煙草制品生產企業制絲線煙梗表水分離方法的探究

方瑞萍，張興禮，普云偉，肖智斌，馬加平，田德興

（紅云紅河煙草集團 會澤卷煙廠，云南 會澤 654200）

煙梗是煙葉的組成部分，其重量約占煙葉的25%。煙梗制絲后添加到卷煙產品配方可以有效降低焦油和煙堿含量。生產過程中，在線監測儀器數據顯示，煙梗預處理工序，從水洗?！＝z加料段水分波動較大，經過車間質量管控團隊的多次討論，分析得知：水洗梗表水過多，導致一級HT 和二級HT 潤透煙梗的效果差。為解決水洗梗表水過多的問題，本文對煙梗表水的分離方法進行探究，使煙梗制絲過程的水分符合工藝指標要求。

1 現狀調查及原因分析

水洗?！＝z加料段在梗加生物酶入口、梗絲加料入口、梗絲加料出口這三個點安裝有在線水分儀，在生產過程中，實時監測了2019 年5 月份20 個批次在這三個點的含水率，結果如圖1。由趨勢圖可看出，梗加生物酶入口水分儀檢測值的總體波動范圍是5.15%（單批次工藝經驗值：30±2%，即波動范圍值是4%）、梗絲加料入口水分儀檢測值的總體波動范圍是5.11%（單批次硬性工藝考核值：31.5±1.5%，即波動范圍是3%）、梗絲加料出口水分儀檢測值的總體波動范圍是5.23%（單批次硬性工藝考核值：33.5±1.5%，即波動范圍是3%），三個點水分儀檢測值的總體波動范圍值均超過了單批次值，因此，需要從源頭上解決問題。

從水洗梗到一級HT 潤梗的過程示意如圖2。這一過程中，由于水洗梗網帶不能把煙梗表面的水分充分過濾分離，帶著大量表水的煙梗通過濾水振槽-皮運機-振槽輸送進入一級HT 內進行增溫增濕的過程中，大量表水仍然附著在煙梗表面，當一級HT 對煙梗進行增溫增濕時，因表水的存在，使HT 的工作蒸汽部分冷凝成水，降低了HT 工作蒸汽的熱效率，不利于煙梗的回透、軟化、降解等，最終降低了HT 對煙梗的潤透效果，從而影響后續工序煙梗水分的穩定性。另外，因為一級HT 冷凝水增多后，混合著煙梗一同進入下道工序的皮運機，污染輸送帶。如果能解決煙梗表水過多的問題，HT 潤透煙梗的效果就會提高，后續工序的水分波動就會減小，加工質量就會得到改善，HT 冷凝水也會減少，輸送帶的污染減少。廖強等人在利用正交試驗對煙梗預處理工藝參數的優化研究中間接表明：提高一級HT 的潤透效果，能及時解決生產過程中因各生產要素變化而導致的煙梗含水率波動問題，從而有效控制梗絲含水率的穩定性。王廣超等人對煙梗預處理段工藝參數的優化研究中也表明，一級潤梗后煙梗表水的多少，會直接影響后續工序物料的含水率。

圖1 三個點水分波動趨勢圖

表1

2 降低煙梗表水的方案選擇

根據分析得知，只有降低水洗梗工序煙梗的表水，才能從源頭上解決水分波動的問題。本研究就如何降低水洗梗表水問題提出三種創新方案。方案一：加大網帶的孔徑，同時在網帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水；方案二：增加網帶的長度，同時在網帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水；方案三：在網帶上方加噴吹裝置分離煙梗表水。各種方案的優缺點分析如表1 所示。

經過對三個方案的分析和對比，從可行性、經濟性、適用性等方面考慮，最終確定方案三：在網帶上方加裝噴吹裝置分離煙梗表水為最佳方案。

圖2

3 措施制定及實施

要實現降低水洗梗煙梗表水，達到煙梗后續處理工藝的水分穩定性，關鍵控制點在于噴吹裝置的設計制造、安裝、壓力控制及啟?？刂?。

3.1 實施一：噴吹裝置的設計制造

經過查閱相關資料，現場的勘查、測量，以及與零配件加工廠的咨詢和銜接，確定了噴吹裝置的設計方案、選材等，最終完成了相關零配件的設計圖和組裝圖，并將圖紙交由外協單位加工完成噴吹裝置的實物。

3.2 實施二：噴吹裝置的安裝位置確定

將噴吹裝置安裝在一次回潮后網帶上方，可在網帶長度方向任意調整位置。

3.3 實施三：噴吹裝置壓縮氣的壓力控制

在供氣壓力管道后端安裝手動球閥、過濾調壓閥、通斷電磁閥，將壓縮氣壓力調制合適壓力后再引入到噴吹裝置的工作。

3.4 實施四：噴吹裝置的啟?？刂?/h3>

從節能方面考慮，當煙梗來料時啟動噴吹裝置運行，當無煙梗來料時，停止噴吹裝置運行。通過一次回潮前端電子秤來料檢測信號，來控制壓縮氣管路上的通斷電磁閥安裝連接的電控工作。

4 效果驗證

4.1 含水率驗證

經過觀察和檢測發現，安裝噴吹裝置后，煙梗處理段水分穩定性有了明顯好轉，抽查20 個批次在三個點處的水分檢測值，如圖3 所示。

圖3 加裝噴吹裝置后三個點水分值的波動趨勢圖

由圖看出，安裝噴吹裝置后梗加生物酶入口水分儀檢測值的總體波動范圍是2.66%、梗絲加料入口水分儀檢測值的總體波動范圍是1.85%、梗絲加料出口水分儀檢測值的總體波動范圍是1.68%，水分儀檢測結果較穩定，且均優于目標值。把安裝噴吹裝置前后的各批煙梗表水分趨勢做對比，可以得知改進后梗處理段水分穩定性明顯得到改善。說明此次的方案已經達到了預期的目的，煙梗處理段的水分波動減小，梗處理段的水分更穩定，使后續梗絲的質量得到更好的保證。

4.2 噴吹裝置空氣壓力的驗證結果

在安裝噴吹裝置后，噴吹效果和壓縮空氣的壓力密切相關，為了達到既節能又可以按要求減少水洗梗后煙梗的表水，每10 個批次在壓縮空氣的不同壓力和相應的噴吹效果做了驗證，用梗加生物酶入口水分儀檢測值的波動情況來做具體驗證，結果如圖4 所示。

圖4 不同壓力下的噴吹效果圖

如圖4 所示，當壓縮空氣壓力小于2.0bar 時，水分波動比較明顯，當壓縮空氣壓力大于2.0bar 的時候，水分波動明顯趨于穩定，為了節約能耗，噴吹裝置壓縮空氣壓力確定為2.0bar。

5 結語

安裝噴吹裝置后梗加生物酶入口含水率、梗絲加料入口含水率、梗絲加料出口含水率穩定性明顯得到提升。提高了切梗絲、烘梗絲質量，增加了梗絲的整絲率、降低梗絲的造碎，促進梗絲加料、加香后內在品質的改善，為卷煙生產提供了較好的質量保證。本次探究活動解決了煙梗一次回潮工序煙梗表水過高的問題，從源頭上為煙梗制絲過程的工藝控制提供了較好的技術保障。