碎煙篩分輸送中非煙雜質的在線剔除工序

羅開才，羅晉凡，李存華，雷 猛，金 劍，祁躍東，陳曉峰

（紅塔煙草（集團）有限責任公司，云南玉溪 653100）

0 引言

在煙草行業，打葉復烤是一項基礎工作，是卷煙原料的初級加工，其中有一項重要工序剔除非煙雜物，它貫穿從煙葉收購、鋪把分級、打葉風分等全序列，甚至包括離線和在線的碎煙處理及后續卷煙制絲工藝等。非煙雜物嚴禁進入卷煙工藝，為零容忍，以確保每只香煙的原料純潔性，因此剔除非煙雜物，無論在復烤還是制絲工藝，如何完善都一直在探討研究[1-3]。所以，它是煙草加工業重點，是煙草領域基礎性及共性的技術問題，也是實現煙草精益生產的永恒課題。

各收煙站點從煙農收購的煙葉，盡管都經過了精細化的分揀、嚴格的質控等，但或多或少含有非煙雜物，所以在復烤車間的鋪把分級、煙葉整理工藝中，均采取大規模的人力物力進行剔除，打葉復烤工序中還要采取先進的科技手段如金屬異物剔除機、粘毛帶除雜、麻絲剔除機等進行剔除。這些非煙雜物主要分為3 類：①金屬、塑料纖維、橡膠條、羽毛及毛線等；②麻線、棉絨等；③非煙草植物、稻草等。針對更難處理的復烤車間煙葉碎屑原料處理，雖然占比復烤產量少但卻包含了整個車間最多的非煙雜物，它不但容易包括上述非煙雜物的某些種類，甚至還包括其他如粉塵、灰塵以及工作人員身上掉落的毛發、棉絨等。

碎煙也稱煙葉碎屑，可產生于各個生產線環節：①已收購的煙葉輸送到復烤車間開箱時；②煙葉鋪把分級、煙葉整理中；③清掃備料區；④各生產線、各機臺上或各管道內清掃后。其中最難剔除的是麻線、羽毛、毛線、棉絨及稻草類。盡管產生之前均采取了無數工序剔除，尤其在離線煙葉碎屑分離分類生產線上，仍然進一步要采取多級振篩篩分、多次粘毛帶除雜、重力風選機分選、離心氣料分離機分離、負壓除塵除雜及麻絲剔除機除雜等工序，其含量已經極少，可在8～60 mm 的煙片中分離分類收集中，仍偶見麻絲、絨毛、絨線類等非煙雜質。因此，有必要在離線煙葉碎屑分離分類生產線進一步研究討論其剔除方案。

1 非煙雜質的在線剔除裝置方案

煙葉碎屑分離分類的離線生產線上碎煙的篩分、輸送，由各級振篩篩分完成，煙片收集由各級振篩的出口端處收集。因此，為提升收集的各尺寸規格的煙片純凈度，在各級振篩的出口端設計一道非煙雜質剔除工序[4]。具體原理是，利用煙片物料自身的重力，各級振篩的煙片由其出口端下落至粘毛輪的葉片，利用葉片上的纖維絲吸附煙片物料中如殘留的麻絲絨毛類雜質。在提升煙片原料的純凈度方面，這一道剔除工序將使處理工作更加完善（圖1）。

圖1 在線剔除裝置及原理

圖2 煙片出口槽、粘毛輪葉片及轉軸尺寸

圖1 表明，該在線剔除裝置安裝于各級振篩篩分工序的煙片出口槽處的正下方，煙片物料在煙片出口槽處依靠重力下落至粘毛輪葉上，根據力學中的力矩不平衡原理，粘毛輪葉片發生轉動，按纖維絲粘毛粘接麻絲絨毛類而不易粘接煙片原理，吸附煙片中殘留的該非煙雜質，經過該工序除雜的煙片將再次依重力下落至人工篩內，通過人工檢查后盛入煙片收集箱。

2 設計原則

根據煙片出口槽的寬度尺寸d 值，設計粘毛輪葉片的長度尺寸a 值，a 大于等于d，a 和轉軸的安裝槽的長度尺寸c 相等，即c=a≤d，如a=300 mm、d=300 mm、c=300 mm。針對不同的振篩的煙片出口槽的寬度尺寸d，a 和c 尺寸值可依次類推。

2.1 粘毛輪葉片的夾持機構設計

設計安裝六角槽盤，并在其外圓上設計均布的6 個槽，在槽內的對應兩面分別設計螺紋孔，將彈片用安裝螺釘分別安裝在六角槽盤的槽內，共6×2=12 片（圖3）。

圖3 夾持粘毛輪葉片的機構原理

將粘毛輪葉片夾持在彈片中，通過彈片夾持螺釘和夾持緊固螺母緊固彈片（圖4）。

圖4 粘毛輪葉片的安裝原理

2.2 粘毛輪機構的組裝

轉軸通過軸承和安裝架連接，安裝架通過安裝過孔分別固定于振篩架上。纖維絲粘毛為均布地粘接在粘毛輪葉片的兩面，本文采用硬質纖維絲粘毛粘接在布面上，再粘接在粘毛輪葉片的兩面；共設計6 片粘毛輪葉片安裝于轉軸上（圖5）。

