煙葉葉梗分離后大片篩分工藝的優(yōu)化設計

劉鵬 靳彥峰 劉樹偉 隋相軍 邢立冉 劉勇

摘? ?要： 為尋求煙葉葉梗分離后大片（>25.4 mm×25.4 mm）率的合理控制方法，將葉梗分離后葉片結構的指標控制在適宜范圍內，以打葉工序一打后物料和圓盤篩分機為試驗材料和設備，研究不同圓盤間距、不同篩分機頻率對大片率的影響。結果表明：使用圓盤式篩分機可有效控制葉梗分離后葉片結構指標，當篩分機頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時，大片篩出比例為90.1%，中片篩出比例為17.1%;回打后，大片率為33.84%，大中片率為84.14%，<2.36 mm葉片率為0.21%，葉中含梗率0.64%，滿足行業(yè)《卷煙工藝規(guī)范》要求。

關鍵詞： 葉梗分離;葉片結構;圓盤篩分機;大片率;篩分機頻率;圓盤間距

中圖分類號：TS44+3? ? 文獻標識碼：B? ? 文章編號：2095-8412 （2020） 05-097-04

工業(yè)技術創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.018

引言

卷煙煙絲寬度能夠通過切絲工藝得到有效控制，但煙絲長度主要由葉片片形尺寸所決定。研究表明，煙葉葉梗分離后大片葉片過多是煙絲過長的主要原因，大片切絲后，煙絲長絲率較大，會影響單支卷煙的質量、密度等物理指標的穩(wěn)定性[1]。

目前，定長切絲可解決長絲率過大的問題，但在成絲過程中，中、小葉片造碎較多，導致煙葉原料消耗增大。因此，需優(yōu)化葉梗分離后的葉片結構，改進煙絲結構，進而提升卷煙產品質量[2-3]。

山東煙葉復烤有限公司諸城復烤廠自行研制了圓盤式篩分機，對打葉機一打后風分出來的葉片進行篩分處理，篩出的大片又經打葉機回打，使得打后大片率降低[4]。為了滿足卷煙原料的葉片結構指標要求，保障卷煙質量的均勻穩(wěn)定[5]，本文針對以河北產地為代表的北方煙葉，研究分析篩分機頻率和圓盤間距對篩出大片比例的影響;通過不同梯度的試驗，得到優(yōu)化的工藝參數(shù);實現(xiàn)降大片、提中片、提升結構均勻性的目標。

1? 材料與試驗設計

1.1? 材料、設備與儀器

材料使用了試驗樣品，等級為2019年河北張家口蔚縣C3F、龍江911，由河北中煙工業(yè)有限責任公司提供。

篩選設備為試驗用圓盤篩分機（河南省恒源實業(yè)有限公司）。

相關儀器包括：CA24-HX1型葉片振動分選篩、CA14X型旋振分選篩、CA14型葉含梗檢測機、FA2004型電子天平。

1.2? 試驗設計

設置三種篩分機頻率，在每一頻率下，試驗三種圓盤間距，試驗設計組合如表1所示（本文界定大片尺寸>25.4 mm×25.4 mm，中片尺寸>12.7 mm×12.7 mm。考慮篩分機需將大片篩出、中片落下，根據(jù)大片片形尺寸設計三種圓盤間距）。圓盤排列方式如圖1所示，圓盤形狀如圖2所示。

2? 試驗優(yōu)化設計與分級計算

2.1? 試驗方法

（1）現(xiàn)場試驗如圖3所示。每組試驗葉片投入量30 kg，真空回潮、潤葉和復烤工序工藝參數(shù)保持穩(wěn)定，確保一打后煙葉溫度和水分保持一致。

