環(huán)境溫濕度對(duì)煙草制絲加工過(guò)程的影響研究

作者：邱小梅 龍巖煙草工業(yè)公司

隨著卷煙制絲精細(xì)化加工技術(shù)要求的提高，煙草加工業(yè)越來(lái)越重視車間環(huán)境溫濕度對(duì)煙草加工過(guò)程的影響。課題擬通過(guò)研究不同溫濕度條件下，工序間物料流轉(zhuǎn)過(guò)程環(huán)境溫濕度與水分散失對(duì)應(yīng)關(guān)系及主要加工過(guò)程各參數(shù)變化對(duì)出口水分的影響，為環(huán)境溫濕度對(duì)制絲加工過(guò)程質(zhì)量的影響研究提供前期基礎(chǔ)，為卷煙精細(xì)化加工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù)，滿足“七匹狼”生態(tài)綿柔香的品牌特質(zhì)。

主要研究?jī)?nèi)容

1 制絲加工過(guò)程環(huán)境溫濕度變化規(guī)律研究

通過(guò)采集制絲關(guān)鍵位點(diǎn)不同季節(jié)、時(shí)段（一年以上）的環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，重點(diǎn)研究分析制絲加工過(guò)程不同位點(diǎn)、不同季節(jié)和不同時(shí)段等的環(huán)境溫濕度變化規(guī)律，為制絲生產(chǎn)加工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 環(huán)境溫濕度對(duì)制絲過(guò)程物料流轉(zhuǎn)的影響研究

根據(jù)采集的環(huán)境溫濕度和批次各工序的物料含水率等數(shù)據(jù)，重點(diǎn)研究分析制絲關(guān)鍵工序間物料流轉(zhuǎn)過(guò)程中環(huán)境溫濕度變化與物料溫度和含水率的影響關(guān)系，為制絲各工序煙絲水分控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 環(huán)境溫濕度對(duì)制絲關(guān)鍵工序過(guò)程的影響研究

根據(jù)制絲環(huán)境溫濕度變化規(guī)律研究結(jié)果，選擇差異較大的環(huán)境溫濕度條件，重點(diǎn)研究環(huán)境溫濕度對(duì)制絲加工關(guān)鍵工序過(guò)程參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)的影響。

（1）環(huán)境溫濕度對(duì)松散回潮過(guò)程的影響研究

①采用出口水分設(shè)定的反饋控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)松散回潮過(guò)程蒸汽施加量、熱風(fēng)溫度等參數(shù)的影響情況。

②采用過(guò)程參數(shù)設(shè)定的開環(huán)控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)松散回潮出口物料溫度和含水率的影響情況。

（2）環(huán)境溫濕度對(duì)潤(rùn)葉加料過(guò)程的影響研究

①采用出口水分設(shè)定的反饋控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)潤(rùn)葉加料過(guò)程蒸汽施加量、熱風(fēng)溫度等參數(shù)的影響情況。

②采用過(guò)程參數(shù)設(shè)定的開環(huán)控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)潤(rùn)葉加料出口物料溫度和含水率的影響情況。

（3）環(huán)境溫濕度對(duì)滾筒烘絲過(guò)程的影響研究

①采用出口水分設(shè)定的反饋控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)滾筒烘絲過(guò)程熱風(fēng)溫度、筒壁溫度等參數(shù)的影響情況。

②采用過(guò)程參數(shù)設(shè)定的開環(huán)控制模式，研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)滾筒烘絲出口物料溫度和含水率的影響情況。

預(yù)期技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（1）研究確定制絲加工過(guò)程關(guān)鍵位點(diǎn)、不同季節(jié)、不同時(shí)段的環(huán)境溫濕度分布規(guī)律；

（2）研究確定物料溫度和含水率在各工序間流轉(zhuǎn)的變化規(guī)律及與環(huán)境溫濕度的關(guān)系；

（3）研究確定環(huán)境濕濕度對(duì)制絲關(guān)鍵工序過(guò)程（松散回潮、潤(rùn)葉加料和滾筒烘絲）主要參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)的影響關(guān)系。

課題完成情況

1研究了制絲加工過(guò)程環(huán)境溫濕度變化規(guī)律

采集了制絲車間室內(nèi)外環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，重點(diǎn)分析了全年制絲環(huán)境溫濕度的季節(jié)變化規(guī)律和關(guān)鍵位點(diǎn)環(huán)境溫濕度分布規(guī)律。

