叶丝特性

2024-11-06

叶丝特性（共4篇）

叶丝特性篇1

加料是卷烟制丝生产的重要工序,目前国内外卷烟企业普遍采用的是在叶片上施加料液[1]。但是,在叶片上进行加料存在一些问题和不足,如料液吸收速度慢、料液有效利用率和均匀性较差等,不能完全适应行业发展的需要。有人对加料控制系统[2,3]、采用不同引射方式[4,5]等对叶片加料效果进行了研究,加料效果在一定程度上有所改善,但由于受叶片本身组织结构的制约,未能实现根本性的技术突破。为此,基于叶片和叶丝的微观结构、吸料特性等方面存在的差异,采用在叶丝上进行加料具有技术和理论上优势;根据现有叶片加料机进行叶丝加料存在的不足,对其结构和控制等进行了改进,开发适应叶丝特性的叶丝加料机,并与现有叶片加料机在应用效果进行了应用对比。

1 叶丝加料的技术原理

姚光明,乔学义等[6]通过对叶片和叶丝的表面和截面的微观结构和吸料特性等研究发现,叶片(丝)叶面和截面的微观结构、孔数量和孔率等存在显著差异。叶片(丝)叶面光滑致密,呈褶皱状,仅分布有少量椭圆形气孔和腺毛;截面组织结构疏松,为典型的多孔结构(见图1、2、3)。截面单位面积孔数量和孔率平均是下表面的28.3倍和64.7倍;下表面单位面积孔数量和孔率是上表面的5.7倍和6.7倍。单位质量叶丝表面孔数量和孔率显著大于叶片。试验结果证明,相同条件下的叶丝料液吸收速率为相同部位叶片的2~3倍,吸料速率为相同部位叶片的1.7~2.3倍;叶丝的吸料均匀性高于叶片。因此,在叶丝上进行加料,可提高料液吸收速度,料液均匀性和有效性会改善,并减小烟片加料时切丝并条和粘刀,提高了切丝质量,可克服在叶片上加料存在的问题和不足。

2 叶片加料机存在的问题

通常条件下,松散回潮后烟叶经预混工序预配后,利用滚筒式加料机对烟片进行加料,烟片经贮存后再进行切丝。由于料液粘度较大,粘附在烟叶表面,烟片切丝时存在并条和结团现象,松散程度较差。经过试验验证发现,使用现有叶片加料机对叶丝进行加料,主要存在以下问题:(1)切后叶丝受挤压后,在叶片加料机松散效果不好,加料均匀性较差;(2)由于料液喷射到筒壁上,加料机滚筒内壁前段容易粘连物料;(3)叶丝在叶片加料机中抛料高度不足,料液不能完全施加到叶丝上,造成料液有效利用率低、均匀性差等;(4)回风温度控制波动大,造成叶丝出口含水率波动大。

3 加料机的改进

3.1 技术实现

针对传统的叶片加料机进行叶丝加料存在的问题,经过试验验证,在以下地方进行了改进:

3.1.1 解决叶丝松散性不好的问题。

在加料前HT与加料机之间设置叶丝松散拨辊(见图4),进入滚筒内叶丝经过拨料辊的充分拨打,改善叶丝进入筒内时的松散状态,提高了叶丝的松散程度,减少烟丝并条与结团。

3.1.2 解决滚筒内壁粘附物料的问题。

在加料机筒外壁设置了加热装置,加料机筒体采用加热辐射设计,蒸汽通过盘管给滚筒加热,提高筒壁温度,有效的减少筒体粘料;进料端安装设置压空喷吹装置及时清除粘附物料,利用“风刀”刮铲筒壁。在加料过程中通过变频调节,定期对滚筒内壁进行清吹,可有效清理筒壁粘连的碎末,减小碎末对内壁的粘附。

3.1.3 解决加料不均匀的问题。

针对叶丝在滚筒内运动特点,改进滚筒内耙钉长度、形状和分布,提高叶丝的抛料状态。由于叶片与叶丝在滚筒内的抛料高度、移动速度等运动状态不同,将加料机内的耙钉长度、形状、分布等进行改进和布局,筒体内部耙钉由弯钩型改为直钉型,以使叶丝在滚筒内能够充分抛洒开;耙钉底部采用锥台结构,增大光洁度,减少耙钉根部挂料;在耙钉排布上,适当调整耙钉高度,改善“物料帘”状态,减少出料造碎。

