國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程煙草異物除雜技術(shù)研究進(jìn)展

唐軍，何邦華，易斌，林文強(qiáng)，馬寧，唐麗，陳文，周冰

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心，云南 昆明 650231

0 引言

煙草在加工過(guò)程中不可避免地會(huì)混入麻繩、木屑、泡沫、紙片、羽毛、塑料、橡膠、金屬、石塊,或產(chǎn)生霉變煙葉和梗簽等多種異物[1-2]，這些異物與煙草有著本質(zhì)上的區(qū)別或差異，若不能將其去除,將對(duì)卷煙制造過(guò)程和卷煙產(chǎn)品分別產(chǎn)生極大的安全和質(zhì)量隱患[3-4]，因而需采取各種方法和工藝剔除這些煙草異物，以提升煙草純凈度。

煙草異物除雜一直是卷煙生產(chǎn)過(guò)程的重要工序，主要分布在上游打葉復(fù)烤、中游制絲和下游卷制三大加工環(huán)節(jié)，并廣泛應(yīng)用于廢煙回收煙絲處理工藝中。目前，國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程中煙草異物除雜方法主要有風(fēng)選除雜[5-6]、光電除雜[7-8]、激光除雜[9-10]等，每種除雜方法均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，且在煙草異物選擇、除雜原理及剔除效果上也各不相同。因此，本文擬圍繞打葉復(fù)烤、制絲、卷制和廢煙處理4個(gè)方面，對(duì)近年國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程煙草異物除雜技術(shù)研究進(jìn)行綜述，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，旨在為卷煙生產(chǎn)各加工環(huán)節(jié)選擇適宜的煙草異物除雜工藝和技術(shù)提供參考。

1 打葉復(fù)烤過(guò)程煙葉異物除雜

打葉復(fù)烤作為卷煙生產(chǎn)的第一道工序，是剔除煙草異物的重要環(huán)節(jié)。在打葉復(fù)烤生產(chǎn)過(guò)程中，煙葉主要含有麻繩、塑料膜、沙石、毛發(fā)、捆扎帶、蟲繭、鋁箔、金屬、木塊、橡膠、紙條等異物，不但種類多，形態(tài)和性質(zhì)差異也較大。目前打葉復(fù)烤煙葉異物除雜方法主要有人工挑揀、篩沙機(jī)、金屬探測(cè)儀、風(fēng)選除雜、光電除雜等，而煙草企業(yè)生產(chǎn)線基本采用多級(jí)串行除雜方式[11]。這些方法雖可去除煙葉中的異物，但存在諸多弊端，例如人工挑揀除雜法所需人力物力投入較大，且剔除效率較低；篩沙機(jī)除雜法僅適用于沙土除雜，且容易對(duì)煙葉造碎；金屬探測(cè)儀除雜法僅適用于金屬除雜；風(fēng)選除雜對(duì)于雜物的去除能力較強(qiáng)，但除雜精度相對(duì)較低；光電除雜精度高，但煙葉需要攤薄，除雜處理能力受限。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)打葉復(fù)烤過(guò)程煙葉異物除雜開(kāi)展了一些研究，鄭博文等[12]對(duì)打葉復(fù)烤生產(chǎn)線風(fēng)選除雜系統(tǒng)氣料分離器進(jìn)行了改進(jìn)，有效解決了風(fēng)選除雜系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中風(fēng)選效率較低的問(wèn)題，除雜效果較改進(jìn)前提升了73%。周良明等[13]研究了打葉復(fù)烤不同工藝路徑、工藝參數(shù)對(duì)煙葉純凈度的影響，發(fā)現(xiàn)對(duì)煙葉進(jìn)行切把頭處理有利于煙葉異物的剔除，而風(fēng)選除雜風(fēng)機(jī)頻率過(guò)大或過(guò)小均不利于煙葉異物的剔除。為改善風(fēng)選除雜精度不高的問(wèn)題，劉洪標(biāo)等[14]開(kāi)展了風(fēng)選除雜與光電除雜工藝相結(jié)合進(jìn)行復(fù)合除雜技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)先通過(guò)風(fēng)選除雜方式使雜物盡可能被分離出來(lái)，然后再通過(guò)光電除雜方式精確地將異物進(jìn)行二次分離，能有效提升煙葉雜物剔除效率。馬亞等[15]基于風(fēng)選和光電除雜原理研發(fā)了一種垂直風(fēng)送煙葉異物剔除系統(tǒng)，試驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)對(duì)煙葉含水率、大中片率、碎片率和碎末率基本無(wú)影響，對(duì)輕異物的剔除率大于85%，對(duì)重異物的剔除率大于96%，雜物總剔除率達(dá)到了89%。何玉丹等[16]研發(fā)了一種新型打葉復(fù)烤纖維絲狀雜物剔除裝置，能有效剔除煙葉中的麻絲、毛發(fā)等纖維絲狀雜物，剔除率達(dá)到55%以上。

