劉鵬 靳彥峰 劉樹(shù)偉 隋相軍 邢立冉 劉勇

摘? ?要： 為尋求煙葉葉梗分離后大片（>25.4 mm×25.4 mm）率的合理控制方法，將葉梗分離后葉片結(jié)構(gòu)的指標(biāo)控制在適宜范圍內(nèi)，以打葉工序一打后物料和圓盤篩分機(jī)為試驗(yàn)材料和設(shè)備，研究不同圓盤間距、不同篩分機(jī)頻率對(duì)大片率的影響。結(jié)果表明：使用圓盤式篩分機(jī)可有效控制葉梗分離后葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)，當(dāng)篩分機(jī)頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時(shí)，大片篩出比例為90.1%，中片篩出比例為17.1%;回打后，大片率為33.84%，大中片率為84.14%，<2.36 mm葉片率為0.21%，葉中含梗率0.64%，滿足行業(yè)《卷煙工藝規(guī)范》要求。

關(guān)鍵詞： 葉梗分離;葉片結(jié)構(gòu);圓盤篩分機(jī);大片率;篩分機(jī)頻率;圓盤間距

中圖分類號(hào)：TS44+3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? ? 文章編號(hào)：2095-8412 （2020） 05-097-04

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.05.018

引言

卷煙煙絲寬度能夠通過(guò)切絲工藝得到有效控制，但煙絲長(zhǎng)度主要由葉片片形尺寸所決定。研究表明，煙葉葉梗分離后大片葉片過(guò)多是煙絲過(guò)長(zhǎng)的主要原因，大片切絲后，煙絲長(zhǎng)絲率較大，會(huì)影響單支卷煙的質(zhì)量、密度等物理指標(biāo)的穩(wěn)定性[1]。

目前，定長(zhǎng)切絲可解決長(zhǎng)絲率過(guò)大的問(wèn)題，但在成絲過(guò)程中，中、小葉片造碎較多，導(dǎo)致煙葉原料消耗增大。因此，需優(yōu)化葉梗分離后的葉片結(jié)構(gòu)，改進(jìn)煙絲結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升卷煙產(chǎn)品質(zhì)量[2-3]。

山東煙葉復(fù)烤有限公司諸城復(fù)烤廠自行研制了圓盤式篩分機(jī)，對(duì)打葉機(jī)一打后風(fēng)分出來(lái)的葉片進(jìn)行篩分處理，篩出的大片又經(jīng)打葉機(jī)回打，使得打后大片率降低[4]。為了滿足卷煙原料的葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)要求，保障卷煙質(zhì)量的均勻穩(wěn)定[5]，本文針對(duì)以河北產(chǎn)地為代表的北方煙葉，研究分析篩分機(jī)頻率和圓盤間距對(duì)篩出大片比例的影響;通過(guò)不同梯度的試驗(yàn)，得到優(yōu)化的工藝參數(shù);實(shí)現(xiàn)降大片、提中片、提升結(jié)構(gòu)均勻性的目標(biāo)。

1? 材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1? 材料、設(shè)備與儀器

材料使用了試驗(yàn)樣品，等級(jí)為2019年河北張家口蔚縣C3F、龍江911，由河北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供。

篩選設(shè)備為試驗(yàn)用圓盤篩分機(jī)（河南省恒源實(shí)業(yè)有限公司）。

相關(guān)儀器包括：CA24-HX1型葉片振動(dòng)分選篩、CA14X型旋振分選篩、CA14型葉含梗檢測(cè)機(jī)、FA2004型電子天平。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置三種篩分機(jī)頻率，在每一頻率下，試驗(yàn)三種圓盤間距，試驗(yàn)設(shè)計(jì)組合如表1所示（本文界定大片尺寸>25.4 mm×25.4 mm，中片尺寸>12.7 mm×12.7 mm?？紤]篩分機(jī)需將大片篩出、中片落下，根據(jù)大片片形尺寸設(shè)計(jì)三種圓盤間距）。圓盤排列方式如圖1所示，圓盤形狀如圖2所示。

2? 試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分級(jí)計(jì)算

2.1? 試驗(yàn)方法

（1）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)如圖3所示。每組試驗(yàn)葉片投入量30 kg，真空回潮、潤(rùn)葉和復(fù)烤工序工藝參數(shù)保持穩(wěn)定，確保一打后煙葉溫度和水分保持一致。

（2）試驗(yàn)葉片取樣點(diǎn)為一打風(fēng)分出料口，每組試驗(yàn)完成后，將所試驗(yàn)物料進(jìn)行葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)。檢測(cè)方法按GB/T 21137[6]執(zhí)行。

（3）每組試驗(yàn)進(jìn)行三次，計(jì)算平均值。每組試驗(yàn)完成后，根據(jù)試驗(yàn)編號(hào)調(diào)整圓盤間距，并清理設(shè)備。