3.1.4 解决回风温度控制稳定性较差问题。

经过研究分析认为,回风温度控制稳定性较差主要是加热器位置不合理所致。将原有加热器上置式改为加热器下置式,循环热风采用下进风方式,进风温度控制,回风温度显示。

3.2 叶丝加料机工作原理

根据叶丝加料设备工艺需求,结合以上技术改进思路,联合秦皇岛烟草机械有限责任公司研发出了叶丝加料机,其设备结构见图9、设备外形图见图10。

1—进料罩2—机架3—滚筒4—筒体加热装置5—热风装置6—筒体防粘料装置7—出料罩8—清扫装置

工作原理:切后叶丝经HT增温增湿,通过叶丝拨料辊的松散,由振动输送机送入筒体内,依靠自重及筒体3°倾角,随着筒体旋转向出料端移动。料液通过控制管路,在蒸汽的引射下,由进料端喷射进筒体内的物料上,对物料加料和增湿,蒸汽通过蒸汽喷头喷射进筒体内,提高物料温度。循环热风从进料端底部向筒体内吹风,提高物料温度,同时起到减少筒体粘料的目的。通过排潮管道,不断从筒内抽走少量的空气,使筒内形成负压,以免雾化的料液及蒸汽外溢。通过出口含水率的闭环控制功能达到均匀控制叶丝含水率的目的。

4 改进效果评价

研发的叶丝加料机(见图10)在驻马店卷烟厂进行生产应用。与传统的叶片加料机相比,克服了叶片加料机存在的不足。加料后的加料机筒壁物料粘连由53.6kg/批降低到2.78kg/批(见图11)。叶丝加料均匀性物料中标记物含量变异系数降低了18.32%,料液有效利用率提高了6.5个百分点;卷烟物理指标控制稳定性增强;烟气指标保持稳定;成品卷烟质量得到提高0.54分。具体见下表。

注:(1)卷烟牌号为黄金叶(金满堂)。

参考文献

[1]陈良元.烟草生产工艺技术[M].郑州:河南科学技术出版社,2002.

[2]陈河祥.润叶加料控制的改进方法[J].新烟草,2004(9):32..

[3]杨贵波.制丝线加香加料系统的问题及改进方法[J].自动化应用,2012(6):34-35.

[4]温若愚,赵维一,曾建等.卷烟叶丝加料工艺创新模式的探讨[J].河北农业科学,,2010,14(1):68-70.

[5]张大波,王兵,孔臻,等.不同隐射介质烟片加料效果的比较[J].烟草科技,2009(3):10-12.

[6]国家局2009年重点科技项目.叶丝加料技术与应用研究[R].郑州烟草研究院,河南中烟等,2011.

[7]张大波,王兵,温若愚,等.YC/T 353-2010卷烟加料均匀性的测定全国烟草标准化技术委员会卷烟分技术委员会.

[8]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京:中央文献出版社,2003.

[9]GB5606.4-2005卷烟第4部分:感官技术要求[S].

叶丝干燥设备单元的改进篇2

1 存在问题

近年来, 根据河南中烟生产规划, 驻马店卷烟厂主要生产卷烟为软包红旗渠, 属于低档卷烟产品。但是, 驻马店卷烟厂叶丝干燥工艺为单一的滚筒式干燥工艺, 叶丝干燥主机为秦皇岛烟机有限公司生产的SH315管板式烘丝机, 其工艺流程:增温增湿后烟丝→振动输送机 (落料翻板关闭) →管板式烘丝机→皮带输送机→皮带输送机→振动筛分机→皮带输送机→皮带输送机→后续工序, 该生产工艺方式虽然能够满足工艺要求, 但是, 在实际生产中还存在很大的局限性。

2 改进措施

在制丝车间管板式烘丝机北侧, 新增SH93气流式烘丝机系统作为原烘丝段的支线, 新增天然气管道、燃油站等配套设备设施, 利用原有叶丝回潮机完成回潮工序, 在叶丝回潮机出口振动输送机上开一翻板门可分别向两条烘丝机供料, 干燥后进入搀配段, 实现两条烘丝线的选择生产。在SH93进料前增加了喂料装置等流量控制单元, 保证出料水分的稳定 (波动±0.5%) , 可以缓冲生产。同时, SH93出料后增加就地风选系统, 作为两条烘丝机共用部分, 该机与制丝线整体联动控制, 满足制丝线自控要求, 整体布局合理。改进后工艺流程。

