丁美宙　姚二民　李曉等

摘要：采用正交試驗設(shè)計法，考察物料水分含量、壓梗間隙、切梗絲寬度對梗絲物理質(zhì)量、出絲率及損耗指標的影響。采用方差分析對試驗結(jié)果進行處理并繪制因素效應(yīng)曲線。結(jié)果表明，（1）物料水分含量在范圍內(nèi)波動對梗絲加工質(zhì)量影響不顯著。壓梗間隙對填充值和梗頭梗塊量的影響顯著，切梗絲寬度對梗絲整絲率、碎絲率、出絲率、梗頭梗塊量和除塵量影響均顯著。（2）隨壓梗間隙的增大，梗絲的整絲率和梗頭梗塊量升高，填充值降低，當(dāng)壓梗間隙大于 08 mm 時，梗絲填充值顯著降低。（3）隨切梗絲寬度的增大，梗絲的整絲率升高，碎絲率降低，出絲率先升高后降低，梗頭、梗塊量和除塵量先降低后升高。

關(guān)鍵詞：壓梗間隙；切梗絲寬度；梗絲加工質(zhì)量；形變參數(shù)

中圖分類號： TS452文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0369-03

收稿日期：2014-10-31

基金項目：河南省科技攻關(guān)項目（編號：2012004。

作者簡介：丁美宙（1978—， 女，山西運城人，碩士，工程師，主要從事卷煙工藝研究。E-mail：dingmeizhou999@163.com。

通信作者：姚二民。E-mail：46440195@qq.com。煙梗是煙葉的重要組成部分，將其加工制成梗絲攙兌于卷煙配方中，不僅能夠降低配方成本，而且可以降低卷煙煙氣焦油量，減少吸煙對人體的危害[1-5]。梗絲在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過回潮、壓切、膨脹等工藝處理，首先將復(fù)烤后的煙梗進行回潮，提高煙梗的耐加工性能，然后通過壓梗和切梗絲工序?qū)煿Ｇ谐梢欢▽挾鹊墓＝z，再將梗絲進行膨脹處理，提高填充性。通常煙梗的壓切工藝處理過程被稱為“煙梗形變工段”，其工藝參數(shù)設(shè)置決定了膨脹后梗絲的形態(tài)、梗絲結(jié)構(gòu)、出絲率及損耗等指標[6-12]。目前，煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲形態(tài)分布的影響已有較多報道[13-14]，但在煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲加工質(zhì)量的影響方面缺乏系統(tǒng)的研究。本研究采用正交試驗法研究煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲加工質(zhì)量的影響，旨在為提高梗絲加工質(zhì)量提供支撐，為煙梗形變工藝參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與儀器

河南許昌卷煙廠的配方煙梗；云南昆明船舶設(shè)備有限公司的梗絲生產(chǎn)線；YQ-2型煙絲振動分選篩；D51填充值測定儀。

1.2試驗方法

1.2.1正交試驗設(shè)計利用正交試驗表L9（33）進行物料水分含量（貯梗后煙梗水分含量）、壓梗間隙、切梗絲寬度間的3因素3水平正交試驗，正交試驗設(shè)計見表1。

1.2.2取樣和檢測方法參數(shù)調(diào)整并運行穩(wěn)定后，在梗絲干燥出口處取樣，按照《卷煙工藝規(guī)范》檢測梗絲整絲率、碎絲率、填充值和出絲率等指標，每處理組合取樣5次，計算5次取樣的平均值作為試驗結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲物理質(zhì)量的影響

按照正交試驗設(shè)計進行試驗，檢測不同參數(shù)組合下的梗絲整絲率、碎絲率和填充值，結(jié)果見表2。

整絲率逐漸升高，碎絲率逐漸降低；壓梗間隙增大，梗絲填充值降低，當(dāng)壓梗間隙大于0.8 mm時，梗絲填充值顯著降低，壓梗間隙由1.2 mm增大至1.6 mm后，梗絲填充值變化不明顯；隨切梗絲寬度的增大，梗絲填充值略有升高，但變化幅度不大。

