煙草加香加料的降耗分析

蔡利民

摘 要 目前，國內煙草行業內加香加料設備主要是通過香精香料與蒸汽或壓縮空氣相結合方式使煙絲煙葉吸收，從而改善卷煙吸味品質和保持卷煙風格。在實際生產加工中，試驗線加香加料系統的過濾罐過大，造成香精香液的浪費。基于此，車間組織人員通過實施攻關，以降低加香加料每罐次損耗。

關鍵詞 加香加料；管路；過濾器

中圖分類號：TS43 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.03.076

1 卷煙加香加料的作用

卷煙加料作用是減輕刺激性，改善余味，使煙氣柔和細膩，并可改進煙草的保潤性、柔韌性、燃燒性和防霉等物理性能。卷煙加香的作用，1）賦予煙草制品優美舒適的嗅香，增強人們的吸煙欲望；2）賦予煙草制品的煙氣特征香氣，消除不同等級煙葉之間的差異并使之相互協調，協調不同類型煙葉的香氣，增加或增強某些香氣，使煙香豐滿，模擬某些類型煙葉的香氣；3）減輕煙氣的刺激性，掩蓋雜氣，使煙氣柔和圓潤，并能改善余味[1]。

卷煙加香加料主要通過影響卷煙主流煙氣化學組成而起作用。卷煙主流煙氣化學組成決定卷煙品質，其中香味成分的種類和比例決定香氣質，香味成分的總量決定香氣量，煙氣的酸堿平衡對口感有重要影響。卷煙加香加料可對主流煙氣組成產生重要影響。因為揮發性香料和添加劑可以直接轉移到主流煙氣中；香料和添加劑在卷煙加工、放置和燃吸過程中，發生化學反應產生新物質；香料和添加劑在卷煙燃吸過程中熱解產生新物質。例如，糖類物質在燃燒后產生酸性煙霧能中和煙草含氮物燃燒后產生的堿性物質，從而減輕刺激性和改善余味；糖類物質在煙草加工過程中和煙草燃燒時參與棕化反應，產生香味物質；糖在煙草燃燒時本身會焦化、產生優美舒適的焦甜香。

卷煙加香加料能減輕刺激性，使煙氣柔和細膩，改善余味，并可賦予煙草制品優美舒適的嗅香，賦予煙草制品的煙氣特征香氣，使煙香豐滿。因此，卷煙加香加料對改善和穩定卷煙品質，尤其對確立卷煙風格有重要影響。卷煙加香加料對形成中式卷煙獨特的香氣風格和口味特征起了重要作用[2]。

2 加香加料工作原理

系統通過管路將料液計量后送入調制罐內，并經過過濾器、輸送泵和管路將調制好的料或香液送入移動罐內，再將移動罐送到車間每個加香加料現場接入，經過過濾器、齒輪泵經流量計控制后向滾筒內實施定比跟蹤施加，實現對物料自動定量配比，工作結束后，余料回收并現場吹掃清洗。

2.1 問題現狀

制絲生產線中，加香加料工序主要是改善煙葉煙絲的物理性質，從而改善產品的感官質量。試驗線加香加料系統使用兩個容量約4 g的過濾罐過濾料液，通過鐵氟龍管連接，將料液由移動罐引入過濾罐再施加。為保證加料精度需預填充，其包含對兩過濾罐進行填充，填充量達8 kg。在實際生產中，每批次物料只需要施加料液在10 kg左右，料液在允許時間內未使用將作廢，為此車間組織人員攻關，降低加香加料每罐次損耗。

該制絲試驗線流量為5 00 kg·h-1，負責產品開發生產試制，為使系統達到高自動化、高可靠性、計量準確，在總體設計時，應遵循以下原則：1）保障系統工作的可靠性，合理選擇關鍵的控制器件、檢測器件和執行器件；2）保證系統的先進性；3）根據工藝流程要求，合理設計加香加料的工藝流程，優化設備總體配置和結構，根據人流和物料路徑合理進行設備平面布置；4）最大限度地提高自動化程度；5）考慮企業生產發展的需要，預留改造位置和通訊接口等。而試驗線的加香系統配置的與制絲主線3 000 kg·h-1或者5 000 kg·h-1一樣，完全不合理。主要有以下幾個方面。