綜上可知，打葉復(fù)烤過(guò)程煙葉異物種類多樣，目前國(guó)內(nèi)打葉復(fù)烤生產(chǎn)線普遍采用的人工挑揀、金屬剔除、風(fēng)選除雜和光電除雜多級(jí)串行除雜方式，存在加工流程長(zhǎng)、加工工序多及煙葉造碎量大等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。近年來(lái)對(duì)打葉復(fù)烤過(guò)程煙葉異物除雜的研究主要集中在風(fēng)選除雜和光電除雜兩個(gè)方面，但雜物剔除不完全，總體雜物剔除率低于90%，需突破當(dāng)前多級(jí)串行除雜方式的局限，簡(jiǎn)化除雜工藝流程，系統(tǒng)開(kāi)展多項(xiàng)除雜技術(shù)融合除雜研究，提升煙葉異物除雜效果，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。

2 制絲過(guò)程煙草異物除雜

制絲過(guò)程按加工流程分為煙葉加工段和煙絲加工段，煙葉加工段煙葉主要含有綿繩、蟲卵、霉變煙葉、餅煙、紙片、植物纖維等異物，煙絲加工段煙絲主要含有梗簽、梗塊、濕團(tuán)、煙垢、金屬等異物。制絲過(guò)程作為決定卷煙加工質(zhì)量高低的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)煙草異物除雜有較高的要求。

2.1 煙葉加工段異物除雜

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)煙葉加工段煙葉異物除雜的研究主要集中在圖像識(shí)別除雜和激光除雜兩個(gè)方面。

在圖像識(shí)別除雜方面，高鐵功等[17]對(duì)煙草異物智能剔除系統(tǒng)中的相機(jī)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，提出了圖像系統(tǒng)中一拖六的相機(jī)設(shè)置，采用一臺(tái)高配置的工作站代替原有的上下位工控機(jī)控制系統(tǒng)，明顯提升了煙草異物剔除系統(tǒng)的處理速度。張紹堂等[18]研究了煙草異物剔除系統(tǒng)中實(shí)時(shí)低照度圖像的增強(qiáng)算法，發(fā)現(xiàn)采用優(yōu)化的高斯同態(tài)濾波算法可有效校正低照度圖像的顏色、對(duì)比度和亮度，對(duì)光照不均有很好的均衡作用，能較好滿足實(shí)時(shí)增強(qiáng)彩色圖像的需求。吳亞成[19]設(shè)計(jì)了一種將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于顏色分類器進(jìn)行煙葉除雜的方法，能明顯提升基于圖像識(shí)別的除雜精度。李陽(yáng)萱[20]基于顏色特征和梯度能量特征進(jìn)行煙草異物圖像檢測(cè)技術(shù)研究，其中基于顏色特征的方法能夠達(dá)到99%的異物除雜率，而基于梯度能量特征的方法也能夠達(dá)到85%的除雜率。沈文超[21]基于顏色模型的煙草異物識(shí)別算法，提出了適合煙葉圖像的背景分割算法，有效解決了過(guò)分割現(xiàn)象，并能夠適應(yīng)圖像質(zhì)量的變化，建立了相應(yīng)的顏色模型；又進(jìn)一步提出了基于顏色特征的類間標(biāo)準(zhǔn)差識(shí)別算法和基于SVDD與查找表相結(jié)合的異物識(shí)別算法，試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，煙草異物識(shí)別率達(dá)95%以上。李亞召等[22-23]研究了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的霉變煙葉圖像識(shí)別方法，先建立煙葉數(shù)據(jù)集，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，然后利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型提取和篩選霉變和正常煙葉特征，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確識(shí)別霉變煙葉圖像和正常煙葉圖像，識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)96.12%。龔未[24]提出了一種基于分層聚類的煙葉顏色空間分布建模方法，主要將煙葉RGB顏色空間沿B方向分為若干個(gè)子空間，在子空間內(nèi)對(duì)煙葉像素進(jìn)行投影降維、排序等處理，并根據(jù)像素對(duì)應(yīng)數(shù)目這一分層屬性將子空間內(nèi)煙葉像素進(jìn)行分層，然后采用改進(jìn)的分層K-均值聚類算法對(duì)各個(gè)B子空間內(nèi)煙葉顏色進(jìn)行聚類，從而建立煙葉顏色空間分布的有效模型，為煙葉異物識(shí)別提供一種新方法。