(1) 气流式干燥方式:增温增湿后烟丝→振动输送机 (落料翻板打开) →提升喂料机→皮带秤→振动输送机→振动输送机→气流式烘丝机→振动输送机→皮带输送机→皮带输送机→就地风选机→皮带输送机→后续工序。

(2) 管板式干燥方式:增温增湿后烟丝→振动输送机 (落料翻板关闭) →管板式烘丝机→振动输送机→皮带输送机→皮带输送机→就地风选机→皮带输送机→后续工序。

3 改进效果

在完成SH93气流式烘丝机及配套设备设施安装后, 通过生产调试, 对各项生产工艺参数进行了改进和优化, 使得生产后烟丝结构更趋于合理, 烟支卷制质量稳定性进一步提高, 达到改造预期目的。

从表1可以看出, 使用气流式烘丝机干燥后烟丝整丝率提高约1.1个百分点, 碎丝率下降约0.2个百分点, 填充值增加0.11 (cm3/g) , 烟丝结构更趋于合理。

从表2可以看出, 改进后烟支重量和吸阻均有所降低, 稳定性增强;烟支含末率由原1.92%下降到1.88%, 达到生产工艺规范要求。

目前, 我厂SH93气流式烘丝机已经投入生产使用, 各项性能指标稳定。

注:1、数据来源质量部月度报表数据2、卷烟牌号:红旗渠 (软红)

注:1、数据来源质量监督监测站月度报表数据2、卷烟牌号:红旗渠 (软红)

参考文献

[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京:中央文献出版社, 2003.

[2]陈良元.卷烟生产工艺技术[M].郑州:河南科学技术出版社, 2003.

[3]秦前浩, 刘朝贤, 戴晓军.卷烟工艺测试分析大纲[M].成都:四川大学出版社, 2004.

[4]中华人民共和国机械行业标准JB/T10278—2001.

浅论叶丝干燥出口含水率控制篇3

在卷烟制丝生产过程中,叶丝干燥工序对改善卷烟感官质量起到重要作用。正常生产过程中叶丝干燥工序采用热风温度、排潮开度等工艺参数设定不变的同时,通过筒壁温度自动调节使得叶丝干燥出口含水率满足工艺标准要求。

实际生产过程中,叶丝干燥入口含水率稳定性直接取决于叶丝生产过程中含水率控制稳定性,水分仪显示失真及调整设备运行参数、热风生产温度、排潮开度不当,造成叶丝干燥入口含水率波动大,叶丝干燥入口含水率不能得到稳定控制。

1.1 相关调查

以某牌号为例,对来料含水率与叶丝干燥温度相关性、叶丝干燥工序筒壁温度进行调查。

1.1.1 来料含水率与叶丝干燥温度相关性调查

选取某牌号卷烟任一批次叶丝干燥入口含水率及叶丝干燥筒壁温度数据进行相关性分析(如图1)。

结论:通过叶丝干燥入口烟丝含水率及筒壁温度线性回归分析其相关性可以明显看出,相关系数因为R2值≥0看出,叶丝干燥入口含水率和筒壁温度存在正相关。

1.1.2 叶丝干燥工序筒壁温度梯度实验

对叶丝干燥工序筒壁温度进行现场梯度实验,并对卷烟内在感官质量进行评吸。(如表1)

结论:通过梯度实验,可以看出,叶丝干燥入口含水率越高,筒壁温度高,烟丝香气量少,刺激性大,余味涩口;叶丝干燥入口含水率越低,筒壁温度低,香气量略足,烟气成团性好,刺激性小。同时可以看出,叶丝干燥入口含水率不稳定,会造成叶丝干燥筒壁温度不稳定,对烟丝内在感官质量影响较大。

2 计划及实施

2.1 试验物料

某牌号全配方物料。

2.2 试验设备

SH93型叶丝干燥机。

2.3 试验内容

2.3.1 制作加料三通装置(如图2,表2,图3)

2.3.2 松散回潮加水量实验

某牌号理论投料重量4600 kg,松散回潮工序出口含水率工艺标准为16±1%,按入口含水率为13%进行折算,计算出松散回潮最低加水量为4600×(15%-13%)=92 L,最高加水量为4600×(17%-13%)=184 L。

