通過不同形狀打葉框欄改善打葉復(fù)烤后片煙質(zhì)量的方法

陳 溪 李彥周 黨 霞 王鵬澤 丁易飛 劉奇森 吳麗灑

（1、天昌國(guó)際煙草有限公司天昌復(fù)烤廠 質(zhì)檢工作站，河南 許昌461000 2、天昌國(guó)際煙草有限公司 技術(shù)中心，河南 許昌461000）

1 概述

打葉復(fù)烤是煙葉生產(chǎn)到卷煙加工的重要環(huán)節(jié)，打葉復(fù)烤片煙質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到成品卷煙品質(zhì)好壞。其中，打葉復(fù)烤預(yù)處理工序?qū)熑~造碎影響較大，其主要原因是來源于煙葉收購(gòu)過程中的造碎；在對(duì)煙葉真空回潮過程中、煙包轉(zhuǎn)運(yùn)卸車過程中所造成的葉片造碎；在精選車間分選除雜過程中、在鋪葉擺把臺(tái)拆包上料過程中、在對(duì)煙葉解把過程中、煙葉切斷過程中的造碎；貯葉柜進(jìn)出料對(duì)煙葉的造碎；各輸送皮運(yùn)機(jī)對(duì)煙葉的造碎；提升機(jī)耙釘對(duì)煙葉的造碎等。如果把以上預(yù)處理段過程因人為因素或機(jī)械外力造成的造碎煙葉葉片預(yù)先統(tǒng)一收集處理，不經(jīng)過打葉段設(shè)備，則將能夠大大降低造碎率，進(jìn)而在降低打葉復(fù)烤生產(chǎn)成本及嚴(yán)格控制過程造碎率上實(shí)現(xiàn)一個(gè)大的突破。

葉片結(jié)構(gòu)是指打葉復(fù)烤過程中成品片煙葉片的尺寸和片型結(jié)構(gòu)，一般分為大片、中片、小片、碎片等尺寸，是打葉復(fù)烤環(huán)節(jié)的一項(xiàng)關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)控制指標(biāo)，其不僅影響打葉復(fù)烤過程中煙葉損耗和出片率，還對(duì)制絲生產(chǎn)和卷煙質(zhì)量有重要的影響[1-2]。有相關(guān)研究表明，片煙葉片尺寸的最佳范圍為10～35mm，當(dāng)葉片尺寸小于10mm 時(shí)，煙絲填充能力急劇下降；當(dāng)葉片尺寸大于35mm 時(shí)，填充能力增加不明顯，而且還會(huì)影響卷煙機(jī)的效率[3]。另外，不同尺寸的片煙其化學(xué)成分不同，內(nèi)部各項(xiàng)化學(xué)成分含量存在較大差異，且兩者之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性[4]。大片煙和中片煙具有較好的內(nèi)在品質(zhì)，可以作為中高檔卷煙產(chǎn)品的原料；碎末煙的煙葉質(zhì)量特性相對(duì)較差，可作為煙草薄片原料[5]。近些年來隨著細(xì)支煙、中支煙的興起，卷煙加工生產(chǎn)對(duì)煙絲長(zhǎng)度的要求也發(fā)生了變化，進(jìn)而對(duì)片煙葉片結(jié)構(gòu)也提出了新的要求。目前打葉復(fù)烤后片煙存在大片率偏高、片型結(jié)構(gòu)不合理的問題。針對(duì)上述問題，本次實(shí)驗(yàn)主要通過對(duì)一級(jí)打葉器和二級(jí)打葉器框欄進(jìn)行調(diào)整，以期達(dá)到優(yōu)化片煙葉片結(jié)構(gòu)的目的和滿足工業(yè)客戶“降大、提中、控碎”的精細(xì)化質(zhì)量需求。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

材料：煙葉樣品均為2019 年度河南地區(qū)煙葉，包括許昌C2F、C3F、C4F，三門峽C2F、C3F、C4F，平頂山B2F、B3F、X2F、X3F。

儀器設(shè)備：打葉復(fù)烤生產(chǎn)線；CA23 型振葉片動(dòng)分選篩（北京長(zhǎng)征高科有限公司）；實(shí)驗(yàn)用菱形框欄、兩種尺寸六邊形框欄；電子天平（精度1g，托利多儀器有限公司）。

2.2 方法

實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)一級(jí)打葉器、二級(jí)打葉器打葉框欄進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。具體如下：

2.2.1 針對(duì)不同形狀打葉框欄打葉效果進(jìn)行研究。選取的打葉煙葉原料為許昌C2F、C3F、C4F，所使用的框欄為六邊形框欄和菱形框欄，框欄尺寸均為3.0 英寸。待煙葉流量和出口水分等各項(xiàng)工藝指標(biāo)合格并且穩(wěn)定之后，取打后片煙檢測(cè)其葉片結(jié)構(gòu)。

2.2.2 針對(duì)不同尺寸打葉框欄打葉效果進(jìn)行研究。選取的煙葉等級(jí)為三門峽C2F、C3F、C4F，所使用的打葉框欄為六邊形框欄，尺寸分為2.5 英寸和3.0 英寸兩種，同樣待各項(xiàng)工藝指標(biāo)合格并且穩(wěn)定之后，對(duì)打葉后葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。

