范 羿,王錫瑩,何曉瑩,王夏婷,吳 峰,任 瀟
(紅塔 (煙草)集團有限責任公司玉溪卷煙廠,云南 玉溪 653100)
煙絲水分作為卷煙工業(yè)制絲工藝段重要控制參數(shù),嚴重影響卷煙煙氣水分、燃燒品質(zhì)及粒相物揮發(fā)性成分的組成,進而影響卷煙的物理特性、可燃性、煙氣成分及感官特性等[1-3]。特別是,來料煙絲含水率的控制對卷煙品質(zhì)及其它卷煙參數(shù)的影響尤為嚴重。含水率過高,易造成煙絲結(jié)團、結(jié)卷,致使卷煙設(shè)備阻塞,影響生產(chǎn)效率,同時影響卷煙感官品質(zhì),抽吸時煙香無法充分透發(fā);含水率過小則煙絲造碎大,加工消耗高,煙支單支克重波動大,且容易出現(xiàn)煙絲掉落造成空頭等缺陷[4]。目前對煙絲含水率的研究大多集中在制絲環(huán)節(jié)的烘絲段,對卷包過程環(huán)節(jié)水分變化的研究鮮有報[5-6]。為調(diào)查來料煙絲從送絲、卷制、包裝各工序加工環(huán)節(jié)過程中的水分散失情況,擬對煙絲輸送過程中水分變化的趨勢進行研究,掌握各工序環(huán)節(jié)中煙絲水分變化規(guī)律。
選取某牌號正常出柜風送煙絲。
常德煙機公司ZJ17卷煙機,ZB45包裝機,S90儲煙器;1#機距離儲絲房近,風送管道彎道5個,2#機距離儲絲房遠,風送管道彎道8個。
環(huán)境條件如表1所示。
表1 各點環(huán)境溫濕度監(jiān)測
烘箱恒溫干燥箱UT12;電子天平PB303-S。
1.5.1 取樣方法
分別選取送絲距離較遠和較近的卷制包裝機組進行取樣:Ⅰ機距離風送輸送較近,Ⅱ機距離風送輸送較遠。分別設(shè)置7個取樣點 (如圖1所示):加絲機 (a)、卷煙機落料斗 (b)、煙條出口 (c)、煙支出口 (d)、儲煙器 (e)、盒裝包裝出口 (f)、條裝包裝出口處 (g),等時間間隔內(nèi)進行取樣。
圖1 各取樣點示意圖
1.5.2 水分測試方法
樣完成后,每個樣品按照 “四分法”取2個雙杯稱重做樣并記錄,烘箱100℃恒溫2 h后再次稱重,通過比較烘前烘后的數(shù)據(jù)得出煙絲含水率。含水率計算公式:
通過對7個工序分別進行取樣,對煙絲含水率進行分析,結(jié)果分別見表2(Ⅰ機)和表3(Ⅱ機)。
表2 Ⅰ機煙絲含水率檢測數(shù)據(jù)
由表2可知,7個工序中煙絲水分含水率最大的是料斗處,水分變化較大的是煙支出口處,但7個工序煙絲含水率總體差異不明顯。
表3 Ⅱ機煙絲含水率檢測數(shù)據(jù)
由表3可知,7個工序中煙絲水分含水率最大的仍是料斗處,水分變化較大的是盒裝包裝出口處,7個工序煙絲含水率總體差異不明顯。
為分析不同取樣點的水分控制及波動情況,將2.1中所檢測的水分含量,通過SIMCA統(tǒng)計分析中的Hotelling T2控制圖對波動情況進行分析。結(jié)果見圖2和圖3。
圖2 Ⅰ機煙絲含水率變化T2控制圖
圖3 Ⅱ機煙絲含水率變化T2控制圖
由圖2可知,Ⅰ機煙絲含水率均在95%的閾值范圍內(nèi),但煙支出口水分存在較大波動,條裝包裝出口處次之。
由圖3可知,Ⅱ機煙絲含水率均在95%的閾值范圍內(nèi),但盒裝包裝出口處水分存在較大波動,條裝包裝出口處次之。
通過圖2和圖3可知,在煙支及包裝出口過程中水分存在一定的波動,這可能于包裝過程中間隙物流的流體動力有一定關(guān)系,但均在控制范圍內(nèi),波動對煙支影響甚小。
通過對機Ⅰ、Ⅱ7個工序水分變化趨勢進行分析,結(jié)果見圖4所示。
由圖4可知,機Ⅰ、Ⅱ在7個工序中水分含量變化趨勢保持一致,呈現(xiàn)出逐步下降至穩(wěn)定的趨勢。其中機Ⅰ各工序中水分含量均高于機Ⅱ,但無明顯的差異。這可能由于機Ⅰ離風送輸送較近,水分尚未達到平衡。
圖4 Ⅰ、Ⅱ機煙絲含水率比對分析
通過對離風送機較近和較遠的兩個機組的7個不同工序的煙絲樣品水分含量進行分析,結(jié)果顯示:1)離風送機較近的機組Ⅰ不同工序水分含量均高于離風送機較遠的機組Ⅱ。表明,煙絲通過各工序,水分呈現(xiàn)出逐步穩(wěn)定的趨勢;2)對于機組Ⅰ和Ⅱ的不同工序,水分存在不同程度的波動。其中煙絲水分含量在煙支出口、盒裝和條裝工序易存在波動,該工序為進一步對煙絲水分含量進行控制提供了基礎(chǔ)依據(jù);3)通過對風力送絲、卷制、包裝以及煙支在卷包車間輸送過程中,各工序產(chǎn)品水分變化情況的跟蹤測試,了解送絲過程對卷煙成品水分影響的變化規(guī)律,為確保卷煙成品含水率的穩(wěn)定性,可利用調(diào)整環(huán)境溫濕度。