在激光除雜方面，楊俊杰等[25]研究發(fā)現(xiàn),基于激光除雜技術(shù)的煙草異物除雜系統(tǒng)具有除顏色除雜之外的結(jié)構(gòu)除雜和熒光除雜功能，在較低誤剔率情況下除雜率達(dá)到96%以上，具有其他異物剔除技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。陳福[26]對(duì)HELIUS型激光除雜設(shè)備在制絲生產(chǎn)線異物剔除方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)激光除雜技術(shù)能顯著提升煙葉含雜率的控制水平，對(duì)后續(xù)工序的質(zhì)量穩(wěn)定起到關(guān)鍵作用。張曉峰[27]對(duì)如何減少制絲線激光除雜機(jī)的堵料次數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)查找和分析激光除雜機(jī)堵料原因、對(duì)儲(chǔ)葉預(yù)混柜采取定量出料控制、完善激光除雜機(jī)通道模式運(yùn)行前后設(shè)備運(yùn)行的信號(hào)連鎖、增加堵料檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)和完善堵料報(bào)警這4種措施，可明顯提高激光除雜機(jī)除雜的效率。

綜上可知，與圖像識(shí)別除雜相比，激光除雜具有較高的除雜率。然而，當(dāng)前激光除雜技術(shù)和設(shè)備主要依靠進(jìn)口，國(guó)內(nèi)還未開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的激光除雜產(chǎn)品，投資成本較大，限制了該設(shè)備的推廣使用。

2.2 煙絲加工段異物除雜

在煙絲加工段煙絲異物除雜研究方面，左麗等[28]研究了一種循環(huán)煙絲除雜系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)在正常工作風(fēng)速14.5～15.5 m/s范圍內(nèi)，風(fēng)選除雜率保持在96%左右。鐘林等[29]設(shè)計(jì)了一種多級(jí)風(fēng)分除梗簽機(jī)，主要由風(fēng)分箱、進(jìn)料皮帶機(jī)、三通管、一級(jí)風(fēng)分進(jìn)風(fēng)管、二級(jí)風(fēng)分進(jìn)風(fēng)管、煙絲打散輥組、梗簽輸送機(jī)等組成，該機(jī)型的梗簽剔除率達(dá)到82%，剔除物中含絲率為4.7%，可有效提高煙絲純凈度，降低煙絲消耗。王勝枝等[30]設(shè)計(jì)了一種梗簽二次分離裝置，主要包括真空發(fā)生器、氣流調(diào)節(jié)器及梗簽二次分離裝置等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)風(fēng)選風(fēng)速為3.0～4.5 m/s時(shí)，煙絲和梗簽的分離效率達(dá)到99.5%以上，可有效減少煙絲原料消耗。戈方等[31]設(shè)計(jì)了一種新型葉絲風(fēng)選裝置，在烘絲之后、摻配加香之前使用，首先對(duì)烘絲后葉絲進(jìn)行篩分，將絲團(tuán)、長(zhǎng)絲與中短絲、碎絲分離開(kāi)，然后將絲團(tuán)和長(zhǎng)絲打斷，打斷后的葉絲再和中短絲、碎絲混合進(jìn)入風(fēng)選箱體進(jìn)行風(fēng)選，可有效剔除梗簽、絲團(tuán)等異物，提升葉絲純凈度，改善煙絲結(jié)構(gòu)。鄭新虎[32]對(duì)梗簽分離裝置中煙絲混合物懸浮分離腔體內(nèi)部進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬，得到了分離腔體內(nèi)部梗簽和煙絲顆粒的運(yùn)行軌跡，統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)在風(fēng)分氣壓在-220 kPa下煙絲和梗簽的分離率為68.23%。此外，韓明等[33]對(duì)基于X光檢測(cè)的煙絲異物在線剔除系統(tǒng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)各類金屬、非金屬異物的識(shí)別和剔除，對(duì)煙絲異物平均識(shí)別率達(dá)到99.5%以上，平均剔除率達(dá)到95.8%以上。