2.2? 優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）優(yōu)化了圓盤形狀，缺口式圓盤可在篩分時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)，使物料上下震動(dòng)傳輸，易于將中片、小片篩出。

（2）根據(jù)葉片尺寸設(shè)計(jì)三種圓盤間距進(jìn)行試驗(yàn)，可準(zhǔn)確判斷出易于大片篩出的落料尺寸，方便后續(xù)設(shè)備的設(shè)計(jì)制作。

（3）將篩分機(jī)頻率和圓盤間距作為變量，其他參數(shù)保持穩(wěn)定，可確定篩分機(jī)的工作性能，便于后續(xù)改善。

2.3? 比例計(jì)算

在每組試驗(yàn)樣品中截面位置一次性抽取樣品，取樣質(zhì)量（重量）為（3 000±300） g，進(jìn)行葉片結(jié)構(gòu)分選，分別稱量大片和中片，篩出比例計(jì)算公式為

3? 結(jié)果與討論

3.1? 篩分后葉片結(jié)構(gòu)

在不同篩分機(jī)頻率、不同圓盤間距下，葉梗分離后大、中片篩出比例有較大差異，如表2所示。分析可見(jiàn)，隨著篩分機(jī)頻率的提高，在同一圓盤間距下，大、中片篩出比例均有所提升;隨著圓盤間距的增大，在同一篩分機(jī)頻率下，大、中片篩出比例均有所降低。篩分機(jī)原理是篩出大片進(jìn)行回打，落下中片防止造碎。當(dāng)篩分機(jī)頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時(shí)，大片篩出比例為90.1%，中片篩出比例為17.1%，效果最好。

3.2? 篩分后葉片形狀

對(duì)篩分后的葉片尺寸、形狀進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如圖4a和4b所示。分析可見(jiàn)，使用圓盤篩分機(jī)，細(xì)長(zhǎng)條葉片不易篩出，篩分機(jī)工作時(shí)，細(xì)長(zhǎng)條葉片不能完全展開(kāi)，容易從圓盤間隙中落下，導(dǎo)致大片篩分比例降低。配合使用六邊形框欄打葉，葉片形狀趨近方形和圓形，可提升大片篩分率，實(shí)現(xiàn)降大片、提中片、提升結(jié)構(gòu)均勻性目標(biāo)要求[7]。

3.3? 回打后葉片結(jié)構(gòu)

設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)為篩分機(jī)頻率38 Hz，圓盤間距38 mm。將篩分后的葉片投入打葉機(jī)進(jìn)行回打，配套使用3.0～3.5英寸六邊形框欄，打輥轉(zhuǎn)速370 r/min，檢測(cè)回打后葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)，并與正常打葉復(fù)烤加工數(shù)據(jù)對(duì)比，結(jié)果如表3所示。分析可見(jiàn)，葉片經(jīng)篩分后回打處理，大片率明顯降低，針對(duì)河北產(chǎn)地北方煙葉，大片率降低5.83個(gè)百分點(diǎn)，大中片率提高3.95個(gè)百分點(diǎn)，符合《卷煙工藝規(guī)范》[2]中大片率<40%、大中片率>80%的指標(biāo)要求。因進(jìn)行了二次打葉，<2.36 mm葉片率提高了0.03個(gè)百分點(diǎn)，葉中含梗率基本保持不變。

4? 結(jié)論

本文通過(guò)開(kāi)展打葉機(jī)一打葉梗分離后不同篩分機(jī)頻率、不同圓盤間距下的對(duì)比試驗(yàn)，針對(duì)以河北產(chǎn)地為代表的北方煙葉，分析了圓盤篩分機(jī)對(duì)葉梗分離后葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明：

（1）對(duì)打葉機(jī)一打后的物料使用圓盤篩分機(jī)進(jìn)行篩分回打，大片率降低5.83個(gè)百分點(diǎn)，大中片率提高3.95個(gè)百分點(diǎn)，有效降低了大片率，提高了中片率，提升了結(jié)構(gòu)均勻性，完全滿足卷煙原料葉梗分離后葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)的要求。

（2）當(dāng)篩分機(jī)頻率為38 Hz，圓盤間距為38 mm時(shí)，篩分效果優(yōu)于其他試驗(yàn)組合，回打后葉片結(jié)構(gòu)符合《卷煙工藝規(guī)范》中大片率<40%、大中片率>80%的指標(biāo)要求。

（3）使用圓盤篩分機(jī)，細(xì)長(zhǎng)條葉片不易篩出。配合使用六邊形框欄打葉，可有效控制葉片結(jié)構(gòu)大片率指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

劉鵬（1978—），本科。研究方向：打葉復(fù)烤。

E-mail： zclztlplzk@163.com

邢立冉（1986—），通信作者，研究生。研究方向：打葉復(fù)烤。

E-mail： xingliran2006@163.com

（收稿日期：2020-07-29）