二次潤(rùn)葉工藝參數(shù)對(duì)打葉質(zhì)量的影響研究

李方新，尼奇峰，王澤理

（甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050）

打葉復(fù)烤是各卷煙工業(yè)所調(diào)煙葉的前沿加工廠，好的打葉質(zhì)量可有效提高煙葉整體品質(zhì)和卷煙加工品質(zhì)[1]。作為連接煙葉原料和卷煙加工的重要環(huán)節(jié)，打葉復(fù)烤過(guò)程關(guān)系到整個(gè)卷煙工業(yè)可持續(xù)、健康和穩(wěn)定的發(fā)展，尤其是隨著中式卷煙的不斷發(fā)展，對(duì)打葉復(fù)烤后的成品片煙質(zhì)量提出了更高的要求[2]。

水分、溫度及控制指標(biāo)在整個(gè)打葉復(fù)烤廠生產(chǎn)中占有極其重要的地位，是重要的評(píng)價(jià)和控制指標(biāo)[3]。尤其是預(yù)處理段的潤(rùn)葉工序，為后續(xù)加工提供符合要求的原料，對(duì)后續(xù)打葉質(zhì)量具有很大的影響。

打葉工序是控制大片率、提高中片率、降低小片率、提高長(zhǎng)梗率的重要工序，合理的葉片結(jié)構(gòu)已成為卷煙工業(yè)對(duì)片煙結(jié)構(gòu)的新要求[4]。隨著打葉復(fù)烤技術(shù)的提高，葉片結(jié)構(gòu)品質(zhì)得到不斷的提高，但成品片煙結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高[5]。本研究通過(guò)對(duì)二次潤(rùn)葉機(jī)參數(shù)指標(biāo)中的打葉指標(biāo)大中片率、碎片率、葉中含梗率、粗梗率4 個(gè)指標(biāo)間的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，找出各參數(shù)對(duì)不同指標(biāo)的影響作用，為二次潤(rùn)葉工序煙葉水分溫度的合理控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

復(fù)烤廠打葉復(fù)烤車間卷煙工業(yè)所調(diào)原料混打煙葉，流量6.0 T/h，車間溫度28 ℃，車間相對(duì)濕度為65%。

1.2 試驗(yàn)儀器

FSJ-114 型植物樣本粉碎機(jī)（河南扶溝科學(xué)儀器廠）；CPT 2808 型秒表（深圳市博迅達(dá)電子有限公司）；TQM23003 型便攜式溫度儀（深圳市迪特愛投資發(fā)展有限公司）；DHG-9145A 型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公司）；AL294 型電子天平（感量0.000 1 g，梅特勒—托利多儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)采用L8（27）[6]進(jìn)行5 因素2 水平正交設(shè)計(jì)（表1—表2），其中前汽壓力（kPa）設(shè)88、60 兩個(gè)水平；后汽壓力（kPa）設(shè)73、50 兩個(gè)水平；滾筒轉(zhuǎn)速（Hz）設(shè)27、35 兩個(gè)水平；熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（Hz）設(shè)40、30 兩個(gè)水平；加熱器壓力（kPa）設(shè)45、60 兩個(gè)水平；試驗(yàn)結(jié)果采用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行極差和方差分析。

表2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)測(cè)定打葉指標(biāo)包括：大中片率，碎片率，葉中含梗，粗梗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素水平對(duì)大中片率的影響

不同因素水平對(duì)大中片率的影響（表3）。結(jié)果表明，RA×B>RD>RB×E>RB>RA>RE>RC。方差分析結(jié)果表明，前汽與后汽壓力交互作用的P 值為0.012 7，接近極顯著水平。

表3 試驗(yàn)結(jié)果分析（大中片率）

由因素A、B 的二元素（表4）可知其優(yōu)水平組合為A2B1或A1B2，結(jié)合大中片率趨勢(shì)圖（圖1），確定優(yōu)方案為A2B1C1D1E1，即前汽壓力為60 kPa，后汽壓力為73 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz，加熱器壓力45 kPa 或A1B2C1D1E1，即前汽壓力為88 kPa，后汽壓力為50 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40Hz，加熱器壓力45 kPa。

圖1 大中片率趨勢(shì)圖

表4 因素A、B 的二元表（%）

2.2 不同因素水平對(duì)碎片率的影響

不同因素水平對(duì)碎片率的影響（表5）。極差分析結(jié)果表明，RAB>RD>RC>RB>RA>RB×E>RE。方差分析結(jié)果表明，前汽與后汽壓力交互作用的P 值為0.049 4，達(dá)到顯著水平。

表5 試驗(yàn)結(jié)果分析（碎片率）

由因素A、B 的二元素（表6）可知其優(yōu)水平組合為A2B1或A1B2，結(jié)合碎片率趨勢(shì)圖（圖2），確定優(yōu)方案為A2B1C1D1E2，即前汽壓力為60 kPa，后汽壓力為73 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz，加熱器壓力60 kPa，或A1B2C1D1E1，即前汽壓力為88 kPa，后汽壓力為50 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz，加熱器壓力60 kPa。