綜上可知，制絲過(guò)程煙絲加工段異物除雜的研究對(duì)象主要為煙葉切絲后產(chǎn)生的梗簽，即葉含梗。由于梗簽在密度屬性上與煙絲差異相對(duì)較小，單級(jí)風(fēng)選除雜將其剔除較為困難，目前多采用多級(jí)風(fēng)選除雜以達(dá)到較高的除雜效果。然而，采用多級(jí)風(fēng)選除雜方式勢(shì)必會(huì)造成煙絲含水率的損失，進(jìn)而影響煙絲物理質(zhì)量；同時(shí)，風(fēng)選除雜級(jí)數(shù)越多，剔除的煙絲量相應(yīng)也越多，造成煙絲損耗。因此，今后可考慮開(kāi)展風(fēng)選除雜與圖像識(shí)別除雜聯(lián)合除雜研究，例如，先采用風(fēng)選除雜將與煙絲密度屬性差異較大的大或長(zhǎng)梗簽剔除，后基于顏色和結(jié)構(gòu)尺寸差異采用圖像識(shí)別除雜，將與煙絲密度屬性差異較小的小或短梗簽剔除。

3 卷制過(guò)程煙絲異物除雜

卷制過(guò)程是卷煙加工的最后一道環(huán)節(jié)，剔除煙絲異物非常重要。經(jīng)打葉復(fù)烤和制絲環(huán)節(jié)煙草異物除雜后，卷制過(guò)程煙絲異物主要為成品煙絲中的梗簽，來(lái)源于制葉絲和制梗絲過(guò)程中產(chǎn)生的梗簽，即葉絲含梗和梗絲含梗。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)卷制過(guò)程煙絲異物除雜已開(kāi)展了大量研究，袁海霞等[34]對(duì)適應(yīng)細(xì)支卷煙加工特性的柔性風(fēng)選系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的葉絲柔性風(fēng)選系統(tǒng)能夠有效降低煙絲中梗簽含量，同時(shí)使剔除梗簽中的含絲量減少(損耗減少)，煙支含梗率由1.06%降低到0.74%，煙支物理指標(biāo)均有不同程度提升，煙支刺破等外觀質(zhì)量缺陷問(wèn)題得到了有效改善?？到饚X等[35]采用全因子試驗(yàn)并應(yīng)用響應(yīng)曲面法對(duì)柔性風(fēng)選機(jī)關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，發(fā)現(xiàn)風(fēng)速和風(fēng)門開(kāi)度對(duì)梗簽剔除率有顯著影響，確定了風(fēng)速和風(fēng)門開(kāi)度的最佳參數(shù)組合為19.0 m/s和11.5%，梗簽剔除率穩(wěn)定在90%以上。陳河祥等[36]對(duì)卷煙機(jī)二次風(fēng)分除梗除雜風(fēng)速自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在二次風(fēng)分風(fēng)道中增裝了風(fēng)速傳感器，改造了二次風(fēng)分風(fēng)道的調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)了二次風(fēng)分風(fēng)速的自動(dòng)控制，提升了風(fēng)分除梗和除雜效率。