周 喆，蘇海龍，劉 文，王 爽，張勝良

（紅塔集團(tuán)玉溪卷煙廠，云南 玉溪 653100）

0 引 言

打葉復(fù)烤作為卷煙工業(yè)的重要環(huán)節(jié)，是將煙葉從農(nóng)業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)原料的重要加工過程，是連接商業(yè)與工業(yè)的重要環(huán)節(jié)，更是重點(diǎn)品牌原料發(fā)展戰(zhàn)略的攻堅(jiān)戰(zhàn)。隨著煙葉初烤技術(shù)水平的逐步提升，建設(shè)并推廣應(yīng)用密集性烤房對鮮煙葉進(jìn)行烘烤加工已是當(dāng)下的主流技術(shù)趨勢。密集性烘烤技術(shù)縮短了煙葉的烘烤生產(chǎn)周期，烤后煙葉的顏色鮮亮、光澤強(qiáng)，烘烤煙葉醇香已初顯。但傳統(tǒng)的打葉復(fù)烤方式的加工強(qiáng)度較高，留于后續(xù)制絲的加工余量明顯不足[1]。

在卷煙工業(yè)制造大工藝的視角下，傳統(tǒng)復(fù)烤工藝及設(shè)備的加工強(qiáng)度較高，難以契合適應(yīng)當(dāng)前及未來卷煙工藝發(fā)展的需求；因此，基于初烤、打葉復(fù)烤、制絲、卷制的大工藝整體考慮，開發(fā)柔性保香復(fù)烤工藝技術(shù)及設(shè)備具有重要意義。

1 煙片復(fù)烤過程現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)打葉復(fù)烤方式的加工強(qiáng)度較高，留于后續(xù)制絲的加工余量不足，特別是與多等級煙葉構(gòu)成的模塊化之間的不適應(yīng)性愈加顯著，普遍存在的問題有：輸送孔板通風(fēng)率較低，導(dǎo)致干燥區(qū)內(nèi)煙片脫水均勻性差，造成加工后大中煙片收縮率較高；孔板通風(fēng)率較低，導(dǎo)致脫水速率低，造成干燥熱風(fēng)溫度高、煙片加工強(qiáng)度大、致使香物質(zhì)損失量較大，留于后續(xù)制絲環(huán)節(jié)保香加香的加工余量不足[2]。

目前多采用加長烤機(jī)干燥區(qū)長度的方法，增加干燥時(shí)間，降低煙片干燥溫度，但因?yàn)樵黾恿烁稍飼r(shí)間，不能有效降低煙片加工強(qiáng)度，并且依然存在復(fù)烤后煙片水分均勻性差和能耗高的問題。

不同部位、不同等級的煙葉吸濕散濕速率均有差異，配方模塊化加工各組成單元吸濕散濕速率同步性差，加之輸送網(wǎng)板的通風(fēng)率過低會導(dǎo)致各組煙葉脫水速率差值進(jìn)一步變大，導(dǎo)致干燥完成后物料含水率的均勻性較差。

干燥區(qū)煙片物料的含水率會受外界環(huán)境溫度及空氣濕度的變化而變化，需要進(jìn)行人為調(diào)控，而調(diào)節(jié)值在工藝標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)受調(diào)控人員經(jīng)驗(yàn)值左右，難以精準(zhǔn)把握干燥區(qū)煙片的含水率，導(dǎo)致干燥后煙片含水率波動(dòng)較大，煙片的感官質(zhì)量穩(wěn)定性較差[3]。

輸送孔板通風(fēng)率較低，導(dǎo)致大量霧化水汽撞擊孔板凝結(jié)成水流排出，少量水汽從通風(fēng)孔進(jìn)入回潮區(qū)被煙片回潮吸濕，造成煙片回潮速率過慢、蒸汽和水消耗增加。受輸送網(wǎng)板通風(fēng)率、循環(huán)風(fēng)機(jī)單側(cè)安裝、導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)過于簡單的影響，煙片物料水分及溫度的均勻性較差，直接導(dǎo)致輸送網(wǎng)板橫向左中右位置、煙片縱向上中下層位置物料的含水率均勻性較差，表現(xiàn)在左右冷房水分極差值較大，上、下物料層相對中層含水率較低。

