因素選取更多的單等級煙葉進行吸濕能力的分析。選取具有代表性的單等級煙葉原料進行水分測試，根據(jù)測試出的水分構(gòu)建各代表等級煙葉離線的吸濕情況曲線圖。

1.2 試驗數(shù)據(jù)分析

通過對比不同等級、部位以及產(chǎn)地?zé)熑~在高溫、高濕環(huán)境下不同吸濕時間內(nèi)的水分變化，可以對煙葉的吸濕性能進行直觀了解。不同等級煙葉在短時間內(nèi)（5min）和較長時間內(nèi)（60min）的水分變化表現(xiàn)出較大差異，結(jié)果見表1。

據(jù)表1可知，同樣是上部煙的巴西B10C/C和安徽池州B2FH表現(xiàn)出吸濕速率的較大差異，B10C/C和B2FH在60min內(nèi)水分分別增加3.19%和2.74%，但在5min內(nèi)水分分別增加0.48%和2.11%，即B2FH在較長時間內(nèi)的吸濕水分變化相對較小，但卻表現(xiàn)出短時間內(nèi)快速吸濕的能力。同樣安徽皖南C23FB和福建三明C3FA的中部煙葉也表現(xiàn)出吸濕速率的顯著差異。

各等級煙葉吸濕曲線圖直觀展示了煙片在高溫高濕環(huán)境中的吸濕情況，能對煙葉的吸濕性能進行一個直接的評價。通過對比和分析煙葉的吸濕曲線圖可以了解各等級煙葉快速吸濕和飽和吸濕的情況，對于松散回潮加水系數(shù)參數(shù)的制定具有指導(dǎo)意義。

2 不同等級煙葉吸濕性能的在線研究

2.1 試驗方法

設(shè)備正常運行時，在松散回潮工序進料振槽、出料輸送帶上，完成黃山（新制皖煙）A、B組單等級煙葉原料含水率取樣、檢測。其中，出料輸送帶取樣點在水分儀處，取樣時間為進料振槽取樣時間+設(shè)備加工時間，同時，記錄水分儀修正系數(shù)與取樣時水分顯示值。根據(jù)出入口水分測量值計算得出該單等級煙葉的吸濕性能數(shù)值。

2.2 試驗數(shù)據(jù)分析

各等級煙葉的在線吸濕性能曲線圖直觀展示了煙片在松散回潮滾筒中的吸濕能力差異，通過比較各等級煙葉在松散回潮加工過程中的吸濕性能，可以發(fā)現(xiàn)單等級煙葉由于年份、產(chǎn)地、部位和加工條件的不同，吸濕性能差異顯著。構(gòu)建煙葉吸濕性能曲線數(shù)據(jù)庫對松散回潮加水系數(shù)參數(shù)的制定具有指導(dǎo)意義。

為了驗證單等級煙葉吸濕性能離線評價的科學(xué)性以及離線和在線試驗的關(guān)聯(lián)性，本文選擇相同的時間（松散回潮設(shè)備加工時間）對比離線和在線試驗中單等級煙葉的吸濕性能值，結(jié)果見圖1。通過對比三個不同部位煙葉的吸濕性能可以發(fā)現(xiàn)，雖然兩種條件下的加工環(huán)境差異導(dǎo)致煙葉吸濕性能的數(shù)值有較大差異，在線試驗中松散回潮滾筒內(nèi)部直噴蒸汽、熱風(fēng)以及物理機械加工使得煙葉的吸濕性能相對于離線試驗情況明顯較大。但是從圖中對比不同等級煙葉的吸濕性能差異可以發(fā)現(xiàn)，各單等級煙葉的離線吸濕性能和在線吸濕性能表現(xiàn)出相同的變化趨勢，即單等級煙葉的在線吸濕性能值越大，其離線性值越大。因此通過對比離線和在線試驗條件下的煙葉吸濕性能趨勢可以證明單等級煙葉吸濕性能模擬松散回潮的離線試驗的科學(xué)性，離線模擬試驗為松散回潮加工過程提供了一種方法。

3 分基團加水控制程序的修改

在研究煙葉吸濕性能的基礎(chǔ)上，對不同等級的煙葉進行二次分組，將吸濕性能接近的等級連續(xù)出料，在MES中固定煙包順序后，為能實現(xiàn)加工過程的自動控制，對控制程序進行了優(yōu)化修改，具體見圖2。