设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=184 L,采用黄金分割法。

2.3.2. 1 测试一

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=149 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=127 L。(如图4)

用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率。(如表3)

2.3.2. 2 测试二

设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=149 L。

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=127 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=113 L。(如图5)

用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率(如表4)。

2.3.2. 3 测试三

设定最低加水量为A点=92 L,最高加水量为B点=113 L。

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=105 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=100 L。(如图6)

用x1值与x2值测试2批次松散回潮后烟叶含水率。(如表5)

结论:通过黄金分割法循环试验,直到松散回潮加水量为100 L水时,松散回潮出口含水率最接近标准要求中线,而且润叶加料入口含水率也最接近标准要求的中线值。

2.3.3 润叶加料加水量实验

根据投料理论重量为4600 kg,松散回潮工序加水量为100 L,润叶加料理论物料量为4700 kg,由于工艺要求润叶加料工序入口含水率为16±1%,出口含水率为19±1%,按照入口含水率为16%中线值折算,扣除料液溶剂水量80 kg,实际润叶加料工序最低加水量测算应该为4700×(18%-16%)-80=14 L,最高加水量测算应该4700×(20%-16%)-80=108 L。

设定最低加水量为A点=14 L,最高加水量为B点=108 L,采用黄金分割法进行计算。

2.3.3. 1 测试一

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=72 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=50 L。(如图7)

用x1值与x2值测试2批次润叶加料后烟叶含水率(如表7)。

2.3.3. 2 测试二

设定最低加水量为A点=50 L,最高加水量为B点=108 L。

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=86 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=72 L。(如图8)

用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶含水率。

2.3.3. 3 测试三

设定最低加水量为A点=72L,最高加水量为B点=108L。

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=94 L。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=86L。(如图9)

用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶含水率。

2.3.3. 4 测试四

设定最低加水量为A点=86 L,最高加水量为B点=108 L。

将第一个实验点x1定在实验范围内的0.61 8处(距左端点A),即:x1=A+(B-A)×0.618=100 L(如图10)。

将第二个试验点定在x1的对称点x2(距右端点B),即:x2=A+(B-A)×0.382=94L

用x1值与x2值测试2批次润叶加料烟叶在含水率。(如表9)

去掉x2值以上的加水量

结论:通过黄金分割法循环试验,直到润叶加料工序加水量为100 L水时,润叶加料出口含水率最接近标准要求中线,而且叶丝干燥前入口含水率也最接近标准要求中线值。

2.3.4根据加水量和设定流量计算出瞬时加水量,并在控制程序采用Basic语言进行程序控制

2.4 试验结果

采用加水量控制含水率,采用自动加水,松散回潮工序加水量为100 L,润叶加料工序加水量为100 L,并且润叶加料工序采用空压气加料,对松散回潮出口含水率、润叶加料入口含水率、出口含水率、叶丝干燥入口的含水率、入口含水率Cpk值以及烘后烟丝进行感官质量评吸结果连续测试了6批次验证实施效果。

结论:各工序含水率控制稳定,叶丝干燥工序筒壁温度控制稳定,卷烟内在感官质量得到了稳定控制。

3 结论

采用“加水量控制叶丝干燥入口含水率”代替原有的水分仪显示控制叶丝干燥入口含水率模式,解决了生产叶丝干燥入口含水率不稳定的问题,并将加水流量计与烟草加工工艺联系起来,无需改进工艺路线及设备,仅对加水自控系统程序进行简单改进,即可使叶片含水率施加量具有科学依据,进一步满足了叶丝干燥入口含水率要求,为稳定卷烟产品内在质量开拓了新的思路。

通过本技术的实施,提高了卷烟产品内在质量,保证了产品批内和批间质量稳定性。

摘要：在卷烟制丝生产过程中,叶丝干燥工序对改善卷烟感官质量起到重要作用。本文以某牌号为例,用“加水量控制叶丝干燥入口含水率”代替原有的水分仪显示控制叶丝干燥入口含水率模式,解决了生产叶丝干燥入口含水率不稳定的问题,并将加水流量计与烟草加工工艺联系起来,无需改进工艺路线及设备,仅对加水自控系统程序进行简单改进,提高了卷烟产品内在质量,保证了产品批内和批间质量稳定性。