（2）試驗葉片取樣點為一打風分出料口，每組試驗完成后，將所試驗物料進行葉片結構檢測。檢測方法按GB/T 21137[6]執(zhí)行。

（3）每組試驗進行三次，計算平均值。每組試驗完成后，根據(jù)試驗編號調整圓盤間距，并清理設備。

2.2? 優(yōu)化設計

（1）優(yōu)化了圓盤形狀，缺口式圓盤可在篩分時產生震動，使物料上下震動傳輸，易于將中片、小片篩出。

（2）根據(jù)葉片尺寸設計三種圓盤間距進行試驗，可準確判斷出易于大片篩出的落料尺寸，方便后續(xù)設備的設計制作。

（3）將篩分機頻率和圓盤間距作為變量，其他參數(shù)保持穩(wěn)定，可確定篩分機的工作性能，便于后續(xù)改善。

2.3? 比例計算

在每組試驗樣品中截面位置一次性抽取樣品，取樣質量（重量）為（3 000±300） g，進行葉片結構分選，分別稱量大片和中片，篩出比例計算公式為

3? 結果與討論

3.1? 篩分后葉片結構

在不同篩分機頻率、不同圓盤間距下，葉梗分離后大、中片篩出比例有較大差異，如表2所示。分析可見，隨著篩分機頻率的提高，在同一圓盤間距下，大、中片篩出比例均有所提升;隨著圓盤間距的增大，在同一篩分機頻率下，大、中片篩出比例均有所降低。篩分機原理是篩出大片進行回打，落下中片防止造碎。當篩分機頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時，大片篩出比例為90.1%，中片篩出比例為17.1%，效果最好。

3.2? 篩分后葉片形狀

對篩分后的葉片尺寸、形狀進行對比分析，結果如圖4a和4b所示。分析可見，使用圓盤篩分機，細長條葉片不易篩出，篩分機工作時，細長條葉片不能完全展開，容易從圓盤間隙中落下，導致大片篩分比例降低。配合使用六邊形框欄打葉，葉片形狀趨近方形和圓形，可提升大片篩分率，實現(xiàn)降大片、提中片、提升結構均勻性目標要求[7]。

3.3? 回打后葉片結構

設定試驗參數(shù)為篩分機頻率38 Hz，圓盤間距38 mm。將篩分后的葉片投入打葉機進行回打，配套使用3.0～3.5英寸六邊形框欄，打輥轉速370 r/min，檢測回打后葉片結構指標，并與正常打葉復烤加工數(shù)據(jù)對比，結果如表3所示。分析可見，葉片經篩分后回打處理，大片率明顯降低，針對河北產地北方煙葉，大片率降低5.83個百分點，大中片率提高3.95個百分點，符合《卷煙工藝規(guī)范》[2]中大片率<40%、大中片率>80%的指標要求。因進行了二次打葉，<2.36 mm葉片率提高了0.03個百分點，葉中含梗率基本保持不變。

4? 結論

本文通過開展打葉機一打葉梗分離后不同篩分機頻率、不同圓盤間距下的對比試驗，針對以河北產地為代表的北方煙葉，分析了圓盤篩分機對葉梗分離后葉片結構指標的影響，結果表明：

（1）對打葉機一打后的物料使用圓盤篩分機進行篩分回打，大片率降低5.83個百分點，大中片率提高3.95個百分點，有效降低了大片率，提高了中片率，提升了結構均勻性，完全滿足卷煙原料葉梗分離后葉片結構指標的要求。

（2）當篩分機頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時，篩分效果優(yōu)于其他試驗組合，回打后葉片結構符合《卷煙工藝規(guī)范》中大片率<40%、大中片率>80%的指標要求。

（3）使用圓盤篩分機，細長條葉片不易篩出。配合使用六邊形框欄打葉，可有效控制葉片結構大片率指標。

參考文獻

[1] 余娜. 片煙結構與葉絲結構關系研究[D]. 鄭州： 中國煙草總公司鄭州煙草研究院， 2012.

[2] 徐維華， 羅登山. 卷煙工藝規(guī)范[M]. 北京： 中國輕工業(yè)出版社， 2016.

[3] 劉鵬， 李敏， 隋相軍， 等. 細支卷煙原料葉片結構控制方式的優(yōu)化設計[J]. 工業(yè)技術創(chuàng)新， 2020， 7（3）： 46-50.

[4] 高偉， 王晶， 米鋒， 等. 打葉器結構對打后片煙片形的影響[J]. 煙草科技， 2018， 51（1）： 93-97.

[5] 楊江平， 錢旎， 周玉新， 等. 不同形狀打葉框欄組合對煙葉打后葉片結構和經濟指標的影響[J]. 南方農業(yè)， 2020， 14（7）： 30-32.

[6] 煙葉 片煙大小的測定： GB/T 21137-2007 [S].

[7] 呂耀印， 王濤， 杜閱光， 等. 一級打葉單元出葉量及其分布對葉片質量的影響[J]. 煙草科技， 2013（2）： 12-15.

作者簡介：

劉鵬（1978—），本科。研究方向：打葉復烤。

E-mail： zclztlplzk@163.com

邢立冉（1986—），通信作者，研究生。研究方向：打葉復烤。

E-mail： xingliran2006@163.com

（收稿日期：2020-07-29）