胡利波等[37]采用正交試驗(yàn)對(duì)卷煙機(jī)VE梗絲分離系統(tǒng)部分控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，發(fā)現(xiàn)小風(fēng)機(jī)正壓和擋流板高度對(duì)含梗簽率影響較為明顯，吸風(fēng)室大風(fēng)機(jī)負(fù)壓對(duì)剔除物含絲量影響較為明顯，確定了VE梗絲分離系統(tǒng)優(yōu)化參數(shù)組合為小風(fēng)機(jī)正壓0.8 kPa，大風(fēng)機(jī)負(fù)壓-10 kPa，擋流板高度67 mm，參數(shù)優(yōu)化后使煙支含梗率從原來(lái)的4.4%降低到2.1%。韓龍等[38]對(duì)ZJ112卷煙機(jī)組異物剔除二次分切輪氣路進(jìn)行了改進(jìn)，在保證配氣相位不變及配氣出口在同一直線的前提下，將前排煙支氣路改為與后排煙支氣路一致的線型通路，發(fā)現(xiàn)剔除異物煙支的準(zhǔn)確率由改進(jìn)前的93.33%提高到改進(jìn)后的100%。彭永剛等[39]研究發(fā)現(xiàn)，ZJ15卷煙機(jī)對(duì)煙絲的梗簽剔除程度最低，ZJ17卷煙機(jī)略高，ZJ19卷煙機(jī)最大；不同卷煙機(jī)可通過(guò)綜合調(diào)控工藝風(fēng)壓、擋板高度和回絲量等參數(shù)來(lái)降低卷煙機(jī)剔除梗簽中的含絲量。胡中軍等[40]對(duì)優(yōu)化ZJ17卷煙機(jī)參數(shù)以降低煙支中梗簽含量進(jìn)行了試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)小風(fēng)機(jī)正壓與煙支中梗簽含量呈正相關(guān)關(guān)系，梗導(dǎo)流板高度與煙支中梗簽含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。許建勇等[41]研發(fā)了一種卷煙機(jī)剔除梗簽物中煙絲在線分離回用裝置,應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，該裝置適用于各種機(jī)型的卷煙機(jī)，能實(shí)現(xiàn)在線回收和利用卷煙機(jī)剔除梗簽物中85%以上的煙絲，顯著降低了卷煙機(jī)的煙絲消耗。

綜上可知，目前對(duì)卷制過(guò)程煙絲異物除雜研究主要集中在卷煙機(jī)組優(yōu)化改造上，多圍繞工藝參數(shù)優(yōu)化、柔性風(fēng)選設(shè)計(jì)、分離系統(tǒng)改造及卷煙機(jī)型等對(duì)煙絲異物除雜效果的影響開(kāi)展研究。然而，采用柔性或多級(jí)風(fēng)選除雜方式勢(shì)必會(huì)影響煙絲含水率，造成煙絲損耗，而對(duì)卷煙機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化改造也會(huì)進(jìn)一步增加對(duì)卷煙機(jī)組及場(chǎng)地空間等的要求。因此，今后可考慮在卷制前，例如在煙絲輸送過(guò)程開(kāi)展風(fēng)選除雜與圖像識(shí)別除雜聯(lián)合除雜，降低卷制過(guò)程煙絲異物除雜難度。

