煙葉動靜結(jié)合挑選模式質(zhì)量評價方法研究

煙葉挑選作為打葉復(fù)烤初加工環(huán)節(jié)，是卷煙生產(chǎn)的一個重要組成部分，卷煙工業(yè)企業(yè)對質(zhì)量的關(guān)注已逐漸前移到打葉復(fù)烤工藝技術(shù)，提出了在挑選和加工過程中實(shí)現(xiàn)“剔次去雜，混合均勻”的質(zhì)量要求［1］。從分級挑選工藝來看，目前國內(nèi)普遍采用的2種選葉方式，一是靜態(tài)挑選，即人工選葉、人工解把、邊選邊裝的方式，其主要缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大、工作效率低、煙葉造碎大、物流組織零亂、質(zhì)量管理不易實(shí)時監(jiān)控;二是動態(tài)挑選，即在皮帶機(jī)上選葉并自動收集裝箱的方式，這種方式較好地解決了物流問題，但是動態(tài)過程中受原料穩(wěn)定性和挑選時間限制，挑選質(zhì)量難以保證［2］。盡管一些企業(yè)針對這一問題進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新，但都只是局部的，目前還沒有復(fù)烤企業(yè)對整個分級系統(tǒng)進(jìn)行全面創(chuàng)新的報道。

動靜結(jié)合挑選工藝創(chuàng)新了思路，如圖1所示，即采用在線二級遞進(jìn)式選葉工藝，實(shí)現(xiàn)煙葉原料把選和片選相結(jié)合。其中，把選主要任務(wù)是挑把剔次，初步提高純度;片選主要任務(wù)是二次提純彌補(bǔ)把選的不足。該工藝主要是通過備料階段、鋪葉初挑、解把初選、片煙精挑等工序，運(yùn)用運(yùn)輸帶的方式，采用動靜結(jié)合挑選提高生產(chǎn)效率、挑選純凈度和資源的利用率，使煙葉的部位、顏色更加均勻，滿足卷煙煙葉原料質(zhì)量需求。

由于動靜結(jié)合挑選線的運(yùn)行，原有靜態(tài)挑選的質(zhì)量評價方法已不能適用，而目前動靜結(jié)合挑選模式尚未在其他復(fù)烤企業(yè)中應(yīng)用，其質(zhì)量評價方法更沒有相關(guān)的參考。為此，筆者主要研究動靜結(jié)合挑選模式下，與之配套的過程檢驗(yàn)和質(zhì)量判定指標(biāo)，建立相應(yīng)的質(zhì)量控制方法，確保煙葉原料挑選質(zhì)量。

1 動靜結(jié)合挑選模式下常規(guī)煙葉分選質(zhì)量檢驗(yàn)評價方法的不適用性分析

常規(guī)煙葉分選質(zhì)量檢驗(yàn)流程如圖2所示，一般是先根據(jù)卷煙企業(yè)的配方原料情況，制作標(biāo)準(zhǔn)樣品并對分選人員進(jìn)行培訓(xùn)，以平衡眼光，隨后進(jìn)行煙葉地攤式分選，分選過程中根據(jù)流程進(jìn)行初檢、復(fù)檢及抽檢，檢驗(yàn)合格后入庫。

靜態(tài)挑選時，由于抽檢量、抽檢時間、頻率、地點(diǎn)容易人為控制，出現(xiàn)不合格情況可以隨時返工直到合格為止。一般情況下，質(zhì)檢員按要求對每個工地隨機(jī)抽取規(guī)定把數(shù)，每把從正、反兩面進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。質(zhì)檢員應(yīng)按規(guī)定定期取樣檢驗(yàn)，而且每天按要求對檢驗(yàn)后煙葉進(jìn)行隨機(jī)抽查。其質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)為，經(jīng)檢驗(yàn)若等級不符合的煙把數(shù)占所抽取的總煙把數(shù)的比例在規(guī)定范圍內(nèi)，則判為合格;超過規(guī)定范圍，則判為不合格，并按規(guī)定向前追溯，若仍為不合格，則判該抽檢點(diǎn)該時段分級后煙葉為不合格。一類雜物或二、三類雜物在規(guī)定范圍內(nèi)，則判為合格;超過規(guī)定范圍，則判定為不合格。

然而，對于動靜結(jié)合挑選模式，挑選過程需經(jīng)過鋪葉初挑、解把初選、潤葉松散、片煙精挑、自動裝架等工序，每個工序通過運(yùn)輸帶成流水線形式環(huán)環(huán)相扣。不同于靜態(tài)挑選下的質(zhì)量檢驗(yàn)流程，動態(tài)挑選下由于多工序影響必須對其進(jìn)行更嚴(yán)格的過程控制，需對其檢驗(yàn)流程進(jìn)行重新的設(shè)計。另外，由于分選流程和分選效率的不同，其相關(guān)的抽檢方法也需要重新進(jìn)行研究，例如為保證動態(tài)分選效率下的抽檢量、抽檢時間及頻率、不合格率處理等需進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與靜態(tài)分選下的合格率判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比保證其科學(xué)性。

