烘道干燥技術在造紙法再造煙葉生產中的應用

藍建斌　李　曉

（1.鄭州輕工業學院，　河南　鄭州　450002；2.金閩再造煙葉發展有限公司，　福建　羅源　350600）

烘道干燥技術在造紙法再造煙葉生產中的應用

藍建斌1、2李曉1

（1.鄭州輕工業學院，河南鄭州450002；2.金閩再造煙葉發展有限公司，福建羅源350600）

造紙法再造煙葉的生產過程中，涂布后的干燥工序對后續的加工處理及成品的感官品質起著至關重要的作用。目前國內造紙法再造煙葉生產過程中，涂布后一般采用熱風烘道進行干燥。熱風烘道的結構、運行溫度、熱風風速及控制形式等不但影響產品干燥的速率和生產的效率，而且其干燥的速度和溫度還將影響煙草薄片的感官品質。通過對熱風烘道工作原理介紹、在再造煙葉生產過程中的工藝流程和生產應用等方面的分析探討，闡述了熱風干燥技術在造紙法再造煙葉生產過程中的使用，為設備的優化及生產過程的控制提供參考。

熱風烘道造紙法再造煙葉干燥應用

0　前 言

造紙法再造煙葉是國內最近幾年迅速發展的一種新型煙草制造技術。它主要以廢棄的煙梗、煙末、紙漿纖維以及部分低檔次煙葉等煙草物質為原料，經過浸提、磨漿、抄紙、浸涂、烘干等加工處理，制成形狀接近甚至優于天然煙葉的煙草薄片，并用于卷煙生產。在造紙法再造煙葉的生產過程中，涂布后的干燥工序對后續的加工處理及成品的感官品質起著至關重要的作用。目前國內造紙法再造煙葉生產過程中，涂布后一般采用熱風烘道進行干燥。熱風烘道的結構、運行溫度、熱風風速及控制的形式等不但影響產品干燥的速率和生產的效率，而且其干燥的速度和溫度還將影響煙草薄片的感官品質。

1　原 理

烘道干燥技術，主要是利用呼吸式循環熱風穿透技術對產品實現干燥而達到產品要求的干度。烘道干燥技術主要應用在涂布或者施膠以后的無接觸式氣浮干燥。由于再造煙葉產品和通常的紙頁相比較，片基的抗張強度小，如果采用無接觸式氣浮干燥極易斷紙和堵塞；采用雙層夾網運載方式進行，又將影響其干燥效率；因此通常采用單層干網運載的方式運行。

在生產過程中，再造煙葉在熱風烘道干燥過程受到主要包括原料、入烘道溫度、烘道熱風溫度、烘道熱風速度等多個因素的影響。

1.1原料

再造煙葉原料主要來源于煙葉打葉復烤附屬產品（煙梗、烤機煙葉碎片）、卷煙企業篩選煙末、除塵系統產生的煙塵、卷煙殘絲等，原料形態具有較為復雜而又難以控制的多樣性和不穩定性。但總體可以分為三大類：煙梗和碎葉片及煙末。三類原料不管從物理特性還是化學特性都存在明顯差異。煙梗、碎葉片及煙末類原料的物理化學特性的不同，其所生產的片基的強度和脫水性能均不同。片基的強度和保水性還將受到原料的產地、年份的影響。在實際生產過程中將根據原料的不同而調整設備的運行參數，以保證片基高效穩定地干燥。

1.2產品入烘道的溫度

再造煙葉片基入烘道的溫度將影響其在烘道中的脫水干燥。當進入烘道的產品溫度較高時，則減少片基在烘道中預熱升溫時間，進而加快其干燥脫水。同時也有利于涂布液在片基上的滲透吸收，減少薄片表面涂布的可能。產品進入烘道時溫度較低則將延長其在烘道中升溫的時間，降低產品在烘道中蒸發效率，增加烘道的負荷。然而入烘道時的溫度取決于進涂布前片基溫度和涂布液溫度，受制于片基抄造工序和涂布液制備工序工藝。

1.3烘道熱風溫度

烘道熱風溫度是影響干燥能力和產品質量最主要的因素。熱風的溫度較高時，產品將較快速的脫水干燥，但是其會影響涂布液在片基上的滲透吸收，同時影響再造煙葉的色澤，更重要的將影響煙草的感官品質。為了保證產品感官品質，目前行業內多采用“低溫慢烤”的烘道干燥理念：即在較低的熱風溫度下適當延長烘道的長度，提高熱風的速度等方式來滿足烘道內的脫水干燥能力；并獲得較好的烘干曲線的控制手段，以利于根據不同的產品特性和工藝要求進行調整熱風溫度曲線，從而保證再造煙葉具有較好的的感官品質。如福建金閩再造煙葉目前生產線熱風烘道即由原6 m×4組改造成6 m×8組。在建的“七匹狼”煙葉專用線則將采用6 m×12組共72 m有效干燥烘道的熱風干燥系統進行干燥。