4 廢煙處理過(guò)程煙絲異物除雜

國(guó)內(nèi)卷煙企業(yè)為節(jié)約卷煙生產(chǎn)成本，往往會(huì)對(duì)卷制過(guò)程中產(chǎn)生的有瑕疵、不滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的廢煙支進(jìn)行煙絲回收處理。廢煙處理的基本工藝流程[42]為：廢煙喂料—廢煙增溫增濕—廢煙處理煙絲分離—煙絲除雜提純—煙絲裝箱。廢煙處理后的回收煙絲主要含有碎紙片、碎紙屑、濾嘴、絲束、麻絲、膠塊等雜物，相對(duì)煙絲密度可分為較輕和較重兩類雜物。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究者對(duì)廢煙處理過(guò)程煙絲異物除雜已開(kāi)展了一些研究，河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司[43]開(kāi)發(fā)了一種殘煙支柔性處理系統(tǒng)，包括機(jī)架和機(jī)架上設(shè)置的梳理攤薄振槽，梳理攤薄振槽出料端銜接設(shè)置有柔性揉撕機(jī)構(gòu)，可提高殘煙支處理的出絲率和煙絲純凈度，降低煙絲的造碎和煙紙的破損，實(shí)現(xiàn)提高煙絲回收利用率和純凈度的目標(biāo)。付航等[44]基于智能相機(jī)開(kāi)發(fā)了殘煙絲異物智能剔除系統(tǒng)，主要包括智能相機(jī)系統(tǒng)、高速閥剔除系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)，智能相機(jī)通過(guò)軟件平臺(tái)實(shí)時(shí)采集殘煙絲圖像，通過(guò)軟件算法實(shí)時(shí)分析雜物信息，通過(guò)光源系統(tǒng)拉大色差，通過(guò)高速閥實(shí)時(shí)剔除雜物，處理后煙絲純凈度達(dá)到99.0%以上。河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司[45]發(fā)明了一種去除殘煙煙絲中卷煙紙片的裝置，該裝置通過(guò)在剝殘煙機(jī)后輸送殘煙煙絲的振槽上方加裝與振槽寬度一致的吸頭，在振槽輸送煙絲的同時(shí)，利用除塵器給吸頭以吸力對(duì)煙絲中的卷煙紙片進(jìn)行吸除，可有效提升殘煙絲的純凈度。浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司[46]發(fā)明了一種回用煙絲加工裝置及方法，包括喂料機(jī)、兩級(jí)分離器組和末端煙絲碎屑分離振槽，該裝置在將煙絲從壞煙支中分離出來(lái)的同時(shí)，利用風(fēng)選原理和光電除雜設(shè)備將回收煙絲中的雜物處理干凈，配置紙屑提取系統(tǒng)，可提高回收煙絲純凈度。深圳市聯(lián)君科技股份有限公司[47]發(fā)明了一種殘煙支煙絲在線分選裝置，包括接料斗、主體篩分機(jī)構(gòu)和收集器，該裝置能有效地將廢煙進(jìn)行分選，進(jìn)而提高煙絲回收再利用率和煙絲質(zhì)量。張家口市東力機(jī)械制造有限責(zé)任公司[48]發(fā)明了粗細(xì)廢煙支紙絲分離處理機(jī)，包括振動(dòng)排序板、煙支滾壓拉伸機(jī)構(gòu)、滾篩分離機(jī)構(gòu)和煙絲篩選機(jī)構(gòu)，能高效實(shí)現(xiàn)煙絲與異物的分離，提升回收煙絲質(zhì)量。北京天申正祥科技有限公司[49]發(fā)明了一種在線廢煙支煙絲回收系統(tǒng)，包括廢煙支刨切裝置、廢煙支松散裝置、廢煙振動(dòng)篩分裝置、回收煙絲在線添加裝置等，主要通過(guò)廢煙振動(dòng)篩分裝置實(shí)現(xiàn)煙絲與碎紙片等異物的分離。云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司[50-51]發(fā)明了一種廢煙煙絲正反面除雜除塵裝置，包括變頻振動(dòng)輸送裝置、靜電板、靜電發(fā)射機(jī)、刮板等，采用靜電板對(duì)來(lái)料廢煙煙絲正面和背面中的雜物、飛塵進(jìn)行吸附，能徹底去除廢煙煙絲中雜物、煙末和飛塵，處理后煙絲純凈度能達(dá)到99.99%，且處理前后煙絲含水率變化率≤0.3%。云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司[52-53]發(fā)明了一種回收煙絲除雜裝置及其對(duì)回收煙絲進(jìn)行除雜的方法，包括第一風(fēng)分單元、回收煙絲輸送單元、輕雜物收集單元、第二風(fēng)分單元、重雜物收集單元及煙絲回收單元，采用風(fēng)力風(fēng)選原理并借助固定床的作用分步有效剔除回收煙絲中的較輕和較重雜物，同時(shí)還具有對(duì)回收煙絲補(bǔ)濕的功能，處理后煙絲純凈度達(dá)到99.99%，且處理后煙絲含水率滿足(12.0±0.5)%指標(biāo)要求。鄭州格蘭高環(huán)境工程有限公司[54-55]發(fā)明了一種廢煙支煙絲回收裝置、一種用于煙絲回收的除雜凈化裝置，包括煙支理順裝置、煙支剖切裝置、煙絲-雜物分離裝置、煙絲凈化裝置等，能夠較徹底地去除煙絲中的雜質(zhì)，并具有機(jī)械化程度高、適用不同規(guī)格煙支、煙絲回收效率高等特點(diǎn)。

