煙草制品生產(chǎn)企業(yè)制絲線煙梗表水分離方法的探究

方瑞萍，張興禮，普云偉，肖智斌，馬加平，田德興

（紅云紅河煙草集團(tuán) 會(huì)澤卷煙廠，云南 會(huì)澤 654200）

煙梗是煙葉的組成部分，其重量約占煙葉的25%。煙梗制絲后添加到卷煙產(chǎn)品配方可以有效降低焦油和煙堿含量。生產(chǎn)過程中，在線監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)顯示，煙梗預(yù)處理工序，從水洗?！＝z加料段水分波動(dòng)較大，經(jīng)過車間質(zhì)量管控團(tuán)隊(duì)的多次討論，分析得知：水洗梗表水過多，導(dǎo)致一級(jí)HT 和二級(jí)HT 潤透煙梗的效果差。為解決水洗梗表水過多的問題，本文對(duì)煙梗表水的分離方法進(jìn)行探究，使煙梗制絲過程的水分符合工藝指標(biāo)要求。

1 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

水洗?！＝z加料段在梗加生物酶入口、梗絲加料入口、梗絲加料出口這三個(gè)點(diǎn)安裝有在線水分儀，在生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了2019 年5 月份20 個(gè)批次在這三個(gè)點(diǎn)的含水率，結(jié)果如圖1。由趨勢(shì)圖可看出，梗加生物酶入口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是5.15%（單批次工藝經(jīng)驗(yàn)值：30±2%，即波動(dòng)范圍值是4%）、梗絲加料入口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是5.11%（單批次硬性工藝考核值：31.5±1.5%，即波動(dòng)范圍是3%）、梗絲加料出口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是5.23%（單批次硬性工藝考核值：33.5±1.5%，即波動(dòng)范圍是3%），三個(gè)點(diǎn)水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍值均超過了單批次值，因此，需要從源頭上解決問題。

從水洗梗到一級(jí)HT 潤梗的過程示意如圖2。這一過程中，由于水洗梗網(wǎng)帶不能把煙梗表面的水分充分過濾分離，帶著大量表水的煙梗通過濾水振槽-皮運(yùn)機(jī)-振槽輸送進(jìn)入一級(jí)HT 內(nèi)進(jìn)行增溫增濕的過程中，大量表水仍然附著在煙梗表面，當(dāng)一級(jí)HT 對(duì)煙梗進(jìn)行增溫增濕時(shí)，因表水的存在，使HT 的工作蒸汽部分冷凝成水，降低了HT 工作蒸汽的熱效率，不利于煙梗的回透、軟化、降解等，最終降低了HT 對(duì)煙梗的潤透效果，從而影響后續(xù)工序煙梗水分的穩(wěn)定性。另外，因?yàn)橐患?jí)HT 冷凝水增多后，混合著煙梗一同進(jìn)入下道工序的皮運(yùn)機(jī)，污染輸送帶。如果能解決煙梗表水過多的問題，HT 潤透煙梗的效果就會(huì)提高，后續(xù)工序的水分波動(dòng)就會(huì)減小，加工質(zhì)量就會(huì)得到改善，HT 冷凝水也會(huì)減少，輸送帶的污染減少。廖強(qiáng)等人在利用正交試驗(yàn)對(duì)煙梗預(yù)處理工藝參數(shù)的優(yōu)化研究中間接表明：提高一級(jí)HT 的潤透效果，能及時(shí)解決生產(chǎn)過程中因各生產(chǎn)要素變化而導(dǎo)致的煙梗含水率波動(dòng)問題，從而有效控制梗絲含水率的穩(wěn)定性。王廣超等人對(duì)煙梗預(yù)處理段工藝參數(shù)的優(yōu)化研究中也表明，一級(jí)潤梗后煙梗表水的多少，會(huì)直接影響后續(xù)工序物料的含水率。

圖1 三個(gè)點(diǎn)水分波動(dòng)趨勢(shì)圖

表1

2 降低煙梗表水的方案選擇

根據(jù)分析得知，只有降低水洗梗工序煙梗的表水，才能從源頭上解決水分波動(dòng)的問題。本研究就如何降低水洗梗表水問題提出三種創(chuàng)新方案。方案一：加大網(wǎng)帶的孔徑，同時(shí)在網(wǎng)帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水；方案二：增加網(wǎng)帶的長度，同時(shí)在網(wǎng)帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水；方案三：在網(wǎng)帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水。各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析如表1 所示。

經(jīng)過對(duì)三個(gè)方案的分析和對(duì)比，從可行性、經(jīng)濟(jì)性、適用性等方面考慮，最終確定方案三：在網(wǎng)帶上方加裝噴吹裝置分離煙梗表水為最佳方案。

