打葉復烤煙葉分切加工設備設計與應用

張暉　鄧昌建　張其龍等

摘要 為保障卷煙原料供應，拓寬煙葉原料的使用范圍，設計應用了一種打葉復烤煙葉分切加工設備，由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應的電控設備等組成。應用結果表明，此設備可將煙葉分切為葉尖、葉中、葉基3個部分，并分別收集裝框，設備能力在4 000 kg/h以上。

關鍵詞 打葉復烤；煙葉；分切

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-283-02

Abstract In order to protect the supply of cigarette raw material and broaden the use of the tobacco leaf raw material， design a kind of tobacco leaf cutting and processing equipment which is composed of conveying unit， cutting unit， discharge unit of tobacco leaf and the corresponding electronic control equipment， etc. The application results show that this device can cut tobacco points to the tip， leaf， leaf base， and collect to frame respectively， and equipment capacity is above 4 000 kg/h.

Key words Threshing and redrying；Tobacco；Slitting

目前卷煙原料與煙葉產量結構之間的矛盾日益突出，優質煙葉數量不足、等級結構不合理、煙葉資源使用效率低等已成為當前卷煙生產上面臨的突出問題[1-4]。由于生長環境不同，同一片煙葉的不同部位不僅存在外觀質量差異，且各種生物化學組成和含量也有明顯差別[5-6]。這些質量差異不僅影響煙葉的精心化配方和加工性能，而且還降低了煙葉的均勻性[7-8]。目前行業內對同一片煙葉不同部位內在質量差異進行了部分研究，也提出將煙葉分切為不同部分，分類進行打葉復烤加工的工藝路線和不同分切部分煙葉之間的等級替代想法[9-11]，但以上研究均未對煙葉分切加工設備進行設計應用研究。因此，筆者設計應用了一種打葉復烤煙葉分切加工設備，實現打葉復烤煙葉分切加工，提高打葉復烤煙葉加工水平。

1 系統組成

打葉復烤煙葉分切加工設備由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應的電控設備等組成，如圖1所示。設備主要特點為由皮帶輸送機不同位置放置煙把，滿足8個工位的鋪把，煙把被皮帶輸送機輸送到壓料裝置下，經過3片切尖刀的分切，將煙把分切為葉尖兩段、葉中間和葉基四段；葉尖、葉中間和葉基經過出料皮帶機的導流板分別收集于3個收集箱。

2 技術實現

2.1 煙葉切斷單元

煙葉切斷單元由框架組件、傳動軸、壓載鏈條、上刀架組件、下刀軸組件、滑動軸等組成，如圖2所示，主要實現煙葉的分切。切斷刀直徑205 mm，共3片；壓煙鏈條P為50.8 mm，共3條。切斷刀采用鎖緊擋圈的固定方式，可在軸上任意調整，達到分切效果；壓把軸及鏈輪結構為鍵連接用頂絲固定，確保4個鏈輪同步運轉，使2根鏈條運轉同步，避免爬鏈等機械故障，以確保分切工藝指標及工藝流量滿足工藝要求；切斷刀和切斷刀底刀均可上下調節，可根據來料煙葉情況和加工工藝指標，調整切斷刀參數及切斷刀與底刀距離，以達到對煙葉最佳切斷。

2.2 煙葉分切電控系統

煙葉分切電控系統分為電源啟動單元、擺葉輸送電控單元、煙葉分切電控單元、分切段煙葉撥料電控單元以及分切段煙葉輸送電控單元。其電路控制圖如圖3所示，其中電源啟動單元包括AQ0、ZJ0、HD0、DK0，控制整個煙葉分切設備能源；擺葉輸送電控單元包括AQ4、ZJ4、HD4、DK4以及變頻器，控制煙葉輸送皮帶的輸送速度，輸送速度根據擺葉速度可調；煙葉分切電控單元包括AQ3、ZJ3、HD3、DK3，控制分切刀運轉；分切段煙葉撥料電控單元包括AQ2、ZJ2、HD2、DK2，主要通過控制撥料輥輔助進行不同分切段煙葉的分離；分切段煙葉輸送電控單元包括AQ1、ZJ1、HD1、DK1，主要控制葉中部分煙葉的輸送，輸送速度高于擺葉輸送速度。

2.3 煙葉輸送系統

煙葉輸送系統為擺葉輸送單元、分切段煙葉輸送單元，如圖4、5所示。其中擺葉輸送單元皮帶寬度為1 100 mm，長度為15 000 mm，滿足8個工位的擺葉；定置裝置上安裝有鋼尺，實時測量煙葉長度，以便及時調整分切刀間距；分切段煙葉輸送單元包括了撥料輥、葉尖、葉基部分煙葉輸送口以及葉中部分煙葉輸送皮帶。其中撥料輥輔助葉尖、葉基部分煙葉自動分離，輸送至葉尖、葉基部分煙葉輸送口；葉中部分煙葉輸送皮帶寬度為200 mm，長度為1 785 mm。

