劉賜德， 葉麗琴， 葉 楠， 盧 迪

（江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司贛州卷煙廠， 江西 贛州 341000）

0 引言

在卷煙加工過程中，制絲屬于卷煙加工中十分重要的一道工序，與卷接、包裝等環(huán)節(jié)相比，制絲工藝流程長，工序繁瑣，加工設(shè)備以及加工方法比較繁雜[1-2]。制絲工藝作為整個卷煙生產(chǎn)過程的核心，約占整個生產(chǎn)過程的70%，其效果的優(yōu)劣不僅僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量，還直接影響著成本消耗以及卷煙設(shè)備的作業(yè)效率[3]。由于煙草制絲加工過程環(huán)節(jié)較多，而每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)加工都將對卷煙產(chǎn)品產(chǎn)生影響，因此，為提高對制絲工藝質(zhì)量的控制水平，需要深入分析制絲過程中各階段的質(zhì)量控制要點，并對各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行管控。從當(dāng)前卷煙制絲工藝質(zhì)量控制的角度來看，對其影響較大的常見因素主要為水分、流量、溫度及組分四個方面[4-8]，本文就煙草制絲加工工業(yè)過程中工藝質(zhì)量的四個主要影響因素及其控制措施進(jìn)行了分析與探討。

1 水分因素及其控制措施

卷煙制絲工藝主要涉及加水、加溫、脫水等操作，水分的科學(xué)控制是保障制絲科學(xué)性的重要基礎(chǔ)，水分不僅能夠影響煙葉的光澤、顏色、填充力、結(jié)構(gòu)等物理性質(zhì)的改變以及物料損耗，還可影響卷煙產(chǎn)品的可燃性、煙氣成分及感官特性等方面。

在制絲生產(chǎn)線上，水分作為制絲加工生產(chǎn)過程中重要的參與者，不同工序?qū)实囊蟛煌?，在卷煙制絲工藝中一定要保證各工序水分的均勻、穩(wěn)定。為做好各工序水分的控制工作，首先需要確定對不同煙絲牌號生產(chǎn)過程中各工序的含水率指標(biāo)，在卷煙工藝規(guī)范中，對制絲各工序的含水率指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，如表1 所示。在設(shè)備方面，為了能夠便于控制和及時反應(yīng)各工序水分控制情況，設(shè)置了非接觸型紅外水分儀來監(jiān)測加工過程水分控制情況，可實時在線顯示并可以作為中控調(diào)節(jié)參數(shù)的依據(jù)。為了能夠保障非接觸型紅外水分儀對水分監(jiān)測的準(zhǔn)確性，質(zhì)檢員和工藝人員會定期、定時來對紅外水分儀進(jìn)行校準(zhǔn)、核對，確保水分控制的準(zhǔn)確性和均勻性，提高對水分的控制能力。

表1 制絲各工序含水率及允差

2 流量因素及其控制措施

在制絲生產(chǎn)線上，流量包括物料的流量以及流量計的流量，兩者對制絲工藝質(zhì)量的影響都極為明顯。物料流量影響加工過程中增溫、增濕、干燥、加香和加料的均勻度，所以要求物料流量要求穩(wěn)定、均勻，其精度控制能夠在0.5%以內(nèi)。而流量計是控制添加蒸汽、水以及香精香料的流量，直接影響到水分和溫度的穩(wěn)定性以及加香、加料的精度，要求其流量計精度應(yīng)在0.5%以內(nèi)。

通常情況下對于物料流量的控制辦法是將重量和體積相結(jié)合進(jìn)行控制，利用喂料機(jī)、計量管和電子秤組合而成的定量喂料設(shè)備：

對于喂料機(jī)和電子秤而言，在具體控制過程中，需要對所用的喂料機(jī)進(jìn)行定期維護(hù)以及定期對電子秤進(jìn)行校準(zhǔn)，否則就會在很大程度上影響配比的精確度以及控制效果，其中電子秤的精度一般需要控制在5%以內(nèi)。

對于流量計而言，對其的控制可以通過PID 控制算法進(jìn)行控制處理。PID 控制算法是一種基于比例、積分、微分的反饋控制算法，通過對流量差異的反饋進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得流量控制達(dá)到精確和穩(wěn)定。同時，還可以通過PLC 控制器進(jìn)行控制，實現(xiàn)對流量的自動化控制。為了保證流量計的精度，需要定期對其進(jìn)行校準(zhǔn)：水和料液流量計通常采用稱重法，將被檢流量計到稱重容器中，對稱重容器水的重量稱重，利用流量計累計量和水質(zhì)量進(jìn)行比對；蒸汽流量計則通常采用容積法進(jìn)行校準(zhǔn)，將被檢流量計安裝到試驗管路中，利用試管容積體積和流量計累計量進(jìn)行比對。