設(shè)備維修安裝、維護(hù)保養(yǎng)成本高。當(dāng)煙片復(fù)烤設(shè)備的某部件損壞時(shí)（如魚鱗片、傳送鏈等），需要及時(shí)進(jìn)行維修，必要時(shí)需要更換部件，但新部件造價(jià)昂貴，且維修更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)構(gòu)件連接處污垢易聚集、網(wǎng)板沖孔易堵塞，設(shè)備周維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，需要由多名清潔工作人員用高壓水槍進(jìn)行沖洗，清潔成本高。

2 柔性保香復(fù)烤加工工藝技術(shù)及設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

應(yīng)用網(wǎng)帶載料輸送技術(shù)，避免材料自身的制約性，加快煙片脫水速率和均勻性，有效降低煙片復(fù)烤加工強(qiáng)度和大中煙片收縮率。適應(yīng)配方模塊化加工各單元吸濕散濕速率存在的差異性，有利于煙片低溫快速干燥，有利于煙片致香物質(zhì)的保留，有利于煙片醇化和安全貯存。有效解決因外界因素的變化而導(dǎo)致干燥區(qū)煙片物料加工強(qiáng)度的不穩(wěn)定性，有效提升煙片感官質(zhì)量的穩(wěn)定性。網(wǎng)帶通風(fēng)率高，較傳統(tǒng)孔板能使霧化水汽氣流更均勻地通過網(wǎng)帶進(jìn)入回潮區(qū)，有效提升煙片回潮吸濕速率。采用配套煙片輸送導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)布局，確保輸送網(wǎng)面上左中右、上中下各點(diǎn)面物料含水率及溫度的均勻性，保障煙片含水率的均勻性。煙片輸送網(wǎng)帶的材料、結(jié)構(gòu)形態(tài)的選擇自由度高，采用在線實(shí)時(shí)清潔輸送網(wǎng)帶技術(shù)，確保網(wǎng)帶通風(fēng)率不因通風(fēng)口堵塞而下降，保障輸送網(wǎng)帶的實(shí)時(shí)清潔度。對柔性保香復(fù)烤工藝和設(shè)備進(jìn)行開發(fā)和研究，有效地提高了成品煙片的感官質(zhì)量和物理特性，為制絲工藝提供更多加工余量[4]。

3 柔性保香復(fù)烤加工工藝技術(shù)的設(shè)備研究及設(shè)計(jì)方案

通過相關(guān)理論研究，對現(xiàn)有鏈板孔式煙片復(fù)烤機(jī)的溫濕度變化對煙片感官質(zhì)量和物理特性的影響開展研究，調(diào)研分析現(xiàn)有煙片復(fù)烤工序干燥區(qū)、冷卻區(qū)、回潮區(qū)水分波動(dòng)范圍、標(biāo)準(zhǔn)偏差以及左中右水分差異，并對環(huán)境變化、操作經(jīng)驗(yàn)等因素影響復(fù)烤過程感官質(zhì)量及水分波動(dòng)情況開展研究。

項(xiàng)目組對低溫慢烤工藝的具體實(shí)現(xiàn)做了研究；對現(xiàn)有煙片復(fù)烤機(jī)鏈板的開孔率、通風(fēng)率對煙片的影響開展研究；對現(xiàn)有煙片復(fù)烤機(jī)的能耗、維護(hù)保養(yǎng)成本等開展研究。

