煙草制絲工藝質量影響因素及控制措施分析★

劉賜德， 葉麗琴， 葉 楠， 盧 迪

（江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠， 江西 贛州 341000）

0 引言

在卷煙加工過程中，制絲屬于卷煙加工中十分重要的一道工序，與卷接、包裝等環節相比，制絲工藝流程長，工序繁瑣，加工設備以及加工方法比較繁雜[1-2]。制絲工藝作為整個卷煙生產過程的核心，約占整個生產過程的70%，其效果的優劣不僅僅影響產品的質量，還直接影響著成本消耗以及卷煙設備的作業效率[3]。由于煙草制絲加工過程環節較多，而每個環節的生產加工都將對卷煙產品產生影響，因此，為提高對制絲工藝質量的控制水平，需要深入分析制絲過程中各階段的質量控制要點，并對各環節的質量進行管控。從當前卷煙制絲工藝質量控制的角度來看，對其影響較大的常見因素主要為水分、流量、溫度及組分四個方面[4-8]，本文就煙草制絲加工工業過程中工藝質量的四個主要影響因素及其控制措施進行了分析與探討。

1 水分因素及其控制措施

卷煙制絲工藝主要涉及加水、加溫、脫水等操作，水分的科學控制是保障制絲科學性的重要基礎，水分不僅能夠影響煙葉的光澤、顏色、填充力、結構等物理性質的改變以及物料損耗，還可影響卷煙產品的可燃性、煙氣成分及感官特性等方面。

在制絲生產線上，水分作為制絲加工生產過程中重要的參與者，不同工序對含水率的要求不同，在卷煙制絲工藝中一定要保證各工序水分的均勻、穩定。為做好各工序水分的控制工作，首先需要確定對不同煙絲牌號生產過程中各工序的含水率指標，在卷煙工藝規范中，對制絲各工序的含水率指標進行了規定，如表1 所示。在設備方面，為了能夠便于控制和及時反應各工序水分控制情況，設置了非接觸型紅外水分儀來監測加工過程水分控制情況，可實時在線顯示并可以作為中控調節參數的依據。為了能夠保障非接觸型紅外水分儀對水分監測的準確性，質檢員和工藝人員會定期、定時來對紅外水分儀進行校準、核對，確保水分控制的準確性和均勻性，提高對水分的控制能力。

表1 制絲各工序含水率及允差

2 流量因素及其控制措施

在制絲生產線上，流量包括物料的流量以及流量計的流量，兩者對制絲工藝質量的影響都極為明顯。物料流量影響加工過程中增溫、增濕、干燥、加香和加料的均勻度，所以要求物料流量要求穩定、均勻，其精度控制能夠在0.5%以內。而流量計是控制添加蒸汽、水以及香精香料的流量，直接影響到水分和溫度的穩定性以及加香、加料的精度，要求其流量計精度應在0.5%以內。

通常情況下對于物料流量的控制辦法是將重量和體積相結合進行控制，利用喂料機、計量管和電子秤組合而成的定量喂料設備：

對于喂料機和電子秤而言，在具體控制過程中，需要對所用的喂料機進行定期維護以及定期對電子秤進行校準，否則就會在很大程度上影響配比的精確度以及控制效果，其中電子秤的精度一般需要控制在5%以內。

對于流量計而言，對其的控制可以通過PID 控制算法進行控制處理。PID 控制算法是一種基于比例、積分、微分的反饋控制算法，通過對流量差異的反饋進行調節，使得流量控制達到精確和穩定。同時，還可以通過PLC 控制器進行控制，實現對流量的自動化控制。為了保證流量計的精度，需要定期對其進行校準：水和料液流量計通常采用稱重法，將被檢流量計到稱重容器中，對稱重容器水的重量稱重，利用流量計累計量和水質量進行比對；蒸汽流量計則通常采用容積法進行校準，將被檢流量計安裝到試驗管路中，利用試管容積體積和流量計累計量進行比對。

因此，在卷煙工藝規范中，要求各工序的物料來料流量均勻穩定及流量計計量精度符合要求，對流量變異系數和加香加料精度及瞬時比例變異系數進行規定進行了規定，分別如表2 和表3 所示。

表2 制絲各工序物料來料流量變異系數要求

表3 加香加料精度及瞬時比例變異系數要求

3 溫度因素及其控制措施

在卷煙制絲過程中還需要注意溫度的控制，產品的理化性能、質量指標以及可加工性和溫度有著密切關系，溫度的高低直接影響著煙絲的質量，因此溫度的控制也是保證制絲工藝質量的重中之重。

在制絲生產過程中，大多數工序的溫度熱源是通過外部蒸汽管路供應的蒸汽，包括直接通過噴射蒸汽對煙絲增溫增濕，如SIROX，以及經過熱交換器以熱風為載體進入滾筒，與滾筒內的物料接觸，如葉片回潮、葉片加料、葉絲回潮等。除此之外還有通過直接燃燒天然氣或液化石油氣，通過熱交換設備將熱量傳遞給通過的工藝氣體，使工藝氣體溫度升高至所需要的溫度，工藝氣體對煙絲進行增溫干燥，如氣流烘絲機。

對于溫度的控制，其控制原理較多，主要的措施包括：設定合適的加熱系統、熱交換器和溫度傳感器確保煙葉在生產過程中受熱均勻且在適宜的溫度下進行；對卷煙制絲工藝中的各個步驟進行綜合性的優化和調整，包括來料狀態、出料所需要的工藝指標參數等對設備進行精細調整，以實現最佳的溫度控制效果。在卷煙工藝規范中，對各工序的溫度要求作了如表4 所示的規定。

表4 加香加料精度及瞬時比例變異系數要求

4 組分因素及其控制措施

組分的穩定和均勻性決定卷煙內在品質，是影響煙絲質量和感官質量的重要因素。就目前實際而言，配比工序主要基于原料葉組的配比、糖料與香精的配比以及葉絲與HDT 氣流葉絲、膨脹煙絲、梗絲的配比，這就需要通過一系列的工藝和配方調制，使得煙絲能夠達到預期的效果。

針對葉組配方的控制需要在投料前通過獲取原料高架庫系統預投料的片煙等級、薄片等級和對應批次號，逐一跟葉組配方BOM進行對比。如果出現物料錯誤或者重量偏差超出范圍的話，應先向中控進行報警，同時對高架庫和出料設備進行控制，以停止出料，由高架庫將錯誤的片煙或薄片進行替換，正確后重新開始生產。

針對摻配工序中的控制，應該在摻配工序摻配前，對預摻配物料儲柜中的物料牌號信息、批次信息以及重量信息進行驗證，確定是否與摻配配方設計一致、重量是否滿足批次摻配生產要求，如果摻配物料信息出現錯誤，應該先向中控進行報警，同時向生產設備發送停機指令，由人工確認正確后再繼續生產。

針對糖料與香精的配比控制，應該在加香加料前，對罐中的物料信息、重量進行驗證，確定物料是否與配方設計一致、備料量是否滿足批次生產要求。如果信息出現錯誤，應先向中控進行報警，同時發送停機指令，由人工替換為正確料罐，由人工確認后再繼續生產。

5 結語

煙草制絲工藝質量的有效控制是提高卷煙產品質量水平的重要手段，其中水分、流量、溫度以及組分這四個方面是保障煙草制絲工藝質量的控制要點。在制絲實際生產中，應積極關注水分、流量、溫度以及組分的變化情況，及時作出優化調整，提高煙草制絲工藝質量控制水平和控制效果，保障卷煙產品質量得到穩步提升。