3 應用效果

3.1 煙葉分切產出分析

采用該設備，進行張家界桑植C2F煙葉的煙葉分切加工試驗，結合工業公司對等級配方運用的要求，確定葉基長度為15 cm，分切結果如表1所示：張家界桑植C2F煙葉分切葉基部分9 718 kg，產出比率19.70%，葉中部分36 226 kg，產出比率73.44%，葉尖部分3 386 kg，產出比率6.86%。工作效率達到4 000 kg/h以上，達到煙葉分切工作效率需求。

3.2 煙葉分切段常規化學成分分析

運用MatrixⅠ型近紅外光譜儀測定煙葉分切段常規化學成分含量。光譜掃描范圍4 000～9 000 cm-1 ，分辨率8 cm-1，每個樣品掃描64 次（約30 s）。采用Bruker 公司OPUS 6.5分析軟件計算樣品常規化學成分含量，定量分析模型由湖南中煙集團技術中心提供，檢測結果見表2。由表2可知，各分切段常規化學成分指標含量存在明顯差異；葉尖、中間部分還原糖與總糖含量均高于葉基；葉基部分鉀、氯和總氮含量高于葉尖和中間部分煙葉；分切段煙葉煙堿含量葉尖部分最高，中間部分次之，葉基部分最低。

3.3 煙葉分切段評吸分析

將分切后的煙葉切絲，制成單料煙支，組織9位省級煙草評委評吸，評吸結果見表3。評吸結果表明，葉基部分煙葉整體評吸品質與葉中、葉尖部有顯著的差異性，枯焦氣息、含氮似氨類雜氣顯露，與葉基部總氮含量遠高于中、尖部分煙葉相關；葉中、葉尖部分煙葉評吸品質水平相當；去掉葉基后，與全葉對照，葉中、葉尖部分香氣表現的更為清晰、雜氣減少。張家界桑植C3F去掉葉基部分煙葉后，葉中、葉尖部分煙葉評吸品質與張家界桑植C2F全葉評吸品質相當。

4 結語

該研究設計應用了一種打葉復烤煙葉分切加工設備，由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應的電控設備等組成。應用結果表明，此設備可將煙葉分切為葉尖、葉中、葉基三段，并可分別收集裝框，設備能力在4 000 kg/h以上；各段煙葉常規化學成分含量、評吸質量存在差異。煙葉分切為不同的分切段，因各分切段的理化特性不同，可以形成不同的配方模塊，拓寬煙葉原料的使用范圍，提高卷煙原料的保障能力。目前湖南中煙工業公司在分切分類加工技術研究的支撐下，超一類卷煙由原來35個等級擴寬至38個等級，其中，中部中等煙、上部上等煙也進入了配方，使用比例不小于2%。

參考文獻

[1] 姜成康.在2008年全國煙草專賣局長、公司總經理座談會上的講話[N].東方煙草報，2008-07-17.

[2] 朱尊權.從卷煙發展史看“中式卷煙”[J].中國煙草學報，2004（2）：4-8.

[3] 周冀衡.發展特色煙葉是重點骨干品牌和優質煙區實現共贏的合作平臺[J].中國煙草學報，2009，15（6）：70-74.

[4] 周冀衡，張建平.構建中式卷煙優質特色煙葉原料保障體系是中國煙草在新形勢下的戰略選擇[J].中國煙草學報，2008，14（1）：42-46.

[5] BURTON H R，DYE N K，BUSH L P.Distribution of tobacco constituents in tobacco leaf tissue I tobaccospecial nitrosamines，nitrite，and alkaloida[J].J Agric Food Chem，1992，40（6）：1050-1055.

[6] 王建安，劉國順，申洪濤，等.烤煙調制后單葉中4種常規化學成分的區域分布[J].中國農學通報，2011，27（7）：418-422.

[7] 孫承順，李建林，程新宇，等.把葉分離工藝在打葉復烤中的應用[J].中國煙草科學，2007，28（2）：14-16.

[8] 王曉耕，江家洪，冉寧，等.煙葉分切工藝在打葉復烤生產中的應用[J].煙草科技，2005（2）：3-4.

[9] 李穗明，張建華，武凱，等.一種煙葉分切打葉復烤方法：中國，CN101999752 A[P].2011.

[10] 符再德，張其龍，張暉，等.張家界桑植濃香型烤煙煙葉分切研究[J].煙草科技，2011（5）：51-55.

[11] 祁林，陳偉，王政，等.濃香型煙葉不同分切區位石油醚提取物的含量[J].煙草科技，2014（1）：53-55.