一種防外溢加香機(jī)的研制

張瑞琪，張中武，余佑輝，王 杰，葉毅成

（湖北中煙工業(yè)責(zé)任有限公司武漢卷煙廠，湖北武漢 430040）

0 引言

近年來(lái)，隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的日益深入以及國(guó)際控?zé)熈Χ鹊牟粩嗉訌?qiáng)，全球傳統(tǒng)卷煙銷量正處于逐年遞減的態(tài)勢(shì)，煙草行業(yè)亟需尋找新的突破點(diǎn)[1]。相比起傳統(tǒng)煙草制品，加熱卷煙主要通過(guò)低溫加熱（500℃以下）再造煙葉，在滿足消費(fèi)者吸食需求的同時(shí)，又電加熱煙草物料。與傳統(tǒng)卷煙相比，加熱型卷煙具有以下5個(gè)基本特征：①具有和傳統(tǒng)卷煙相似的形狀；②消費(fèi)者的使用或吸食方式與傳統(tǒng)卷煙類似；③核心材料仍然是煙草（包括煙絲、煙草碎片、煙草顆粒、煙末等）或者煙草中的關(guān)鍵成分提取物；④不點(diǎn)燃煙草或煙草中的關(guān)鍵成分提取物；⑤較少或不產(chǎn)生環(huán)境煙草煙氣。由于其具有不燃燒、焦油含量低以及能夠提供煙堿等種種優(yōu)勢(shì)，加熱卷煙已逐漸成為國(guó)內(nèi)外煙草企業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能和戰(zhàn)略性產(chǎn)品[2]。

加熱型卷煙含有較大量的霧化劑，主要以甘油為主，加熱霧化過(guò)程中，原料中的甘油、水份受熱發(fā)生氣化，帶動(dòng)煙堿以及其他香氣物質(zhì)等易揮發(fā)物質(zhì)遷移到煙氣中，使人抽吸時(shí)獲取香氣感受。加熱卷煙的霧化煙絲由多種配方薄片煙絲構(gòu)成，相對(duì)傳統(tǒng)煙葉缺乏煙草香味，為保持中式卷煙的口味特點(diǎn)，需要對(duì)摻配后的煙絲進(jìn)行加香；同時(shí)，因煙草薄片對(duì)香味的吸收以及攜帶能力較差，需要進(jìn)一步提高加香比例。由于換牌生產(chǎn)的批次之間加香筒內(nèi)香氣濃度較高且不易散失，鑒于加熱卷煙產(chǎn)品口味的多元化需求，為保證換批時(shí)各個(gè)口味之間不串味，需對(duì)傳統(tǒng)加香機(jī)進(jìn)行香氣防外溢技術(shù)研究，以滿足加熱型卷煙制品不同口味的生產(chǎn)需求。

2 防外溢加香機(jī)的研制

2.1 傳統(tǒng)加香機(jī)的弊端

傳統(tǒng)的滾筒式加香機(jī)主要由管路系統(tǒng)、進(jìn)料室、滾筒、后室、機(jī)架、手動(dòng)頂起裝置、滾筒驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成（圖1）。

圖1 傳統(tǒng)滾筒式加香機(jī)結(jié)構(gòu)

加香機(jī)進(jìn)出口處配備有振動(dòng)輸送機(jī)進(jìn)行物料運(yùn)輸，為了提高物料運(yùn)輸?shù)男逝c方便性，傳統(tǒng)加香機(jī)前室與進(jìn)料振動(dòng)輸送機(jī)、出口處的排潮罩與出料振動(dòng)輸送機(jī)之間沒(méi)有加裝密封裝置[3]。在不同牌號(hào)的新型煙草制絲生產(chǎn)過(guò)程中，加香工序通過(guò)施加各種不同口味的香料，如巧克力味，奶香味，薄荷味等，使煙絲達(dá)到不同的口感和吸味。當(dāng)需換牌生產(chǎn)時(shí)，若不對(duì)加香機(jī)滾筒內(nèi)余味進(jìn)行處理，不同香味容易混合，嚴(yán)重影響煙絲的產(chǎn)品質(zhì)量和吸味。為了避免串味，換牌生產(chǎn)時(shí)須對(duì)加香機(jī)進(jìn)行清洗，并開(kāi)啟排潮系統(tǒng)進(jìn)行異味處理。