2 動靜結(jié)合挑選模式下的質(zhì)量檢驗(yàn)流程

動靜結(jié)合挑選流程中，包含把選工序、潤葉松散工序、定量喂料工序、片選工序和裝架工序。根據(jù)各工序的作用及質(zhì)量控制可操作性，確定了對把選、片選及裝架3個工序進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)控制以達(dá)到卷煙所需原料的質(zhì)量。各工序試驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)設(shè)為把選挑葉輸送帶末端、片選挑葉臺輸送帶匯總處末端、挑煙架落料口處3處，次葉則選擇在相應(yīng)工序的次葉輸送帶末端。

把選工序是對煙葉進(jìn)行初步整把挑選，將符合標(biāo)樣要求的煙把放置在挑煙傳送帶上，不符合的煙把放置在次葉傳送帶上，并剔除霉煙和雜物。檢驗(yàn)時，分別從把選挑葉輸送帶末端或把選次葉輸送帶末端在規(guī)定的時間段內(nèi)抽樣，對把選挑葉、把選次葉質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到控制煙葉原料質(zhì)量的效果。片選工序是對經(jīng)過把選工序煙葉的二次提純，放行符合要求的片煙，剔除不符合的片煙并放置次葉傳送帶上，同時剔除霉煙和雜物。檢驗(yàn)時，分別從片煙挑選臺匯總處末端和次葉傳送帶末端在規(guī)定的時間段內(nèi)抽樣，對片選挑葉、片選次葉質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。裝架工序是將片選工序匯總煙葉按一定重量裝架。檢驗(yàn)時，按一定比例從落料口處隨機(jī)抽取煙架并從中抽樣，對架裝片煙質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

對于把選、片選、裝架3個工序質(zhì)量檢驗(yàn)中不合格品的處理，同樣不能簡單采用靜態(tài)挑選方法進(jìn)行。由于煙葉是農(nóng)副產(chǎn)品，煙把純度存在參差不齊，把選工序?qū)⒚黠@不符合卷煙原料的煙把剔除，根據(jù)把選檢驗(yàn)情況對片選工序二次提純進(jìn)行加強(qiáng)，檢驗(yàn)不合格則反饋檢驗(yàn)工加強(qiáng)把選和片選。片選工序中，由選葉工將不符合卷煙原料的煙葉和雜物剔除，主次兩級煙葉分別收集，此工序決定最終挑選質(zhì)量，檢驗(yàn)不合格則反饋進(jìn)行返工處理，并前后進(jìn)行追溯。經(jīng)過前兩道工序的挑選，裝架工序煙葉已基本符合卷煙原料的要求，再次檢驗(yàn)主要是為了防止不合格品的出現(xiàn)。最終形成動靜結(jié)合挑選模式下的過程檢驗(yàn)流程，如圖3所示。

3 動靜結(jié)合挑選模式下的質(zhì)量檢驗(yàn)方法

動靜結(jié)合挑選模式，由于分選流程、效率與靜態(tài)挑選模式的不同，其相關(guān)的檢驗(yàn)方法也需要重新進(jìn)行研究，對相關(guān)的抽檢量、抽檢頻次、不合格率處理等都需進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合靜態(tài)分選判定標(biāo)準(zhǔn)確定形成動靜結(jié)合 挑選模式下的檢驗(yàn)方法及判定標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 試驗(yàn)材料 通過煙葉動靜結(jié)合挑選線，對當(dāng)年加工的福建三明C2F、湖南永州C2F、四川涼山C2F(云煙87)3個產(chǎn)地?zé)熑~進(jìn)行試驗(yàn)，并按照卷煙企業(yè)要求制作對應(yīng)分選標(biāo)準(zhǔn)樣品。

3.2 試驗(yàn)方法 依據(jù)分選標(biāo)準(zhǔn)樣品對煙葉部位、顏色、油分、身份、色度等分級因素進(jìn)行檢驗(yàn);對挑選線把選工序、片選工序和裝架工序煙葉分選質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，并計算合格率(合格率=符合要求的數(shù)量÷抽查樣品總數(shù)量×100%);通過對化學(xué)成分進(jìn)行分析，了解挑選質(zhì)量的波動性。