圖2

3 措施制定及實(shí)施

要實(shí)現(xiàn)降低水洗梗煙梗表水，達(dá)到煙梗后續(xù)處理工藝的水分穩(wěn)定性，關(guān)鍵控制點(diǎn)在于噴吹裝置的設(shè)計(jì)制造、安裝、壓力控制及啟停控制。

3.1 實(shí)施一：噴吹裝置的設(shè)計(jì)制造

經(jīng)過查閱相關(guān)資料，現(xiàn)場(chǎng)的勘查、測(cè)量，以及與零配件加工廠的咨詢和銜接，確定了噴吹裝置的設(shè)計(jì)方案、選材等，最終完成了相關(guān)零配件的設(shè)計(jì)圖和組裝圖，并將圖紙交由外協(xié)單位加工完成噴吹裝置的實(shí)物。

3.2 實(shí)施二：噴吹裝置的安裝位置確定

將噴吹裝置安裝在一次回潮后網(wǎng)帶上方，可在網(wǎng)帶長度方向任意調(diào)整位置。

3.3 實(shí)施三：噴吹裝置壓縮氣的壓力控制

在供氣壓力管道后端安裝手動(dòng)球閥、過濾調(diào)壓閥、通斷電磁閥，將壓縮氣壓力調(diào)制合適壓力后再引入到噴吹裝置的工作。

3.4 實(shí)施四：噴吹裝置的啟?？刂?/h3>

從節(jié)能方面考慮，當(dāng)煙梗來料時(shí)啟動(dòng)噴吹裝置運(yùn)行，當(dāng)無煙梗來料時(shí)，停止噴吹裝置運(yùn)行。通過一次回潮前端電子秤來料檢測(cè)信號(hào)，來控制壓縮氣管路上的通斷電磁閥安裝連接的電控工作。

4 效果驗(yàn)證

4.1 含水率驗(yàn)證

經(jīng)過觀察和檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，安裝噴吹裝置后，煙梗處理段水分穩(wěn)定性有了明顯好轉(zhuǎn)，抽查20 個(gè)批次在三個(gè)點(diǎn)處的水分檢測(cè)值，如圖3 所示。

圖3 加裝噴吹裝置后三個(gè)點(diǎn)水分值的波動(dòng)趨勢(shì)圖

由圖看出，安裝噴吹裝置后梗加生物酶入口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是2.66%、梗絲加料入口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是1.85%、梗絲加料出口水分儀檢測(cè)值的總體波動(dòng)范圍是1.68%，水分儀檢測(cè)結(jié)果較穩(wěn)定，且均優(yōu)于目標(biāo)值。把安裝噴吹裝置前后的各批煙梗表水分趨勢(shì)做對(duì)比，可以得知改進(jìn)后梗處理段水分穩(wěn)定性明顯得到改善。說明此次的方案已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的目的，煙梗處理段的水分波動(dòng)減小，梗處理段的水分更穩(wěn)定，使后續(xù)梗絲的質(zhì)量得到更好的保證。

4.2 噴吹裝置空氣壓力的驗(yàn)證結(jié)果

在安裝噴吹裝置后，噴吹效果和壓縮空氣的壓力密切相關(guān)，為了達(dá)到既節(jié)能又可以按要求減少水洗梗后煙梗的表水，每10 個(gè)批次在壓縮空氣的不同壓力和相應(yīng)的噴吹效果做了驗(yàn)證，用梗加生物酶入口水分儀檢測(cè)值的波動(dòng)情況來做具體驗(yàn)證，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 不同壓力下的噴吹效果圖

如圖4 所示，當(dāng)壓縮空氣壓力小于2.0bar 時(shí)，水分波動(dòng)比較明顯，當(dāng)壓縮空氣壓力大于2.0bar 的時(shí)候，水分波動(dòng)明顯趨于穩(wěn)定，為了節(jié)約能耗，噴吹裝置壓縮空氣壓力確定為2.0bar。

5 結(jié)語

安裝噴吹裝置后梗加生物酶入口含水率、梗絲加料入口含水率、梗絲加料出口含水率穩(wěn)定性明顯得到提升。提高了切梗絲、烘梗絲質(zhì)量，增加了梗絲的整絲率、降低梗絲的造碎，促進(jìn)梗絲加料、加香后內(nèi)在品質(zhì)的改善，為卷煙生產(chǎn)提供了較好的質(zhì)量保證。本次探究活動(dòng)解決了煙梗一次回潮工序煙梗表水過高的問題，從源頭上為煙梗制絲過程的工藝控制提供了較好的技術(shù)保障。