一種防外溢加香機的研制

張瑞琪，張中武，余佑輝，王 杰，葉毅成

（湖北中煙工業(yè)責任有限公司武漢卷煙廠，湖北武漢 430040）

0 引言

近年來，隨著消費者健康意識的日益深入以及國際控煙力度的不斷加強，全球傳統(tǒng)卷煙銷量正處于逐年遞減的態(tài)勢，煙草行業(yè)亟需尋找新的突破點[1]。相比起傳統(tǒng)煙草制品，加熱卷煙主要通過低溫加熱（500℃以下）再造煙葉，在滿足消費者吸食需求的同時，又電加熱煙草物料。與傳統(tǒng)卷煙相比，加熱型卷煙具有以下5個基本特征：①具有和傳統(tǒng)卷煙相似的形狀；②消費者的使用或吸食方式與傳統(tǒng)卷煙類似；③核心材料仍然是煙草（包括煙絲、煙草碎片、煙草顆粒、煙末等）或者煙草中的關(guān)鍵成分提取物；④不點燃煙草或煙草中的關(guān)鍵成分提取物；⑤較少或不產(chǎn)生環(huán)境煙草煙氣。由于其具有不燃燒、焦油含量低以及能夠提供煙堿等種種優(yōu)勢，加熱卷煙已逐漸成為國內(nèi)外煙草企業(yè)發(fā)展的新動能和戰(zhàn)略性產(chǎn)品[2]。

加熱型卷煙含有較大量的霧化劑，主要以甘油為主，加熱霧化過程中，原料中的甘油、水份受熱發(fā)生氣化，帶動煙堿以及其他香氣物質(zhì)等易揮發(fā)物質(zhì)遷移到煙氣中，使人抽吸時獲取香氣感受。加熱卷煙的霧化煙絲由多種配方薄片煙絲構(gòu)成，相對傳統(tǒng)煙葉缺乏煙草香味，為保持中式卷煙的口味特點，需要對摻配后的煙絲進行加香；同時，因煙草薄片對香味的吸收以及攜帶能力較差，需要進一步提高加香比例。由于換牌生產(chǎn)的批次之間加香筒內(nèi)香氣濃度較高且不易散失，鑒于加熱卷煙產(chǎn)品口味的多元化需求，為保證換批時各個口味之間不串味，需對傳統(tǒng)加香機進行香氣防外溢技術(shù)研究，以滿足加熱型卷煙制品不同口味的生產(chǎn)需求。

2 防外溢加香機的研制

2.1 傳統(tǒng)加香機的弊端

傳統(tǒng)的滾筒式加香機主要由管路系統(tǒng)、進料室、滾筒、后室、機架、手動頂起裝置、滾筒驅(qū)動裝置構(gòu)成（圖1）。

圖1 傳統(tǒng)滾筒式加香機結(jié)構(gòu)

加香機進出口處配備有振動輸送機進行物料運輸，為了提高物料運輸?shù)男逝c方便性，傳統(tǒng)加香機前室與進料振動輸送機、出口處的排潮罩與出料振動輸送機之間沒有加裝密封裝置[3]。在不同牌號的新型煙草制絲生產(chǎn)過程中，加香工序通過施加各種不同口味的香料，如巧克力味，奶香味，薄荷味等，使煙絲達到不同的口感和吸味。當需換牌生產(chǎn)時，若不對加香機滾筒內(nèi)余味進行處理，不同香味容易混合，嚴重影響煙絲的產(chǎn)品質(zhì)量和吸味。為了避免串味，換牌生產(chǎn)時須對加香機進行清洗，并開啟排潮系統(tǒng)進行異味處理。

由于傳統(tǒng)加香機前室與進料振動輸送機、出口處的排潮罩與出料振動輸送機之間沒有設置密封裝置，在異味處理過程中尾氣會通過進出料口向外溢出[4]，導致現(xiàn)場空氣污濁，影響現(xiàn)場人員感受，也會造成所在區(qū)域存放的其他牌號煙絲與溢出的尾氣串味，影響煙絲吸味與產(chǎn)品質(zhì)量。基于此，需研制一種防串味加香機，避免不同牌號的加熱型卷煙制品生產(chǎn)時出現(xiàn)口味互串，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 防外溢加香機的研制

