尤霞,董蘭芬,張海江,劉嘉哲,陳景正*
(1.張家口卷煙廠有限責任公司,河北 張家口 075000; 2.河北白沙煙草有限責任公司,河北 石家莊 050035; 3.河北中煙工業(yè)有限責任公司技術中心,河北 石家莊 050051)
煙絲是影響卷煙質量的重要因素,梗簽含量對煙支質量有較大影響[1-3]。風選作為一種制絲線常規(guī)配置工序,能有效降低煙絲含梗率。卷煙廠目前普遍采用調整卷煙機剔簽風門開度、優(yōu)化多級風選等手段加大煙絲中梗簽剔除量的方法來確保卷制質量[4-9]。
制絲環(huán)節(jié)研究通過在線風選烘后葉絲,降低其中含梗簽率。李春光等[10]開展了葉絲風選工藝研究,認為通過風選可將提高烘后葉絲純凈度0.2%,風選過程雖對高檔煙香氣的透發(fā)性有所降低,卻能明顯改善低檔卷煙的雜氣、刺激性和余味,且對卷煙煙氣的影響不顯著,同時風選過程還提高了葉絲填充能力。張文海[11]通過三個不同品牌卷煙烘后絲風選前后對比研究,認為風選后整絲率降低3.0%~4.0%,碎絲率平均增加0.1%,葉絲填充值提高了0.1cm3/g,煙支質量標偏和吸阻標偏降低,可提高卷制質量的穩(wěn)定性,風選對于感官質量和主流煙氣的影響不明顯。
通過在線回收利用技術、設備選型與多級風選優(yōu)化研究,提高梗簽剔除效率。郭永等[12]研究認為通過增加風選次數(shù)來解決來料強度和浮選設備尺寸配比問題,二級小流量風選精選后梗簽剔除率達到60%左右,與傳統(tǒng)10%左右的梗簽剔除率相比較,風選效率大幅提高。左麗等[13]研究了一種循環(huán)煙絲除雜系統(tǒng),該系統(tǒng)通過對風量的精準控制,可以完成對煙草更精確節(jié)能的分離。袁海霞等設計了一種適應細支卷煙大流量葉絲風選的三級柔性系統(tǒng)[14],該系統(tǒng)可有效降低葉絲中梗簽含量,風選剔除梗簽含絲率降低20%以上,煙支含梗率由1.06%降低至0.74%,煙支物理指標均有不同程度提升。
徐建勇等[15]研究發(fā)現(xiàn),其一二類卷煙剔除梗簽中含有10%~25%的可用煙絲,卷煙機剔出的梗簽中仍含有較多有利用價值的煙絲。為降低消耗,合理利用這部分煙絲,李曉等[16]研究了FX6型就地風選器在梗簽風選中的應用,研究認為風選后的煙絲結構、填充值及純凈度與回收的殘煙煙絲相近,≤6%比例回摻到成品煙絲中,對卷煙的總體質量無負面影響。
文章使用FX12型風選機對河北中煙某牌號卷煙機剔出梗簽進行風選試驗,確定合理的風選工藝條件,通過研究不同回摻比例對卷煙質量指標的影響,為合理采用風選工序、降低煙絲消耗提供參考依據。
在石家莊卷煙廠取從卷煙機剔出的某牌號梗簽。
FX12型柔性就地風選器(徐州眾凱機電設備制造有限公司);YQ-2型煙絲振動風選篩(鄭州嘉德公司);索定綜合測試臺(SODIM W);吸煙機(RM 200A,德國博瓦特-凱西公司);電子天平(奧豪斯AR2130,美國)。
(1)梗簽含絲率的計算:按照工藝規(guī)范[17]方法,對采用FX12型風選器風選后的煙絲結構和純凈度進行測定;參照文獻[18-19]的方法,計算梗簽中含絲率。分別針對梗線剔出梗簽、一次風選后、二次風選后物料計算含絲率。(2)風門開度單因素試驗:考慮到實際生產情況,目前只有風門開度一個參數(shù)可供調整,選擇開度9、10、11、12格四個水平進行試驗,綜合考慮風選后含絲率和含梗率指標。(3)回摻對比試驗:將優(yōu)化后的指標用于風選,將風選回收的煙絲按照3%、6%、9%的外摻比例,在摻兌工序回摻到同牌號正常生產的葉絲中。跟蹤檢測加香后煙絲、卷制指標和感官評價情況。