3.3 試驗(yàn)方案設(shè)計 該試驗(yàn)方案設(shè)置對取樣量、取樣頻次和不合格品處置進(jìn)行試驗(yàn)，取樣量對判定煙葉合格率有一定影響，取樣量越大對煙葉合格率的判定影響越小;取樣頻次與控制煙葉挑選質(zhì)量相關(guān)性較強(qiáng)，取樣頻次越高越有利于煙葉挑選質(zhì)量的控制。本著有利于煙葉挑選質(zhì)量控制和便于實(shí)際操作原則，對各工序因素、水平之間進(jìn)行如下設(shè)計:

3.3.1 把選工序。取樣量設(shè)計為20、30、40把3個水平，分別用A1、A2、A3表示;取樣頻次設(shè)計為1次/h、1次/2 h 2個水平，分別用B1、B2表示。

3.3.2 片選工序。取樣量設(shè)計為 1.5、2.0、2.5 kg 3 個水平，分別用A1、A2、A3表示;取樣頻次設(shè)計為1次/h、1次/2 h 2個水平，分別用B1、B2表示。

3.3.3 裝架工序。裝架工序取樣量設(shè)計為 1.5、2.0、2.5 kg 3個水平，分別用A1、A2、A3表示;裝架工序取樣頻次設(shè)計為1次/20架、1次/40架2個水平，分別用B1、B2表示。

4 結(jié)果與分析

4.1 取樣量、取樣頻次試驗(yàn)

4.1.1 把選工序。各因素水平間相交試驗(yàn)分析結(jié)果分別見表1。從表1可以看出，各處理合格率的平均值均在90%以上，各處理間標(biāo)準(zhǔn)偏差及變異系數(shù)差異性均不大。各處理對等級合格率影響的顯著性檢驗(yàn)分析可以看出，把選質(zhì)量與時間及其二者的交互作用對等級合格率的影響均不顯著。上述各處理檢驗(yàn)用時均在5 min以內(nèi)，應(yīng)用到動靜結(jié)合挑選線時間約束較小，采用上述某一個處理均可，因此在把選工序試驗(yàn)采取1 h檢驗(yàn)1次，抽檢把數(shù)為30把。

4.1.2 片選工序。各因素水平間相交試驗(yàn)處理設(shè)計和試驗(yàn)分析結(jié)果分別見表2。從表2可以看出，平均合格率以A1B1最大，A2B2最小;片選質(zhì)量與時間及其二者的交互作用對等級合格率的影響均不顯著。鑒于片選過程時間操作問題，取樣量1.5 kg的檢驗(yàn)時間平均值為 8.5 min，2.0 kg 的檢驗(yàn)時間平均值為 10.5 min，2.5 kg 的檢驗(yàn)時間平均值為12.2 min。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)與便于操作性，得出此工序取樣量2.0 kg，取樣頻次為1 h檢驗(yàn)1次。

表1 把選工序不同取樣量、取樣頻次試驗(yàn)煙葉合格率情況

表2 片選工序不同取樣量、取樣頻次試驗(yàn)煙葉合格率情況

4.1.3 裝架工序。各因素水平間相交試驗(yàn)處理設(shè)計和試驗(yàn)分析結(jié)果分別見表3。從表3可以看出，各處理間的標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)差別較小，各處理的等級合格率以處理A3B1最大，A3B2最小，但各處理間的差異均不顯著。各處理對等級合格率影響的顯著性檢驗(yàn)分析表明，裝架質(zhì)量與時間及其二者的交互作用對等級合格率的影響均不顯著。

從檢驗(yàn)過程時間分析看，取樣量1.5 kg的檢驗(yàn)時間平均值為10 min，2.0 kg 檢驗(yàn)時間平均值為13.5 min，2.5 kg 檢驗(yàn)時間平均值為14.5 min。鑒于挑選線包含4個落料口(每小時落料70架左右)，因此檢測頻次為20架次將會不便于生產(chǎn)操作。因此，綜合上述可以得出此工序取樣頻次為40架，取樣量為 2.0 kg。

表3 裝架工序不同取樣量、取樣頻次試驗(yàn)煙葉合格率情況

4.2 不合格品處理(片挑) 不合格品處理試驗(yàn)是為了研究動靜結(jié)合挑選線出現(xiàn)不合格品時的處理方法。對于挑選線不合格品處理一般有2種情況:一是不合格品在生產(chǎn)線上回填進(jìn)行再次挑選;二是不合格品在一指定區(qū)域靜態(tài)下再次挑選。該試驗(yàn)本著便于實(shí)際操作的原則，選取2架合格率分別為78.51%和79.24%的煙葉(合格率標(biāo)準(zhǔn)為≥80%)，分別進(jìn)行動態(tài)回填處理和靜態(tài)分選處理。

