煙絲風(fēng)送過程含水率變化趨勢研究

范 羿，王錫瑩，何曉瑩，王夏婷，吳 峰，任 瀟

（紅塔 （煙草）集團有限責(zé)任公司玉溪卷煙廠，云南 玉溪 653100）

煙絲水分作為卷煙工業(yè)制絲工藝段重要控制參數(shù)，嚴重影響卷煙煙氣水分、燃燒品質(zhì)及粒相物揮發(fā)性成分的組成，進而影響卷煙的物理特性、可燃性、煙氣成分及感官特性等［1-3］。特別是，來料煙絲含水率的控制對卷煙品質(zhì)及其它卷煙參數(shù)的影響尤為嚴重。含水率過高，易造成煙絲結(jié)團、結(jié)卷，致使卷煙設(shè)備阻塞，影響生產(chǎn)效率，同時影響卷煙感官品質(zhì)，抽吸時煙香無法充分透發(fā)；含水率過小則煙絲造碎大，加工消耗高，煙支單支克重波動大，且容易出現(xiàn)煙絲掉落造成空頭等缺陷［4］。目前對煙絲含水率的研究大多集中在制絲環(huán)節(jié)的烘絲段，對卷包過程環(huán)節(jié)水分變化的研究鮮有報［5-6］。為調(diào)查來料煙絲從送絲、卷制、包裝各工序加工環(huán)節(jié)過程中的水分散失情況，擬對煙絲輸送過程中水分變化的趨勢進行研究，掌握各工序環(huán)節(jié)中煙絲水分變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料

選取某牌號正常出柜風(fēng)送煙絲。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

常德煙機公司ZJ17卷煙機，ZB45包裝機，S90儲煙器；1＃機距離儲絲房近，風(fēng)送管道彎道5個，2＃機距離儲絲房遠，風(fēng)送管道彎道8個。

1.3 環(huán)境條件

環(huán)境條件如表1所示。

表1 各點環(huán)境溫濕度監(jiān)測

1.4 檢測儀器

烘箱恒溫干燥箱UT12；電子天平PB303-S。

1.5 方法

1.5.1 取樣方法

分別選取送絲距離較遠和較近的卷制包裝機組進行取樣：Ⅰ機距離風(fēng)送輸送較近，Ⅱ機距離風(fēng)送輸送較遠。分別設(shè)置7個取樣點 （如圖1所示）：加絲機 （a）、卷煙機落料斗 （b）、煙條出口 （c）、煙支出口 （d）、儲煙器 （e）、盒裝包裝出口 （f）、條裝包裝出口處 （g），等時間間隔內(nèi)進行取樣。

圖1 各取樣點示意圖

1.5.2 水分測試方法

樣完成后，每個樣品按照 “四分法”取2個雙杯稱重做樣并記錄，烘箱100℃恒溫2 h后再次稱重，通過比較烘前烘后的數(shù)據(jù)得出煙絲含水率。含水率計算公式：

2 結(jié)果分析

2.1 煙絲樣品水分檢測數(shù)據(jù)

通過對7個工序分別進行取樣，對煙絲含水率進行分析，結(jié)果分別見表2（Ⅰ機）和表3（Ⅱ機）。

表2 Ⅰ機煙絲含水率檢測數(shù)據(jù)

由表2可知，7個工序中煙絲水分含水率最大的是料斗處，水分變化較大的是煙支出口處，但7個工序煙絲含水率總體差異不明顯。

表3 Ⅱ機煙絲含水率檢測數(shù)據(jù)

由表3可知，7個工序中煙絲水分含水率最大的仍是料斗處，水分變化較大的是盒裝包裝出口處，7個工序煙絲含水率總體差異不明顯。

2.2 煙絲樣品水分控制分析

為分析不同取樣點的水分控制及波動情況，將2.1中所檢測的水分含量，通過SIMCA統(tǒng)計分析中的Hotelling T2控制圖對波動情況進行分析。結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 Ⅰ機煙絲含水率變化T2控制圖

圖3 Ⅱ機煙絲含水率變化T2控制圖

由圖2可知，Ⅰ機煙絲含水率均在95%的閾值范圍內(nèi)，但煙支出口水分存在較大波動，條裝包裝出口處次之。

由圖3可知，Ⅱ機煙絲含水率均在95%的閾值范圍內(nèi)，但盒裝包裝出口處水分存在較大波動，條裝包裝出口處次之。

通過圖2和圖3可知，在煙支及包裝出口過程中水分存在一定的波動，這可能于包裝過程中間隙物流的流體動力有一定關(guān)系，但均在控制范圍內(nèi)，波動對煙支影響甚小。

2.3 煙絲樣品水分變化趨勢分析

通過對機Ⅰ、Ⅱ7個工序水分變化趨勢進行分析，結(jié)果見圖4所示。

由圖4可知，機Ⅰ、Ⅱ在7個工序中水分含量變化趨勢保持一致，呈現(xiàn)出逐步下降至穩(wěn)定的趨勢。其中機Ⅰ各工序中水分含量均高于機Ⅱ，但無明顯的差異。這可能由于機Ⅰ離風(fēng)送輸送較近，水分尚未達到平衡。

圖4 Ⅰ、Ⅱ機煙絲含水率比對分析

3 結(jié)語

通過對離風(fēng)送機較近和較遠的兩個機組的7個不同工序的煙絲樣品水分含量進行分析，結(jié)果顯示：1）離風(fēng)送機較近的機組Ⅰ不同工序水分含量均高于離風(fēng)送機較遠的機組Ⅱ。表明，煙絲通過各工序，水分呈現(xiàn)出逐步穩(wěn)定的趨勢；2）對于機組Ⅰ和Ⅱ的不同工序，水分存在不同程度的波動。其中煙絲水分含量在煙支出口、盒裝和條裝工序易存在波動，該工序為進一步對煙絲水分含量進行控制提供了基礎(chǔ)依據(jù)；3）通過對風(fēng)力送絲、卷制、包裝以及煙支在卷包車間輸送過程中，各工序產(chǎn)品水分變化情況的跟蹤測試，了解送絲過程對卷煙成品水分影響的變化規(guī)律，為確保卷煙成品含水率的穩(wěn)定性，可利用調(diào)整環(huán)境溫濕度。