由于傳統(tǒng)加香機(jī)前室與進(jìn)料振動(dòng)輸送機(jī)、出口處的排潮罩與出料振動(dòng)輸送機(jī)之間沒(méi)有設(shè)置密封裝置，在異味處理過(guò)程中尾氣會(huì)通過(guò)進(jìn)出料口向外溢出[4]，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)空氣污濁，影響現(xiàn)場(chǎng)人員感受，也會(huì)造成所在區(qū)域存放的其他牌號(hào)煙絲與溢出的尾氣串味，影響煙絲吸味與產(chǎn)品質(zhì)量?；诖耍柩兄埔环N防串味加香機(jī)，避免不同牌號(hào)的加熱型卷煙制品生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)口味互串，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 防外溢加香機(jī)的研制

針對(duì)傳統(tǒng)加香機(jī)的不足，研制一種防外溢加香機(jī)，對(duì)傳統(tǒng)加香機(jī)的出料口密封裝置進(jìn)行改造。在加香滾筒出口的排潮罩上端安裝支架、尾座及氣缸，下端安裝鉸鏈、活動(dòng)門(mén)及軟簾，氣缸通過(guò)前座與活動(dòng)門(mén)連接，利用電控實(shí)現(xiàn)氣缸進(jìn)出氣的自動(dòng)控制，通過(guò)控制氣缸活塞的行程實(shí)現(xiàn)活動(dòng)門(mén)及軟簾的開(kāi)啟和關(guān)閉。出料口密封裝置安裝如圖2所示，出料口密封裝置局部放大效果如圖3所示。

圖2 出料口密封裝置安裝

圖3 出料口密封裝置局部放大圖

加香機(jī)出口排潮罩上安裝支架，氣缸的尾部連接尾座并通過(guò)螺栓固定在支架上，排潮罩的下沿通過(guò)鉸鏈安裝活動(dòng)門(mén)，活動(dòng)門(mén)上固定連接前座，前座與氣缸活塞桿連接，活動(dòng)門(mén)下端安裝軟簾。當(dāng)加香機(jī)電控選擇生產(chǎn)模式時(shí)，清潔干燥的壓縮空氣進(jìn)入氣缸下腔，上腔排出空氣，此時(shí)氣缸的活塞縮回，活動(dòng)門(mén)及軟簾在活塞的作用下上升，并通過(guò)鉸鏈翻轉(zhuǎn)，使活動(dòng)門(mén)與出口振動(dòng)輸送機(jī)保持平行，此時(shí)密封裝置處于開(kāi)啟狀態(tài)，方便物料輸送；當(dāng)加香機(jī)電控選擇異味處理模式時(shí)，清潔干燥的壓縮空氣進(jìn)入氣缸上腔，下腔排出空氣，此時(shí)氣缸的活塞伸出，活動(dòng)門(mén)及軟簾在活塞的作用下下降，并通過(guò)鉸鏈翻轉(zhuǎn)，使活動(dòng)門(mén)與出口振動(dòng)輸送機(jī)保持垂直，軟簾和出口振動(dòng)輸送機(jī)形成有效密封，使加香機(jī)在異味處理時(shí)保持著密閉的狀態(tài)，通過(guò)排潮系統(tǒng)將加香機(jī)異味處理后的尾氣、煙塵等輸送到異味處理間集中處理，避免尾氣溢出。改造后的防外溢加香機(jī)如圖4所示。

圖4 防外溢加香機(jī)實(shí)物

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

對(duì)傳統(tǒng)加香機(jī)和改造后的防外溢加香機(jī)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣，檢測(cè)對(duì)象為30 min內(nèi)加香機(jī)出口50 cm處的香氣累計(jì)吸收量，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1，加香機(jī)改造前后環(huán)境香氣檢測(cè)結(jié)果如圖5所示。

圖5 加香機(jī)改造前后環(huán)境香氣檢測(cè)結(jié)果

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，傳統(tǒng)加香機(jī)在批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量平均值為0.56 g，改造后的防外溢加香機(jī)在批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量平均值為0.17 g，較改造前相比明顯降低，平均降低程度可達(dá)70.24%，改善效果顯著。

表1 加香機(jī)改造前后的環(huán)境香氣檢測(cè)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，改造后的防外溢加香機(jī)能夠有效防止加香機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中香氣外溢至環(huán)境中，造成不同口味的煙草制品之間發(fā)生串味，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的日益提升，加熱不燃燒的新型煙草制品已經(jīng)成為煙草行業(yè)新的突破口。針對(duì)加熱型卷煙原料對(duì)香氣的攜帶能力差、加熱卷煙制品產(chǎn)品口味多元化等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)滾筒式加香機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)加香機(jī)出口密封裝置進(jìn)行改造，研制出一種防外溢加香機(jī)。并利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示，與原設(shè)備相比，改造后的防外溢加香機(jī)在生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量明顯降低，能有效防止生產(chǎn)過(guò)程中香氣外溢，造成不同口味間發(fā)生串味，滿足加熱型卷煙制品的質(zhì)量要求。