4.2.1 處理效率。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2人對不合格品進(jìn)行動態(tài)回填處理，通過挑選線重新挑選，共用時13 min，經(jīng)復(fù)檢后合格率達(dá)到84.3%。5人對架煙不合格品進(jìn)行靜態(tài)再次分選處理，共用時55 min，經(jīng)復(fù)檢時合格率達(dá)到88.6%。可見，靜態(tài)處理后的煙葉合格率較動態(tài)高4.3%，但是耗時耗工較大，且動態(tài)處理后煙葉合格率已達(dá)到正常要求，因此對不合格品處理，宜回填到挑選線上重新挑選。需要注意的是，根據(jù)檢驗(yàn)時間，實(shí)際生產(chǎn)中須預(yù)留適當(dāng)?shù)膱龅貙ρb架后煙葉暫時停放，以方便出現(xiàn)不合格品時進(jìn)行質(zhì)量追溯。

4.2.2 化學(xué)成分。當(dāng)裝架工序出現(xiàn)不合格品時，考慮通過化學(xué)成分分析來確定是否進(jìn)行返工。為此，在裝架工序進(jìn)行外觀質(zhì)量評價的同時留取部分樣品進(jìn)行化學(xué)成分分析，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 煙堿含量波動與合格率波動關(guān)系比較 %

從表4可以看出，煙堿的波動性比較大，而合格率的波動比較小，說明用化學(xué)成分來確定不合格煙葉是否返工意義不大。

4.3 質(zhì)量評價方法的驗(yàn)證性分析 為了驗(yàn)證試驗(yàn)方案所得出的結(jié)論是否能夠適應(yīng)動靜挑選質(zhì)量控制的要求，加工遼寧C選時，進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果見表5。

從表5可以看出，把選工序安排2人對把葉挑選工序4條挑選支線進(jìn)行質(zhì)量評價，通過對數(shù)據(jù)分析可以得出，按30把/h的要求檢驗(yàn)，煙葉平均合格率92%，合格率大于85%的占到98.9%，合格率大于90%的占到87.2%。

片選工序安排3人對片葉挑選工序4條挑選支線進(jìn)行質(zhì)量評價，通過對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出，按2.0 kg/h要求檢驗(yàn)，挑后煙葉平均合格率為85.5%，合格率達(dá)到80%以上為100%，合格率達(dá)到85%以上的為52%，合格率達(dá)到90%以上為13%。

表5 質(zhì)量評價方法的驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果

裝架工序安排1人進(jìn)行質(zhì)量評價，通過片選工序所有檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出，按2.0 kg/20架要求檢驗(yàn)，煙葉平均合格率為84.4%，合格率達(dá)到80%以上為100%，合格率達(dá)到85%以上的為30%，合格率達(dá)到90%以上為0。

從驗(yàn)證的結(jié)果看，片選工序挑選質(zhì)量的檢驗(yàn)合格率與架煙工序質(zhì)量的檢驗(yàn)合格率相吻合，其中片選工序的合格率高于架煙工序合格率，由于架煙是由2條片選工序挑煙匯總出來的。因此，架煙工序合格率低于片選工序的合格率，是不可避免的。

5 結(jié)論

通過對動靜結(jié)合挑選模式下常規(guī)煙葉分選質(zhì)量檢驗(yàn)評價方法的不適用性分析，結(jié)合常規(guī)挑選中部分合格率判斷標(biāo)準(zhǔn)參考，確定了質(zhì)量評價方法的主要內(nèi)容，也保證該質(zhì)量評價方法的合理性和科學(xué)性。

通過對動靜結(jié)合挑選線各工序特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定了該模式下煙葉質(zhì)量檢驗(yàn)的工序及取樣點(diǎn)，并形成了煙葉質(zhì)量評價的流程。分別對動靜結(jié)合挑選線的抽檢量、抽檢頻次、不合格率處理等都需進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，確立動靜結(jié)合挑選模式下的檢驗(yàn)方法及判定標(biāo)準(zhǔn)。最終形成了動靜結(jié)合挑選模式下煙葉質(zhì)量評價方法。

通過對該模式下質(zhì)量評價方法進(jìn)行驗(yàn)證及應(yīng)用表明，該方法能很好地對煙葉質(zhì)量進(jìn)行管控，滿足了卷煙原料的挑選要求。

由于該方法作為一種探索性質(zhì)量評價方法，無相關(guān)參考，必定還有一些不足之處，后續(xù)還需更多的實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。

［1］楊凱，陳清，徐其敏，等.打葉復(fù)烤配方均勻性控制模式研究［J］.煙草科技，2012(12):14 －17.

［2］趙鑫.淺談打葉復(fù)烤企業(yè)中縱橫皮帶式選葉方式的使用［J］.科技與企業(yè)，2011(8):85.