1.4烘道熱風速度

熱風速度也是影響烘道干燥效率的一個重要因素。當產品在烘道中受到高溫的熱風高速沖擊，甚至被熱風所穿透，則將大大加快產品的干燥速度。根據模擬計算，如果在其他條件不變的情況下，當熱風溫度升高10℃所獲得的額外蒸發能力相當于升高6.5 m/s送風速度所獲取額外干燥能力，而將熱風速度提高6.5 m/s所耗的能耗將遠高于提高溫度的能耗，因此通常先調節溫度來增減設備干燥能力。另外由于薄片產品本身的纖維結構及強度，為了保證生產的穩定進行，熱風的速度也會受此限制。由于目前多數生產線均采用單托網的形式傳遞再造煙葉，因此在調節風量時，必須滿足不使薄片被吹起的要求，避免導致產品堵塞斷裂的可能。在此前提下，通常調節溫度不容易使生產過程中產生不必要的問題。

1.5排風濕度

如果只是將水分蒸發出來，而不將其帶走，則烘道干燥效率將受到非常大的影響，因此在烘道干燥過程中必須設定一個比較適宜的送風速度和濕度排風主要用來控制循環風的濕度，從而避免在循環中的熱空氣趨近飽和狀態，對干燥產生抑制作用。但是如果不是濕度趨近飽和情況下，其濕度對烘道干燥效率的影響較小，通常不通過調節濕度來控制干燥能力。

1.6其他

烘道傳輸網帶的材質結構將影響熱風的穿透能力，進而影響烘道的干燥效率。生產車間環境的溫濕度、操作控制等均將影響烘道干燥的效率。

在上述各影響因素中，為了在達到高效、經濟、安全、快捷的控制烘道干燥，進而保證良好的產品質量，通常，在生產過程中，調節的優先級為溫度＞風速。生產過程中主要通過調整各組烘道的熱風溫度，即通常說的控制良好的溫度曲線來實現對生產過程和產品質量的控制。

2　工藝流程和主要設備

目前造紙法再造煙葉生產過程中采用的烘道干燥為呼吸式循環熱風穿透干燥的形式［1］。也是目前為止被證明在實現干燥的同時還能良好地控制再造煙葉產品品質和有效降低能耗的一種干燥方式。其一組熱風箱系統的基本流程和主要設備、儀表，見圖1。

圖1　烘道干燥示意圖

烘道干燥的基本元件包括：熱風箱本體、新風過濾器、新風風機、熱回收裝置、廢氣排風機、新鮮蒸汽加熱器、循環風機、管道格柵、管路系統及控制系統。

此系統在運行中，將在確保該工序工藝參數要求的情況下，盡可能采用回風從而使能耗降低到更低的水平；同時補充部分新風以達到風量及濕度的平衡。烘道干燥系統的運行主要通過上述這些設備及控制系統來實現。

3　生產應用

在設備選型和設計時，為了便于維護及節約綜合投資，通常將各組烘箱都選擇相同的通風組件。實際生產中，將根據原料特性、片基結構、進烘道時片基的水分等情況，選擇合適的烘道溫度曲線，以構筑出符合生產質量要求的蒸發曲線。在生產過程中前段工序的工藝實現情況和烘道溫度設定及各烘道風量分配顯得非常重要［2］。烘道設計計算模型中各段蒸發曲線見圖2。

圖2　烘道設計制造廠商計算模型中理論的各段蒸發曲線

圖2為烘道的濕度、熱風溫度、薄片溫度和蒸發量的曲線圖。在圖2中可以看到，由于造紙生產過程中紙機車速和產量均較低，蒸發段在前面約80%的烘道長度即已完成，但總的烘干趨勢依舊是比較明顯的。但是實際上在再造煙葉生產過程中為了更好地提高產品的質量，實際運行過程中在烘道的前段采用較低的溫度，中間階段較高溫度，后段較低溫度，以保證涂布液更好的滲透和產品有較好感官品質，見表1、表2。

表1　生產運行中某牌號產品烘箱主要參數值

表2　生產運行中某牌號產品烘箱各段水分值

4　結束語

通過對熱風烘道工作原理、在再造煙葉生產過程中的工藝流程介紹和生產應用等方面進行分析探討，闡述熱風干燥技術在造紙法再造煙葉生產過程的使用，為設備的優化及生產過程的控制提供參考。

［1］謝丁意，鄒雁.造紙法再造煙葉生產線熱風干燥箱系統改造［J］.設備維修與改造，2014（1）：40-41.

［2］劉攀，賀磊，歐陽春，等.造紙法再造煙葉基片干燥過程中的熱分析［J］ .煙草科技，2013（7）：13-14 .

作者介紹：

藍建斌（1981—）男碩士研究生，從事造紙法再造煙葉生產管理。聯系電活：13405921069