梗絲加工參數(shù)對梗絲形狀影響的研究與應用

朱東風 王秋菊 侯平賢

摘 要：針對梗絲加工過程的工藝要求[1]，以及梗絲在卷煙產品中的應用和對卷煙產品質量的影響，以提高梗絲適用性為目的[2]，進行梗絲加工過程中參數(shù)的研究及優(yōu)化試驗，以及絲狀梗絲對卷煙卷制過程中卷煙質量穩(wěn)定性影響的研究，結果表明：①在一定范圍內隨著壓梗厚度的降低，絲狀和近絲狀梗絲比率有逐漸提高趨勢;②隨著切梗厚度的降低，絲狀和近絲狀梗絲比率有逐漸提高趨勢;③在一定范圍內，絲狀和近絲狀梗絲比率的提高有利于卷煙卷制質量的穩(wěn)定。

關鍵詞：絲狀梗絲，壓梗厚度，切梗絲厚度，標準偏差

目前工廠所生產的梗絲形狀特性基本為片狀，片狀梗絲與葉絲形狀差別明顯，混合后葉絲、梗絲包容性差，不利于煙絲的整體均勻混配[3] [4]，在一定程度上影響煙支卷制質量和感官質量的穩(wěn)定;對此我們以提高絲狀梗絲比例為目的，開展梗絲形狀特性加工研究，明確加工過程參數(shù)對梗絲形狀特性的影響，通過優(yōu)化過程參數(shù)調整梗絲形狀特性，穩(wěn)定梗絲加工質量，提高成品煙絲中梗絲形狀與煙絲形狀的一致性，進而提高卷煙產品質量的穩(wěn)定性。

1.材料與方法

1.1實驗材料

正常生產所使用的配方煙梗。

1.2實驗設備與儀器

SY222A壓梗機（秦皇島煙草機械有限責任公司）;SQ364切梗絲機（秦皇島煙草機械有限責任公司）;TP1150-II煙草數(shù)字投影儀（安徽光機所）;FED240型烘箱（德國BINDER公司）。QTM綜合測試臺（英國斯茹林）。

1.3試驗方法

1.3.1固定切梗厚度0.15mm，調整壓梗厚度0.75 mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm進行試驗，生產穩(wěn)定后取加香后的成品梗絲100g，混合均勻后用四分法縮至2.5g左右，檢測梗絲形狀結構（絲狀梗絲比率、近絲狀梗絲比率），記錄檢測結果。利用回歸分析統(tǒng)計工具明確壓厚度對梗絲形狀結構影響程度。

1.3.2固定壓梗厚度0.9mm，調整切梗絲厚度（0.17mm、0.16mm、0.15mm、0.14mm、0.12mm、0.11mm進行試驗，生產穩(wěn)定后取加香后的成品梗絲100g，混合均勻后用四分法縮至2.5g左右，檢測梗絲形狀結構（絲狀梗絲比率、近絲狀梗絲比率），記錄檢測結果。利用回歸分析統(tǒng)計工具明確切梗厚度對梗絲形狀結構影響程度。

1.3.3梗絲形狀結構的定量描述和檢測方法。

定量描述方法：絲狀梗絲規(guī)格：寬度≤4.0mm，長度≥11mm;近絲狀梗絲規(guī)格：寬度≤5.0mm， 6.0mm≤長度<11.0mm。

檢測方法：將所取的梗絲樣品約100g，混合均勻后用四分法縮至2.5g左右，挑揀梗絲中絲狀狀梗絲、近絲狀梗絲，分別稱重記錄計算比率，計算方法：絲狀梗絲比率=（絲狀梗絲質量/梗絲總質量）*100%;近絲狀梗絲比率=（近絲狀梗絲質量/梗絲總質量）*100%。

2.結果與分析

2.1不同壓梗厚度對梗絲形狀的影響

不同煙梗厚度對應的梗絲形狀結構進行檢測，結果見表1：

試驗結果表明壓梗厚度與絲狀梗絲、近絲狀梗絲比例均呈顯著負相關性，在一定范圍內隨著壓梗厚度的降低，絲狀梗絲、近絲狀梗絲比例均呈逐漸提高的趨勢。

2.2不同切梗絲厚度對梗絲形狀的影響

不同煙梗厚度對應的梗絲形狀結構進行檢測，檢測結果見表2.

試驗結果表明：切梗厚度對梗絲結構中絲狀梗絲、近絲狀梗絲比例均呈顯著負相關性，在一定范圍內隨著切梗厚度的降低，絲狀梗絲、近絲狀梗絲比例均呈逐漸提高的趨勢。

2.3梗絲加工參數(shù)優(yōu)化與應用

2.3.1梗絲參數(shù)優(yōu)化試驗

根據(jù)壓梗厚度及切梗絲厚度試驗結果，我們選取壓梗厚度（0.7 mm、0.9 mm、1.1 mm）、切梗厚度（0.11 mm、0.14 mm、0.17 mm）、閃蒸蒸汽流量（600 kg/h、700 kg/h、800 kg/h）三個關鍵因子，以四類卷煙吸阻標準差為優(yōu)化目標，進行DOE試驗（表3）。

結果表明：試驗范圍內壓梗厚度0.84mm、切梗厚度0.11mm、閃蒸蒸汽流量680kg/h的組合為最優(yōu)參數(shù)組合，卷煙吸阻標準差可達到23.6Pa的理想狀態(tài)。

2.3.2試驗驗證

我們根據(jù)試驗結果，以壓梗厚度0.80mm、切梗厚度0.11mm、閃蒸蒸汽流量680kg/h優(yōu)化參數(shù)為標準進行了批試生產。結果表明，優(yōu)化后的參數(shù)生產的梗絲，其絲狀梗絲和近絲狀梗絲比例達到了82.12%，其在卷煙產品的應用中，卷煙煙支吸阻標準偏差較以前降低了5.61 Pa，卷煙煙支質量標準偏差較以前降低了1.69 mg。

3.結論

通過試驗表明，不同壓梗厚度及切梗絲厚度對加工后梗絲形狀影響較大，不同形狀的梗絲在卷煙產品的應用中也影響卷煙的卷制質量穩(wěn)定性。通過梗絲加工參數(shù)的優(yōu)化，確定梗絲加工過程中合理的壓梗厚度、切梗絲厚度以及閃蒸蒸汽流量，可有效提高成品梗絲中絲狀及近絲狀梗絲比例，提高卷煙卷制過程煙支質量和吸阻的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]卷煙工藝規(guī)范[M]，國家煙草專賣局頒發(fā).

[2]陳良元，卷煙加工工藝[M]，鄭州：河南科學技術出版社，1996：138—140

[3]李曉，紀曉楠，姚二民等，煙用梗絲加工工藝研究進展[J].貴州農業(yè)科學2013，41（8）：182～186

[4]許衡、姚二民等，絲狀梗絲在卷煙中的應用效果研究[J]，輕工科技2016第5期：119-121

作者簡介：

朱東風（1973.1）男，漢族，河南駐馬店市上蔡縣，工程師，本科，研究方向：卷煙工藝研究。