針對傳統(tǒng)加香機的不足，研制一種防外溢加香機，對傳統(tǒng)加香機的出料口密封裝置進行改造。在加香滾筒出口的排潮罩上端安裝支架、尾座及氣缸，下端安裝鉸鏈、活動門及軟簾，氣缸通過前座與活動門連接，利用電控實現(xiàn)氣缸進出氣的自動控制，通過控制氣缸活塞的行程實現(xiàn)活動門及軟簾的開啟和關(guān)閉。出料口密封裝置安裝如圖2所示，出料口密封裝置局部放大效果如圖3所示。

圖2 出料口密封裝置安裝

圖3 出料口密封裝置局部放大圖

加香機出口排潮罩上安裝支架，氣缸的尾部連接尾座并通過螺栓固定在支架上，排潮罩的下沿通過鉸鏈安裝活動門，活動門上固定連接前座，前座與氣缸活塞桿連接，活動門下端安裝軟簾。當加香機電控選擇生產(chǎn)模式時，清潔干燥的壓縮空氣進入氣缸下腔，上腔排出空氣，此時氣缸的活塞縮回，活動門及軟簾在活塞的作用下上升，并通過鉸鏈翻轉(zhuǎn)，使活動門與出口振動輸送機保持平行，此時密封裝置處于開啟狀態(tài)，方便物料輸送；當加香機電控選擇異味處理模式時，清潔干燥的壓縮空氣進入氣缸上腔，下腔排出空氣，此時氣缸的活塞伸出，活動門及軟簾在活塞的作用下下降，并通過鉸鏈翻轉(zhuǎn)，使活動門與出口振動輸送機保持垂直，軟簾和出口振動輸送機形成有效密封，使加香機在異味處理時保持著密閉的狀態(tài)，通過排潮系統(tǒng)將加香機異味處理后的尾氣、煙塵等輸送到異味處理間集中處理，避免尾氣溢出。改造后的防外溢加香機如圖4所示。

圖4 防外溢加香機實物

3 實驗驗證

對傳統(tǒng)加香機和改造后的防外溢加香機進行對比實驗，檢測批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣，檢測對象為30 min內(nèi)加香機出口50 cm處的香氣累計吸收量，檢測結(jié)果見表1，加香機改造前后環(huán)境香氣檢測結(jié)果如圖5所示。

圖5 加香機改造前后環(huán)境香氣檢測結(jié)果

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，傳統(tǒng)加香機在批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量平均值為0.56 g，改造后的防外溢加香機在批次生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量平均值為0.17 g，較改造前相比明顯降低，平均降低程度可達70.24%，改善效果顯著。

表1 加香機改造前后的環(huán)境香氣檢測結(jié)果

實驗結(jié)果顯示，改造后的防外溢加香機能夠有效防止加香機生產(chǎn)過程中香氣外溢至環(huán)境中，造成不同口味的煙草制品之間發(fā)生串味，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)束語

隨著消費者健康意識的日益提升，加熱不燃燒的新型煙草制品已經(jīng)成為煙草行業(yè)新的突破口。針對加熱型卷煙原料對香氣的攜帶能力差、加熱卷煙制品產(chǎn)品口味多元化等特點，在傳統(tǒng)滾筒式加香機的基礎上對加香機出口密封裝置進行改造，研制出一種防外溢加香機。并利用實驗進行驗證，結(jié)果顯示，與原設備相比，改造后的防外溢加香機在生產(chǎn)結(jié)束后的環(huán)境香氣累積量明顯降低，能有效防止生產(chǎn)過程中香氣外溢，造成不同口味間發(fā)生串味，滿足加熱型卷煙制品的質(zhì)量要求。