對使用網(wǎng)帶的再造煙葉干燥機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，其干燥網(wǎng)帶速度為9～11 m/min，網(wǎng)帶、傳動(dòng)系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)對柔性復(fù)烤設(shè)備開發(fā)具有顯著的參考價(jià)值，在此基礎(chǔ)上完成了網(wǎng)帶選型和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，網(wǎng)帶材質(zhì)：經(jīng)、緯線均是AISI316，網(wǎng)帶質(zhì)量為2.02 kg/m2，開孔率為51%，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)孔板。

通過開發(fā)復(fù)烤工藝全模擬的試驗(yàn)裝置（圖1），對復(fù)烤工藝參數(shù)和復(fù)烤機(jī)結(jié)構(gòu)變化對煙片影響的情況進(jìn)行模擬研究，快速完成柔性復(fù)烤工藝的技術(shù)開發(fā)，并在設(shè)備開發(fā)改造完成后直接指導(dǎo)生產(chǎn)應(yīng)用[5]。

圖1 復(fù)烤工藝模擬裝置原理圖

該設(shè)備為風(fēng)管式結(jié)構(gòu)造形,主要由烘烤風(fēng)箱、干燥供熱、回潮增濕系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。

烘烤風(fēng)箱由支架、風(fēng)箱和托盤等3 個(gè)部分組成；烘烤風(fēng)箱采用不銹鋼，承載煙片的托盤由不銹鋼編織網(wǎng)及支撐架構(gòu)成，為1 個(gè)四周封閉的筐籃。由人工定量把煙片裝入托盤內(nèi)，送入烘烤風(fēng)箱體進(jìn)行處理。

干燥供熱和回潮增濕系統(tǒng)主要由循環(huán)風(fēng)機(jī)、電加熱器、循環(huán)風(fēng)管和回潮噴霧管路等組成，其作用是提供煙片處理時(shí)所需的熱風(fēng)、冷卻氣流和回潮氣流。熱風(fēng)分別采用上、下進(jìn)風(fēng)的方式對煙片進(jìn)行烘干處理。回潮時(shí)通過噴霧回潮氣流送入箱體內(nèi)，也分別采用上、下進(jìn)風(fēng)的方式對煙片進(jìn)行回潮處理。干燥供熱和噴霧回潮系統(tǒng)采用旁置式，由外部通過風(fēng)管向烘烤箱提供循環(huán)熱風(fēng)和循環(huán)濕氣流。本裝置還可以在煙葉處理過程中自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速和排潮量，以及自動(dòng)切換循環(huán)方式的換向調(diào)節(jié)風(fēng)門。通過自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門，控制穿過煙片的風(fēng)速、排潮量；自動(dòng)換向調(diào)節(jié)風(fēng)門，實(shí)現(xiàn)煙葉處理過程中所需的上進(jìn)風(fēng)、下進(jìn)風(fēng)之間的切換，其上、下進(jìn)風(fēng)模式原理如圖2 和圖3 所示。

圖2 復(fù)烤模擬裝置上進(jìn)風(fēng)模式原理

圖3 復(fù)烤模擬裝置下進(jìn)風(fēng)模式原理

4 結(jié) 語

利用改造后的復(fù)烤設(shè)備對煙片柔性保香工藝參數(shù)優(yōu)化，在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下探索各干燥、回潮、冷卻區(qū)溫度、風(fēng)量等參數(shù)與柔性保香技術(shù)的匹配程度，提升實(shí)用性及應(yīng)用效果，進(jìn)一步完善柔性保香復(fù)烤工藝和設(shè)備技術(shù)。工藝參數(shù)優(yōu)化的同時(shí)對比分析新工藝和傳統(tǒng)工藝復(fù)烤后煙葉的感官質(zhì)量、物理特性、能耗指標(biāo)等的變化，綜合評價(jià)柔性保香技術(shù)對于復(fù)烤加工的作用及意義。采用柔性復(fù)烤工藝，降低復(fù)烤工序段加工強(qiáng)度，有助于保持煙片的香氣風(fēng)格特性。