綜合分析煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲物理質(zhì)量的影響可知，提高梗絲整絲率、降低加工過程中的造碎應(yīng)增大壓梗間隙和切梗絲寬度，要保證較高的梗絲填充性則須設(shè)置較窄的壓梗間隙。由于壓梗間隙對梗絲填充值有顯著影響，而對梗絲的整絲率和碎絲率影響不顯著，因此，壓梗間隙設(shè)置為0.8 mm

較優(yōu)。當(dāng)切梗絲寬度為0.18 mm時，梗絲的整絲率和填充值較高，碎絲率較低，但切梗絲寬度由0.16 mm增大至 0.18 mm，梗絲的各項物理指標變化趨勢較緩，因此，切梗絲寬度設(shè)置為0.16 mm較適宜。

2.2煙梗形變工藝參數(shù)對梗絲出絲率及損耗的影響

按照正交試驗設(shè)計進行試驗，檢測不同參數(shù)組合下的梗絲出絲率、梗頭梗塊量、出末量、除塵量，結(jié)果見表4。對正交試驗的結(jié)果進行方差分析，結(jié)果見表5。

方差分析結(jié)果顯示，物料水分含量對出絲率及損耗的影響不顯著，壓梗間隙對梗頭、梗塊量影響極顯著，切梗絲寬度對出絲率、梗頭梗塊量、除塵量影響顯著；梗絲出絲率、出末量受切梗絲寬度的影響最大，其次為壓梗間隙和物料水分含量；梗頭、梗塊量受的壓梗間隙影響最大，其次為切梗絲寬度和物料水分含量；除塵量受切梗絲寬度的影響最大，其次為物料水分和壓梗間隙。根據(jù)表4結(jié)果將各因素水平均值繪制因素效應(yīng)曲線，結(jié)果見圖7至圖14，由于物料水分含量對梗絲各項物理質(zhì)量的影響不顯著，因此不再繪物料水分含量效應(yīng)圖。

從圖7至圖14可以得出，隨壓梗間隙的增大，梗絲出絲率逐漸升高，出末量、除塵量逐漸降低，但梗頭、梗塊量升高；隨切梗絲寬度的增大，梗絲出絲率先升高后降低，梗頭梗塊量、出末量、除塵量先降低后升高，在切梗絲寬度為0.16 mm時，梗絲出絲率最高，梗頭梗塊量、出末量、除塵量最低。

由于壓梗間隙對梗頭、梗塊量的影響極顯著，對出絲率、出末量、除塵量的影響不顯著，因此，壓梗間隙選擇0.8 mm較適宜。切梗絲寬度對出絲率、梗頭、梗塊量、除塵量的影響顯著，當(dāng)切梗絲寬度為0.16 mm時，梗絲的出絲率最高，梗頭梗塊量、除塵量最低，因此，切梗絲寬度應(yīng)設(shè)置為 0.16 mm。

3結(jié)論

物料水分含量在29%～31%范圍內(nèi)波動對梗絲加工質(zhì)量的影響不顯著；壓梗間隙對梗絲填充值影響顯著，對梗頭、梗塊量的影響極顯著；切梗絲寬度對梗絲整絲率、碎絲率、出絲率、梗頭、梗塊量和除塵量影響均顯著。隨壓梗間隙及切梗絲寬度的增大，梗絲的整絲率逐漸升高，碎絲率逐漸降低。隨壓梗間隙的增大，梗絲填充值降低，隨切梗絲寬度的增大，梗絲填充值略有升高，但變化幅度不大。隨壓梗間隙的增大，梗絲出絲率和梗頭、梗塊量升高，出末量和除塵量降低。隨切梗絲寬度的增大，梗絲出絲率先升高后降低，梗頭梗塊量、出末量和除塵量先降低后升高，在切梗絲寬度為0.16 mm 時，梗絲出絲率最高，梗頭梗塊量、出末量和除塵量最低。在制梗絲加工過程中，煙梗形變工藝較優(yōu)參數(shù)組合為壓梗間隙0.8 mm，切梗絲寬度0.16 mm。

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