綜上可知，廢煙處理過(guò)程煙絲異物除雜的對(duì)象主要明顯不同于卷煙加工過(guò)程中的煙草異物。目前國(guó)內(nèi)研究者對(duì)廢煙處理過(guò)程回收煙絲異物除雜研究主要集中在基于風(fēng)選、圖像識(shí)別及靜電吸附原理的除雜裝備研發(fā)上，但大多缺乏有效的除雜效果驗(yàn)證及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，以及除雜處理后對(duì)回收煙絲的結(jié)構(gòu)、含水率等質(zhì)量指標(biāo)的影響研究。

5 結(jié)論與展望

本文綜述了國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程打葉復(fù)烤、制絲、卷制和廢煙處理4個(gè)環(huán)節(jié)煙草異物除雜研究進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)，卷煙加工過(guò)程中煙草異物除雜方法有人工挑揀、篩沙機(jī)、金屬探測(cè)儀、風(fēng)選除雜、光電除雜、圖像識(shí)別除雜、激光除雜和靜電除雜等，不同煙草異物除雜方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，但當(dāng)前國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程中除雜技術(shù)和工藝基本都是單獨(dú)使用的，難以去除掉煙草中的所有異物，或以影響煙草物理質(zhì)量及增加煙草損耗為代價(jià)來(lái)保證除雜效果。針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)卷煙加工過(guò)程煙草異物除雜研究進(jìn)展，未來(lái)可在以下3個(gè)方面展開(kāi)研究：1)進(jìn)一步明確各種除雜方法的自身特點(diǎn)、使用條件及適用范圍，通過(guò)系統(tǒng)分析各種除雜方法的除雜對(duì)象、除雜效果、使用成本及對(duì)煙草質(zhì)量和損耗的影響等，為不同卷煙加工環(huán)節(jié)、不同煙草異物種類及不同除雜要求選擇適宜的除雜方法和工藝提供指導(dǎo)；2)對(duì)各種除雜方法和工藝開(kāi)展深入研究和升級(jí)研究，特別是當(dāng)前普遍應(yīng)用的風(fēng)選除雜、圖像識(shí)別除雜和激光除雜，要提升除雜效果，拓寬適用范圍，同時(shí)盡可能彌補(bǔ)除雜技術(shù)自身的不足，例如，圖像識(shí)別除雜要進(jìn)一步提升雜物識(shí)別精度和剔除準(zhǔn)確性，同時(shí)提升除雜效果與處理量；激光除雜要形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，加快推進(jìn)激光除雜技術(shù)和裝備的國(guó)產(chǎn)化，降低使用成本；3)系統(tǒng)開(kāi)展多項(xiàng)除雜技術(shù)融合的復(fù)合除雜技術(shù)研究，充分發(fā)揮各項(xiàng)除雜方法和技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)，以彌補(bǔ)單項(xiàng)除雜技術(shù)的缺陷，提升卷煙加工過(guò)程煙草異物除雜工藝水平。