圖5 粘毛輪機構的裝配示意

在具體應用中，依靠彈片夾持緊固螺母安裝或取出粘毛輪葉片，定時清潔粘毛輪葉片上的麻絲絨毛類等非煙雜質；彈片的材料采用彈簧鋼材料60Si2Mn，厚度1 mm。

3 粘毛輪機構的安裝校準

首先，測量振篩機架要安裝位置到煙片出口槽的出口端面A 的距離，再設計安裝架的長度T（圖6）。

圖6 安裝架設計示意

如果粘毛輪葉片的寬度值b 符合技術要求，則準確的T 值可確保煙片出口槽的出口端面A 及轉軸的軸線和垂面B共面（圖7）。

圖7 粘毛輪機構在振篩機架上的安裝示意

如圖7 所示，如果b不符合技術要求，或粘毛輪葉片沒有安裝設計空間，則利用鉛垂線確定安裝架安裝于地面的位置，再研究設計安裝架的長度T，也可確保煙片出口槽的出口端面A 及轉軸的軸線和垂面B 共面。

測定并標記出煙片出口槽的中線C，標記出粘毛輪葉片面的中線D（圖8）。圖8 是圖7 的左視圖，確定安裝架上的安裝過孔所對應的位置，也可以確保煙片出口槽的中線C 和粘毛輪葉片面的中線D 對齊。符合上述原則，能確保煙片物料能由煙片出口槽出下落至粘毛輪葉片面上，以提高纖維絲粘毛對麻絲絨毛類的剔除率。

圖8 粘毛輪機構的安裝校準示意

此外，經過對麻絲絨毛類的剔除的煙片物料下落至人工篩中，依方便人工檢查，檢查后盛入煙片收集箱內，它是例行的質量控制方法，有利于監控生產線的除雜效果，并及時調整相關工序。

4 分析與討論

本文針對離線煙葉碎屑分離分類生產線上，8～20 mm 煙片、20～60 mm 煙片、大于60 mm煙片以及小于20 mm 煙梗、小于60 mm 煙梗，合計5 種規格煙片在分類中殘留非煙雜質麻絲絨毛類的剔除工序。它是末端除雜，如大于8～20 mm 煙片，之前就已經完成了10 項工步除雜，如3 次粘毛帶除雜、3 次風力輸送除塵管除雜（篩分傳輸中的）、2 次重力風選、1 次離心氣料分離機除雜及1 次麻絲剔除機除雜等[5-6]。因此，本技術方案旨在更一步提升煙葉原料的純凈度，實現煙草精益生產及提高卷煙品質。

本非煙雜質的在線剔除裝置方案，應用于在振篩輸送工序或篩分工序中對殘留非煙雜質麻絲絨毛類的在線剔除，具有如下特點：

（1）該裝置可以很方便地通過安裝過孔將安裝架安裝在振篩的煙片出口槽下方，也可以依空間位置安裝于地面。

（2）粘毛輪葉片是通過彈片夾持螺釘和夾持緊固螺母緊固彈片夾持在彈片中，因此葉片的安裝和拆卸非常方便，利于高效率地人工定時清潔粘毛輪葉片上的麻絲絨毛等。

（3）用軸承連接轉軸和安裝架，因此粘毛輪葉片的轉動非常靈敏，利于煙片在粘毛輪葉片上的順暢滑動，也利于麻絲絨毛類非煙雜質的吸附。

（4）由于纖維絲粘毛可以粘接在布料上，再粘接到粘毛輪葉片上，因此可以采用不同屬性的纖維絲粘毛，利于評價麻絲絨毛類非煙雜質的吸附效果，并及時替換。

（5）在本離線煙葉碎屑分離分類生產線上還有兩類煙片（8～4.5 mm、4.5～1.5 mm），主要基于其含麻絲絨毛極少，極小尺寸煙片易于夾塞在纖維絲內影響粘毛輪效果，理論上仍可以采用本技術方案除雜。

（6）本方案也可以應用于在線煙葉復烤生產線等。對于除雜工序，只要生產線上的空間位置許可，多一道優于少一道。

5 結束語

本文設計的粘毛輪機構，能對離線碎煙生產線上所分離分類的大于8 mm 以上5 種煙片規格所殘留麻絲絨毛類非煙雜質完成在線剔除，裝置設計的葉片轉動靈敏，能方便取出清潔或更換，對麻絲類非煙雜質剔除效果顯著。雖然本文針對離線碎煙生產線做分析研究，實際可以應用于在線打葉復烤生產線，所以能廣泛應用于打葉復烤原料加工領域，以便進一步提升煙片原料純凈度，提高卷煙品質。