在同一卷煙機上分別卷制,分別對回摻后的批次整絲率、碎絲率、填充值、純凈度、卷煙克重、吸阻、硬度、端部落絲量等進行對比分析,以評價回摻對各物理指標的影響。針對正常卷煙和回摻批卷煙進行感官對比評吸,以評價其對感官質量的影響。
按照標準方法進行工藝寫實,卷包剔出梗簽中含絲率范圍在41.51%~52.79%,平均為48.15%。說明卷煙機剔出的梗簽中確實含有較多的煙絲。
(1)一次風選后梗簽中含絲率情況:參照前期試驗結果,一次風選風門開度分別設置為9、10、11、12格,每組試驗平行做三次。隨著風門開度的增大,剔出梗簽中含絲率逐步減低,風選后含絲率在32.09%~39.28%之間,平均含絲率34.66%,可見一次風選后梗簽中的可用煙絲比重仍較大。因而有必要進行二次風選,以進一步降低含絲量。(2)二次風選后梗簽中含絲率情況:將一次風選后的梗簽進行二次風選。二次風選風門開度分別設置為9、10、11、12格,每組試驗平行做三次。隨著風門開度的增大,剔出梗簽中含絲率降低明顯,風選后含絲率在9.58%~13.03%之間,平均含絲率11.23%,二次風選后梗簽中的可用煙絲比重大幅下降。二次風選風門開度為10格為宜。
選定一次風選風門開度為12格、二次風選風門開度為10格。按此條件進行二次風選,風選后煙絲按照3%、6%、9%的外摻比例同牌號在摻配工序均勻回摻在正常生產的葉絲中,卷制產品進行卷煙物理指標檢測,并進行感官評吸。
從表1結果來看,回摻比例增大,整絲率降低,碎絲率變大,填充值增加,純凈度變化不大。3%比例回摻與空白樣對比,相差不大。6%以上比例回摻,對煙絲結構影響變大,主要表現(xiàn)是整絲率降低、碎絲率增加、純凈度降低。
表1 不同回摻比例對加香后煙絲結構影響
如表2所示?;負奖壤黾?,單支質量變化不大,3%回摻單支質量標偏甚至還略有減小。6%以上回摻,質量標偏和吸阻標偏增大?;負奖壤龃?,硬度略有降低、煙支含末率增加、端部落絲量增大。整體卷制指標有下降趨勢。3%回摻與對照樣對比,相差不大。
表2 卷煙物理指標對比分析
將按照不同摻配比例制得的樣品置入相對濕度60%±3%、溫度22±1 ℃的恒溫恒濕箱中平衡48 h后,進行煙氣分析檢測,結果如表3所示??梢姄脚?%回收利用煙絲,對卷煙主流煙氣基本沒有影響。
表3 煙氣對比分析
如表4所示,可以看出,3%比例回摻與空白樣評分相同,各項感官指標均無差異?;負奖壤龃蟮?%,該牌號卷煙雜氣、刺激性、余味均變差,感官質量總分較空白樣下降1.5分。9%比例回摻,該卷煙香氣、刺激性、余味指標變差,感官質量總分較空白樣下降2.0分。因而不宜6%以上比例回摻,該結論與文獻[16]報道結果基本一致。
表4 感官對比分析
(1) FX12就地風選機最佳風門開度設置為:一次風選風門開度為12格、二次風選風門開度為10格,剔出梗簽中含絲率從48.15%降至9.58%,可回收利用較多煙絲。(2)將回收利用的煙絲按3%比例回摻,對該牌號卷煙總體質量影響不大。如按照>6%比例回摻,則卷煙物理指標、煙氣指標、感官評價結果均變差。因而可綜合考慮按照3%~5%比例外摻,同時兼顧成本與實際質量情況。(3)本研究結合品牌個性化需求,從實際情況出發(fā),在消耗與質量之間尋求到較好的平衡點,達到有效利用煙草資源,同時保障產品質量的目的。