1）由于香精香料液體是采用移動罐來儲存并使用，生產過程是將需要生產批次的香精香料罐運送到現場，采用快速接頭將其與加料系統直接連接，而每天生產有很多牌號就會有剩余香精香料的現象。國內各卷煙生產企業使用移動罐式加香加料的普遍存在上述現象，造成不必要的損失。每批次回料產生的過濾罐內8 kg料液在允許時間內未使用將作廢。試驗線每批料液施加量為18 kg左右，該浪費占比約44%。

2）由于生產結束后過濾罐中會有殘留物，則每天生產前需要清洗過濾罐，操作工每班至少花費15 min拆開過濾罐清洗過濾網，工作量較大。

3）過濾罐的工作原理是高進低出，出口處與過濾罐底部有一定的距離，使濾罐底部出料管路清吹時有時存在料液殘余情況，存在混牌的風險。

4）連接移動罐的軟管材質是鐵氟龍編織金屬軟管，每天需要拆裝多次表面易開裂及形成毛刺，存在滴漏、傷人等風險。

5）加香加料管路及過濾罐都是不銹鋼材質，目視化并不顯著。

2.2 原因分析

1）試驗線生產流量為500 kg·h-1，制絲主線生產流量3 000 kg·h-1或者5 000 kg·h-1，而配置的加香加料系統是一致的，不遵循系統設計的原則。試驗線生產量小配料量較小，當前8 kg過濾罐設計容量偏大，因料液存在時限要求，回料料液規定時間內未使用將產生浪費。

2）過濾罐的工作原理采用高進低出走向式，導致過濾網內存在料液殘渣，同時低于出料管路的底部殘余料液無法被清吹出去。

3）每天需要更換多批次的料液，則鐵氟龍材質軟管每天需要拆裝多次易出現表面開裂情況。

4）過濾罐無法實現自清洗功能，使得操作工每班都需拆開過濾罐清洗過濾網。

5）加香加料全部管路采用不銹鋼材質的管路及過濾器，操作無法觀察料液的實時狀態。

2.3 制定對策

根據制絲生產過程中加香控制精度要求，對加香系統進行檢驗、分析，針對管路系統浪費香料液的問題，對其管路系統、控制程序進行了優化設計，提高了加香系統運行的精確性、可靠性和經濟性，提高了產品質量的一致性。

為滿足煙草制絲線對集中加香加料系統的生產要求，通過完善加香加料系統的設計原則、工作流程和設備配置，優化系統設計中的技術要求、元器件選型等關鍵點和主要功能，提高了系統的運行效果。對試驗線加香加料系統的過濾系統進行改造：1）采用前置過濾器降低每罐次消耗；2）重新設計過濾管路，利用前置過濾器特性實現濾網自清潔；3）改鐵氟龍材質軟管為波紋管；4）采用前置過濾器透明杯，具有可視性；5）將管路中的管徑縮小。

2.4 成果成效

1）節約香精香料成本，當天加料系統待報廢料液量由10 kg降為3 kg，按每月生產22 d、每月9 d隔天生產不同牌號情況來計算，總計節約香精香料成本約63 kg。

2）改造后，不需要每天清洗過濾網，減少操作人員開機檢查時間，降低操作工勞動強度，提高了生產效率。

3）現過濾罐采用低進低出工作原理，避免了因置底出現料液殘余而導致的混牌風險。

4）波紋管材質良好，未再出現開裂，規避了料液滴漏、毛刺傷人等風險。

5）將過濾器改為前置過濾器，可直接觀察到料液情況，目視化顯著。

2.5 成果推廣和標準轉化

1）將成果推廣至制絲主線加香加料系統；2）將改造過程上傳至企業學習平臺共享；3）該改造成果具有獨創性，目前正在申請實用新型專利；4）是組織相關培訓，向維修人員分享改造技巧及思路。

3 結語

通過此次攻關對試驗線加香加料系統進行改造，系統投入運行后性能穩定、加香加料精度高，滿足生產要求，降低加香加料每罐次損耗，從而節約了生產成本。

參考文獻：

[1] 陳良元.卷煙生產工藝技術[M].鄭州：河南科學技術出版社，2002.

[2] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規范[M].北京：中央文獻出版社，2003.

（責任編輯：趙中正）