因此，在卷煙工藝規(guī)范中，要求各工序的物料來料流量均勻穩(wěn)定及流量計計量精度符合要求，對流量變異系數(shù)和加香加料精度及瞬時比例變異系數(shù)進(jìn)行規(guī)定進(jìn)行了規(guī)定，分別如表2 和表3 所示。

表2 制絲各工序物料來料流量變異系數(shù)要求

表3 加香加料精度及瞬時比例變異系數(shù)要求

3 溫度因素及其控制措施

在卷煙制絲過程中還需要注意溫度的控制，產(chǎn)品的理化性能、質(zhì)量指標(biāo)以及可加工性和溫度有著密切關(guān)系，溫度的高低直接影響著煙絲的質(zhì)量，因此溫度的控制也是保證制絲工藝質(zhì)量的重中之重。

在制絲生產(chǎn)過程中，大多數(shù)工序的溫度熱源是通過外部蒸汽管路供應(yīng)的蒸汽，包括直接通過噴射蒸汽對煙絲增溫增濕，如SIROX，以及經(jīng)過熱交換器以熱風(fēng)為載體進(jìn)入滾筒，與滾筒內(nèi)的物料接觸，如葉片回潮、葉片加料、葉絲回潮等。除此之外還有通過直接燃燒天然氣或液化石油氣，通過熱交換設(shè)備將熱量傳遞給通過的工藝氣體，使工藝氣體溫度升高至所需要的溫度，工藝氣體對煙絲進(jìn)行增溫干燥，如氣流烘絲機(jī)。

對于溫度的控制，其控制原理較多，主要的措施包括：設(shè)定合適的加熱系統(tǒng)、熱交換器和溫度傳感器確保煙葉在生產(chǎn)過程中受熱均勻且在適宜的溫度下進(jìn)行；對卷煙制絲工藝中的各個步驟進(jìn)行綜合性的優(yōu)化和調(diào)整，包括來料狀態(tài)、出料所需要的工藝指標(biāo)參數(shù)等對設(shè)備進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，以實現(xiàn)最佳的溫度控制效果。在卷煙工藝規(guī)范中，對各工序的溫度要求作了如表4 所示的規(guī)定。

表4 加香加料精度及瞬時比例變異系數(shù)要求

4 組分因素及其控制措施

組分的穩(wěn)定和均勻性決定卷煙內(nèi)在品質(zhì)，是影響煙絲質(zhì)量和感官質(zhì)量的重要因素。就目前實際而言，配比工序主要基于原料葉組的配比、糖料與香精的配比以及葉絲與HDT 氣流葉絲、膨脹煙絲、梗絲的配比，這就需要通過一系列的工藝和配方調(diào)制，使得煙絲能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

針對葉組配方的控制需要在投料前通過獲取原料高架庫系統(tǒng)預(yù)投料的片煙等級、薄片等級和對應(yīng)批次號，逐一跟葉組配方BOM進(jìn)行對比。如果出現(xiàn)物料錯誤或者重量偏差超出范圍的話，應(yīng)先向中控進(jìn)行報警，同時對高架庫和出料設(shè)備進(jìn)行控制，以停止出料，由高架庫將錯誤的片煙或薄片進(jìn)行替換，正確后重新開始生產(chǎn)。

針對摻配工序中的控制，應(yīng)該在摻配工序摻配前，對預(yù)摻配物料儲柜中的物料牌號信息、批次信息以及重量信息進(jìn)行驗證，確定是否與摻配配方設(shè)計一致、重量是否滿足批次摻配生產(chǎn)要求，如果摻配物料信息出現(xiàn)錯誤，應(yīng)該先向中控進(jìn)行報警，同時向生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送停機(jī)指令，由人工確認(rèn)正確后再繼續(xù)生產(chǎn)。

針對糖料與香精的配比控制，應(yīng)該在加香加料前，對罐中的物料信息、重量進(jìn)行驗證，確定物料是否與配方設(shè)計一致、備料量是否滿足批次生產(chǎn)要求。如果信息出現(xiàn)錯誤，應(yīng)先向中控進(jìn)行報警，同時發(fā)送停機(jī)指令，由人工替換為正確料罐，由人工確認(rèn)后再繼續(xù)生產(chǎn)。

5 結(jié)語

煙草制絲工藝質(zhì)量的有效控制是提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要手段，其中水分、流量、溫度以及組分這四個方面是保障煙草制絲工藝質(zhì)量的控制要點。在制絲實際生產(chǎn)中，應(yīng)積極關(guān)注水分、流量、溫度以及組分的變化情況，及時作出優(yōu)化調(diào)整，提高煙草制絲工藝質(zhì)量控制水平和控制效果，保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)步提升。