圖中所示的程序中，“DB_YP_Unit3”.Pub.Mod為模式選擇，當(dāng)數(shù)值為0時，表明按照固定加水量進行生產(chǎn)，當(dāng)數(shù)值為1時，表明按照煙包信息分基團進行加水，加水量的設(shè)定值為MD62，這個數(shù)值通過煙包信息綁定的加水量數(shù)值傳送，具體程序為：“DB_YP_Unit2”.Data_IO.PackInfo.SP_ProcWatAdd為煙包信息綁定的加水量數(shù)值，在設(shè)備生產(chǎn)運行期間，這個數(shù)值經(jīng)過延時后會傳送給MD62，然后由MD62傳送給虹霓的加水量設(shè)定值，當(dāng)下一個煙包過來時，會重新刷新“DB_YP_Unit2”.Data_IO.PackInfo.SP_ProcWatAdd，然后重新傳遞給MD62。這個“DB_YP_Unit2”.Data_IO.PackInfo.SP_ProcWatAdd具體的加水?dāng)?shù)值在管理系統(tǒng)中與煙包的信息進行綁定，當(dāng)煙包到達開包機后，“DB_YP_Unit2”.Data_IO.PackInfo.SP_ProcWatAdd的數(shù)值按照煙包的信息發(fā)生變化，經(jīng)過延時后傳送給松散回潮機加水量參數(shù)。

4 不同來料水分配方基團的建立

由于各等級煙葉受原料理化性質(zhì)、貯存時間、環(huán)境等因素的影響，煙葉自身的吸濕性能存在差異，導(dǎo)致松散回潮出口含水率存在波動。為了減少煙葉本身吸濕性能的影響，本文開展煙葉吸濕性能試驗，分析煙葉吸水特性，進行批內(nèi)分基團加工，提高批內(nèi)均勻性。以正常生產(chǎn)配方的黃山（新制皖煙）為實驗對象，按照原料高架庫出料順序，固定A、B模塊加水系數(shù)。同時結(jié)合加工工藝要求和各等級煙葉吸濕性能的差異性，為保證對各等級煙葉加工的均勻性，對每個等級的煙葉理論加水系數(shù)進行了分析計算，結(jié)合生產(chǎn)實際，考慮控制操作的便捷性和穩(wěn)定性，調(diào)整原料高架庫BOM配方順序，采用分段控制方式，適時調(diào)整加水系數(shù)。應(yīng)用前后A、B模塊物理指標(biāo)統(tǒng)計對比見表2。應(yīng)用結(jié)果表明，松散回潮出口水分和切絲后水分控制穩(wěn)定性明顯提升，并將此方法推廣應(yīng)用到了其他規(guī)模品牌，同時通過工藝測試的方式對原料的吸濕性能進行檢測，定期對應(yīng)用效果進行驗證，及時優(yōu)化基團分組情況。

5 結(jié) 論

本文根據(jù)不同等級煙葉的物理特性、含水率以及吸濕性能，對煙葉配方進行二次分組，并進行松散回潮加工參數(shù)的加水系數(shù)的差異化加工，進行加水分段控制，降低原料特性和水分差異導(dǎo)致的水分波動，提升切絲水分控制穩(wěn)定性水平。

參考文獻

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Influences of Loosening and Conditioning Parameters on Physical Properties

of Tobacco Strips

Chen Jie， Chen Chunlei

（Hefei Cigarette Factory， China Tobacco Anhui Industrial Co.， Ltd.， Hefei， Anhui 230601）

Abstract： Due to physical and chemical properties of tobacco leaf grade， environmental impact and the difference in moisture absorption performance of tobacco leaves， the same fixed water addition amount for loosening and conditioning equipment will result in large fluctuation of moisture of the export tobacco leaves， which will affect the stability of the moisture content of the tobacco leaves in processing of the drying process. For the difference in moisture absorption performance， the research on segmentation process parameter control was carried out， and the tobacco leaf formulation groups were sub-grouped. And the differential processing parameters of the water addition coefficient were processed to eliminate the problem of large fluctuations in the moisture caused by the raw material characteristics and moisture.

Key Words： loosening and conditioning， formulation group， moisture absorption performance， water addition coefficient