打葉機框欄開孔率與出片率的關系

王磊 劉鵬 隋相軍 王洪錄 邢立冉＊ 劉勇 楊天

（1.山東煙葉復烤有限公司諸城復烤廠 山東諸城 262200；2.山東煙葉復烤有限公司 山東濟南250000）

在打葉復烤企業(yè)加工過程中，出片率是重要的經(jīng)濟指標之一，是卷煙工業(yè)企業(yè)考核煙葉原料質量的重要指標。出片率是成品片煙標準重量占原煙投料標準重量的百分比［1］。國內外大量研究表明，出片率不僅與煙葉本身的含梗率、含水率、含土率、物理特性及耐加工性等相關，還與生產(chǎn)線流量、潤葉工序溫濕度、打葉框欄形狀尺寸、打輥轉速、風分頻率等打葉風分工藝參數(shù)密切相關［2］。

近年來，隨著國際、國內形勢的變化，煙葉資源出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，尤其中部上等煙產(chǎn)出已逼近天花板，提高煙葉出片率成為解決煙葉供需結構性矛盾的重要突破口之一。在打葉復烤加工中，打葉機框欄形狀、尺寸和開孔率是決定葉片結構指標及出片率的重要設備，其中打葉工序的一級打葉的影響最為關鍵［2］。

為研究打葉機框欄開孔率對打葉工序出片率的影響，本文開展了不同形狀、不同開孔率框欄的對比試驗，旨在通過優(yōu)化框欄開孔率，提高葉梗分離質量，降低煙葉損耗，提高出片率，提升煙葉生產(chǎn)的發(fā)展質量和效益［3］。

1 材料與方法

1.1 材料、設備與儀器

1.1.1 材料

煙葉樣品等級為2021年山東濰坊C3F，煙葉品種為中煙100，由山東煙葉復烤有限公司提供。

1.1.2 設備

仿COMAS臥式四打十一分打葉器（北京長征高科技有限公司），設備能力12 000kg/h。試驗用框欄3.0～3.5in 六邊形（3.0in 六邊形和3.5in 六邊形間隔排列）、3.5in 菱形開孔框欄（在原有菱形框欄基體上增加了24～45個菱形開孔，開孔率提高了7.03%～11.48%）。

1.1.3 儀器

CA24-HX1 型葉片振動分選篩，CA14X 型旋振分選篩，CA14 型葉含梗檢測機，F(xiàn)A2004 型電子天平，TSM600型在線片形分析系統(tǒng)。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

設計兩種形狀框欄，每種框欄試驗3種開孔率，共6 組試驗，試驗設計組合見表1。框欄形狀和尺寸，見圖1（a）、圖1（b）。

表1 試驗設計組合

圖1 框欄形狀和尺寸

1.2.2 試驗方法

（1）試驗時，每組試驗原煙投入量10 000kg，生產(chǎn)線流量設定10 000kg/h，保持煙葉含水率（19±1）%、溫度（60±5）℃及真空回潮、潤葉和打葉工序設備工藝參數(shù)不變，確保每組試驗原料二潤后煙葉溫度和水分保持一致。

（2）葉片結構取樣點為打后片煙匯總帶處，每組試驗待設備調試穩(wěn)定后10min 取樣，取樣間隔10min，每組試驗取樣檢測5次。檢測方法按GBT 21137執(zhí)行。

（3）每組試驗完成后，根據(jù)試驗編號更換框欄，并清理設備。

2 結果與分析

2.1 框欄形狀和開孔率與葉片結構質量的關系

不同形狀不同開孔率框欄葉梗分離后葉片結構指標，見表2。分析可見，針對兩種形狀的框欄，隨著開孔率的增大，大中片率和葉中含梗率均逐漸提高，<2.36mm 葉片率逐漸降低。大中片率、<2.36mm 葉片率和葉中含梗率的變化均與框欄開孔率的變化存在顯著的相關性。這說明葉梗分離時，框欄開孔率必須穩(wěn)定在合理范圍，過大或過小都會影響葉片結構指標，降低打葉復烤產(chǎn)品質量。

表2 不同形狀不同開孔率框欄葉梗分離后葉片結構指標

2.2 框欄開孔率與葉片結構質量的相關性

對表2中的數(shù)據(jù)進行相關分析，得表3。由表3可見，框欄開孔率與大中片率、<2.36mm葉片率和葉中含梗率相關性可知，大中片率、<2.36mm葉片率和葉中含梗率與框欄開孔率的變化相關性均十分顯著。這是因為煙葉的葉梗分離質量在一定范圍內隨開孔率的增加而提升，超出這個范圍，煙葉的葉片結構指標反而降低［2］。

表3 框欄開孔率與葉片結構指標的相關性

2.3 框欄形狀和開孔率與出片率的關系

不同形狀不同開孔率框欄葉梗分離后出片率，見表4。分析可見，對比兩種不同形狀的框欄，出片率均隨著開孔率的增加而升高，3.0～3.5in 六邊形框欄因開孔率大于3.5in菱形開孔框欄，出片率較好［4］。

表4 不同形狀不同開孔率框欄與出片率的關系

2.4 葉梗分離質量與出片率的關系

葉梗分離質量與出片率的關系，見表5和表6。

表5 葉片結構指標與出片率的關系

表6 葉片結構指標與出片率的相關性

分析可見，葉片結構指標與出片率呈顯著直線相關關系［5］。隨著大中片率與葉中含梗率的升高，<2.36mm 葉片率降低，出片率升高，打葉復烤產(chǎn)量增多［6］；隨著大中片率與葉中含梗率的降低，<2.36mm葉片率升高，出片率降低，打葉復烤產(chǎn)量減少。大中片率、<2.36mm葉片率、葉中含梗率和出片率四者相互影響，出片率與大中片率、葉中含梗率呈顯著正相關，出片率與<2.36mm 葉片率呈顯著負相關。因此，在打葉復烤過程中，將框欄開孔率控制在合適的范圍內，既可提高葉片結構指標，又可提高片煙產(chǎn)量［7］。

3 結語

以山東濰坊B3F 煙葉為研究對象，通過試驗不同形狀不同開孔率的框欄，研究了葉梗分離后葉片結構指標和出片率的變化規(guī)律，并分析了框欄開孔率與葉梗分離質量、出片率與葉片結構指標的相關性關系，結果如下。

（1）隨著框欄開孔率的增大，大中片率和葉中含梗率均逐漸提高，<2.36mm葉片率逐漸降低。大中片率、<2.36mm葉片率和葉中含梗率的變化均與框欄開孔率的變化存在顯著相關性。

（2）出片率隨著大中片率與葉中含梗率的升高而升高，且線性關系很強；出片率升高，<2.36mm 葉片率降低，兩者呈顯著負相關。在打葉復烤加工過程中，優(yōu)化框欄開孔率，可提高葉片結構指標和片煙產(chǎn)量。