2.2.3 根據(jù)前兩步實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比選取最優(yōu)的打葉框欄形狀和尺寸，針對(duì)不同等級(jí)煙葉打葉效果進(jìn)行驗(yàn)證。選用的煙葉等級(jí)為平頂山B2F、B3F、X2F、X3F。打后葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法參考YC/T 147-2010《煙葉打葉復(fù)烤質(zhì)量檢驗(yàn)》進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同形狀打葉框欄對(duì)打后片葉葉片結(jié)構(gòu)的影響

在打葉環(huán)節(jié)，分別使用菱形打葉框欄和六邊形打葉框欄，尺寸均為3.0 英寸進(jìn)行打葉實(shí)驗(yàn)。在煙葉流量穩(wěn)定后，取樣三次然后檢測(cè)葉片結(jié)構(gòu)，不同形狀打葉框欄對(duì)許昌C2F、C3F、C4F 葉片結(jié)構(gòu)影響結(jié)果如表1 所示。

由表1 結(jié)果分析可知，使用菱形和六邊形框欄對(duì)許昌C2F、C3F、C4F 進(jìn)行打葉，葉片結(jié)構(gòu)有較大明顯差異。使用六邊形框欄較菱形框欄大片率平均降低10.01 個(gè)百分點(diǎn)，中片率提高9.39 個(gè)百分點(diǎn)，但碎片率略有增加為0.48 個(gè)百分點(diǎn)，說明使用六邊形框欄對(duì)于提高中片、降低大片有明顯作用。分析碎片率增加原因，六邊形框欄較菱形框欄撕扯面增加，煙葉在打葉過程中，煙葉與打刀、框欄之間，煙葉與煙葉之間的摩擦和撕扯次數(shù)都會(huì)相應(yīng)增加，所以會(huì)造成物料造碎升高。

表1 不同形狀打葉框欄打葉后葉片結(jié)構(gòu)對(duì)比

3.2 不同尺寸框欄對(duì)打后葉片結(jié)構(gòu)的影響

分別使用2.5 寸和3.0 寸六邊形框欄對(duì)三門峽C2F、C3F、C4F 進(jìn)行打葉，待煙葉流量穩(wěn)定后，取樣三次后檢測(cè)葉片結(jié)構(gòu)，具體結(jié)果如表2 所示。

表2 不同尺寸框欄打葉后葉片結(jié)構(gòu)對(duì)比

由表2 可知，框欄尺寸變化對(duì)打后葉片結(jié)構(gòu)有一定影響。2.5 尺寸的六邊形框欄與3.0 尺寸的框欄相比，大片率略降低0.85 個(gè)百分點(diǎn)，中片率稍提高0.16 個(gè)百分點(diǎn)，碎片率增加0.50個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，減小框欄尺寸，也能夠起到一定降低大片率、提高中片率的作用，但改善幅度并不顯著[6]。綜上所屬，考慮打葉效果和降低原料損耗率等綜合因素，選擇3.0 尺寸的六邊形框欄作為下一步實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象。

3.3 煙葉等級(jí)對(duì)打葉片煙結(jié)構(gòu)的影響

選取平頂山B2F、B3F、X2F、X3F，使用3.0 尺寸的六邊形框欄進(jìn)行打葉，考察煙葉等級(jí)因素對(duì)打后葉片結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果如表3 所示。

表3 不同煙葉等級(jí)打葉后葉片結(jié)構(gòu)對(duì)比

由表3 結(jié)果并結(jié)合表1、表2 數(shù)據(jù)分析可知，煙葉等級(jí)對(duì)打后葉片結(jié)構(gòu)有一定影響。主要表現(xiàn)在下部葉的大片率低于上部葉和中部葉，中部葉和下部葉的中片率高于上部葉，下部葉的碎片率要明顯高于中部葉和上部葉。分析原因，不同部位煙葉其內(nèi)在化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)分布不同，所以其耐加工程度存在明顯差異性[7-8]。同時(shí)，葉片厚度越大，其抗造碎性能越好，下部煙葉因身份較薄進(jìn)而導(dǎo)致其碎片率相對(duì)較高。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整一級(jí)、二級(jí)打葉器打葉框欄的形狀和尺寸得出：

4.1 六邊形框欄較菱形框欄打后葉片結(jié)構(gòu)大片率平均降低10.01 個(gè)百分點(diǎn)，中片率提高9.39 個(gè)百分點(diǎn)，碎片率增大0.48 個(gè)百分點(diǎn)。

4.2 減小打葉框欄尺寸能夠適當(dāng)降低大片率、提高中片率，但改善幅度并不明顯。

4.3 煙葉等級(jí)對(duì)打后片煙葉片結(jié)構(gòu)有一定的影響，下部煙葉耐加工程度稍差，較上部煙葉和中部煙葉其大片率小、碎片率大[9]。由此可見，打葉復(fù)烤企業(yè)可根據(jù)煙葉等級(jí)和內(nèi)在品質(zhì)改變打葉框欄形狀，適度調(diào)整打葉框欄尺寸能夠有效起到降低大片率，提高中片率的作用，進(jìn)而提升工業(yè)卷煙對(duì)合適尺寸葉片結(jié)構(gòu)片煙利用率。