（1）室外全年環(huán)境溫度和濕度有一定幅度的變化，1-12月環(huán)境溫濕度呈先升后降的拋物線變化規(guī)律，全年4-8月下雨較多，濕度較高。

（2）制絲車間室內(nèi)溫度全年變化相對(duì)較小，濕度有所變化；全年之中，5-9月車間及各工序環(huán)境溫濕度較高且相對(duì)變化較小。

（3）關(guān)鍵工序過(guò)程中，貯葉全年溫濕度受控?zé)o差異；松散回潮、預(yù)混、潤(rùn)葉和烘絲的環(huán)境濕度變化相對(duì)較大，呈拋物線的變化規(guī)律，可考慮采用熱焓值對(duì)車間環(huán)境進(jìn)行劃分管理。工序之間溫濕度變化具有較強(qiáng)的相關(guān)性和連續(xù)性，可考慮采用某檢測(cè)位點(diǎn)的溫濕度條件或其平均值反映車間環(huán)境條件。

2 研究了環(huán)境溫濕度對(duì)制絲物料流轉(zhuǎn)過(guò)程的影響

在制絲環(huán)境溫濕度變化研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合制絲物料流轉(zhuǎn)過(guò)程水分的變化，研究分析了環(huán)境溫濕度對(duì)制絲物料流轉(zhuǎn)過(guò)程水分變化的影響。

（1）流轉(zhuǎn)過(guò)程物料含水率變化較大，松散至潤(rùn)葉和潤(rùn)葉至烘絲過(guò)程其水分變化的變異系數(shù)分別為34.92%、26.65%。①松散至潤(rùn)葉水分變化受季節(jié)和天氣的影響較潤(rùn)葉至烘絲水分變化的影響大。②下雨天氣由于車間環(huán)境濕度較高，各流轉(zhuǎn)過(guò)程水分變化的幅度較小。③天氣變化（隔日）對(duì)流轉(zhuǎn)過(guò)程物料水分變化的影響較大。

（2）影響松散至潤(rùn)葉水分變化的顯著因素為松散出口水分、預(yù)混環(huán)境溫度、預(yù)混環(huán)境濕空氣化學(xué)勢(shì)、松散至預(yù)混時(shí)間。采用多元線性回歸、多元響應(yīng)曲面進(jìn)行分析，其水分變化的響應(yīng)曲面回歸絕對(duì)誤差總體小于0.2%。

（3）影響潤(rùn)葉至烘絲水分變化的顯著因素為潤(rùn)葉出口水分、潤(rùn)葉烘前環(huán)境平均溫度、潤(rùn)葉烘前環(huán)境濕空氣平均化學(xué)勢(shì)、潤(rùn)葉至烘前時(shí)間。采用多元線性回歸、多元響應(yīng)曲面進(jìn)行分析，其水分變化的響應(yīng)曲面回歸絕對(duì)誤差總體小于0.2%。

3 環(huán)境溫濕度對(duì)制絲關(guān)鍵工序過(guò)程的影響

采用試驗(yàn)研究和歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法，重點(diǎn)研究分析環(huán)境溫濕度對(duì)松散回潮、潤(rùn)葉加料和滾筒烘絲過(guò)程工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)的影響。

（1）環(huán)境溫濕度對(duì)滾筒烘絲工序的均有顯著影響，環(huán)境溫度影響對(duì)松散回潮、潤(rùn)葉加料有影響，但環(huán)境濕度對(duì)松散回潮和潤(rùn)葉加料的影響較小。

（2）在生產(chǎn)控制條件下，環(huán)境溫濕度對(duì)松散回潮加水、加汽比例和潤(rùn)葉加料蒸汽補(bǔ)償比例有顯著影響，試驗(yàn)條件下環(huán)境條件差異較大時(shí)，對(duì)滾筒烘絲工藝參數(shù)或其脫水能力也有較明顯影響。

（3）松散和潤(rùn)葉加濕量與環(huán)境溫度和加水、加汽量具有顯著的相關(guān)性，采用多元回歸效果較好，其絕對(duì)誤差總體小于0.4%。

取得工作成效

（1）系統(tǒng)分析了卷煙制絲過(guò)程不同工序位點(diǎn)、不同日期和不同天氣狀況的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、濕含量和熱焓的變化規(guī)律。提出了以濕空氣熱焓指導(dǎo)制絲生產(chǎn)的車間環(huán)境溫濕度管理方法。

（2）全面分析了卷煙制絲過(guò)程不同工序間物料流轉(zhuǎn)含水率的變化規(guī)律，引入濕空氣化學(xué)勢(shì)的概念，采用多元回歸方法，建立了制絲過(guò)程物料流轉(zhuǎn)水分變化與環(huán)境濕空氣化學(xué)勢(shì)和關(guān)鍵工藝參數(shù)的數(shù)學(xué)回歸模型，模型絕對(duì)誤差總體小于0.5%。

（3）采用歷史數(shù)據(jù)分析、專題試驗(yàn)等方法，系統(tǒng)研究了環(huán)境條件對(duì)松散回潮、潤(rùn)葉加料和滾筒烘絲工序過(guò)程關(guān)鍵工序參數(shù)、質(zhì)量指標(biāo)的影響。建立了根據(jù)環(huán)境條件和工藝參數(shù)變化的制絲關(guān)鍵工序過(guò)程控制方法。