圖2 碎片率趨勢(shì)圖

表6 因素A、B 的二元表

2.3 不同因素水平對(duì)葉中含梗的影響

不同因素水平對(duì)葉片含梗的影響（表7）。極差分析結(jié)果表明，RB×E>RA>RAB>RE>RB>RD>RC。

表7 試驗(yàn)結(jié)果分析（葉中含梗）

由因素B、E 和A、B 的二元素（表8—表9）可知其優(yōu)水平組合為B1E2和A1B1，結(jié)合葉片含梗趨勢(shì)圖（圖3），確定優(yōu)方案為A1B1C1D2E2，即前汽壓力為88kPa，后汽壓力為73 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速30 Hz，加熱器壓力60 kPa。

圖3 葉片含梗趨勢(shì)圖

表8 因素B、E 的二元表

表9 因素A、B 的二元表

2.4 不同因素水平對(duì)粗梗的影響

不同因素水平對(duì)粗梗的影響（表10）。極差分析結(jié)果表明，RA>RAB>RB×E>RD>RE>RC>RB。方差分析結(jié)果表明，前汽壓力的P 值為0.0184，達(dá)到顯著水平。

表10 試驗(yàn)結(jié)果分析（粗梗）

由因素A、B 的二元素（表11）可知其優(yōu)水平組合為A1B1，結(jié)合粗梗趨勢(shì)圖（圖4），粗梗越小越好，確定優(yōu)方案為A1B1C1D1E2，即前汽壓力為88 kPa，后汽壓力為73 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz，加熱器壓力60 kPa。

圖4 粗梗趨勢(shì)圖

表11 因素A、B 的二元表

2.5 綜合分析

通過(guò)不同因素水平對(duì)所測(cè)試驗(yàn)指標(biāo)影響的綜合分析，結(jié)果見表12。

表12 綜合分析表

（1）前、后汽壓力間的交互作用對(duì)大中片率和碎片率的影響排第一位，均達(dá)到顯著水平，優(yōu)組合均為A2B1或A1B2，對(duì)葉中含梗和粗梗的影響排第二位，不顯著，優(yōu)組合均為A1B1。前、后汽壓力間的配合是影響大中片率和碎片率的主要和重要因素，影響葉中含梗和粗梗的主要因素。

綜合考慮A、B 的四個(gè)二元素表，取A1B2為優(yōu)搭配，即前汽壓力為88 KPa，后汽壓力為50 kPa。

（2）滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)碎片率的影響排第三位，對(duì)其他指標(biāo)的影響均排在后兩位，均不顯著，說(shuō)明滾筒轉(zhuǎn)速僅對(duì)碎片率有較大影響。優(yōu)水平均為C1，即27 Hz。

（3）熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)大中片率和碎片率的影響排在第二位，對(duì)粗梗的影響排第三位，優(yōu)水平均為D1，對(duì)葉中含梗的影響排第五位，不顯著，優(yōu)水平為D2。熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是影響大中片率和碎片率的主要因素，對(duì)粗梗也有較大影響。綜合考慮取D1，即熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz。

（4）加熱器壓力除對(duì)葉中含梗有較大影響外，對(duì)其他指標(biāo)的影響均較小，綜合考慮取E2。

綜上所述，優(yōu)組合為A1B2C1D1E2，即前汽壓力為88 kPa，后汽壓力為50 kPa，滾筒轉(zhuǎn)速為27 Hz，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速40 Hz，加熱器壓力60 kPa。這與根據(jù)二潤(rùn)后煙葉水分、溫度確定的優(yōu)組合完全一致。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析可知前、后汽壓力間的交互作用對(duì)大中片率和碎片率的影響較大，對(duì)葉中含梗和粗梗也有一定的影響，滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)碎片率有較大影響，熱風(fēng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速是影響大中片率和碎片率的主要因素，加熱器壓力對(duì)葉中含梗有較大影響。潤(rùn)后煙葉水分的穩(wěn)定性有利于提高打葉質(zhì)量，但溫度過(guò)高對(duì)打葉質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，在一定溫度下提高其水分有利于提高打葉質(zhì)量。

通過(guò)對(duì)二次潤(rùn)葉工序各參數(shù)與打葉各標(biāo)間影響的分析，優(yōu)化二次潤(rùn)葉工序各參數(shù)，達(dá)到最佳組合，對(duì)二次潤(rùn)葉效果進(jìn)行有效控制和改善，便于合理及時(shí)地調(diào)整工序參數(shù)，使二次潤(rùn)葉效果快速的達(dá)到打葉指標(biāo)要求，對(duì)提高整體煙葉質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。