再造煙草薄片在線加工絲片的篩分設備設計應用

羅開才，羅晉凡，侯琪琛，李存華，楊 剛

（紅塔煙草集團有限責任公司，云南玉溪 653100）

0 引言

再造煙葉煙草薄片又稱重組煙葉或均質煙葉，作為卷煙制品原料，具有成本低、填充性好并能減少煙氣中焦油含量等優點。由于煙草薄片的特性，不宜從真空回潮等前量制絲工序添加與烤煙片混合切絲、膨脹和干燥，采用單獨切成直徑0.7～1.0 mm、長15～30 mm的絲片，處理后播配到烤煙葉絲中的工藝，會有一部分薄片未切成絲或未達到規定技術參數就混入薄片絲中，使薄片絲純凈度不高，影響卷煙質量，因此，基于煙草薄片的加工特性，研究應用煙草薄片在線加工絲片的篩分裝置，對煙草薄片絲進行絲、片分離，再將分離出的薄片煙收集后回摻切絲，具有極大意義。

1 篩分工藝裝置設計

再造煙葉煙草薄片切絲后，為完成薄片絲和薄片煙混合物中的絲、片分離，將分離的薄片煙收集后回摻切絲，提高薄片煙絲的純凈度和煙草原料利用率，設計了應用煙草薄片在線篩分絲、片的設備（圖1）。

圖1 在線篩分煙草薄片絲、片設備

再造煙葉煙草薄片的絲片混合物，經過進料器將送入振篩完成投料，隨著振篩的振動，通過篩網完成薄片煙和薄片絲的分離，薄片煙進入薄片煙收集管中重新回摻到薄片煙中進行切絲加工，薄片絲通過運輸帶進入薄片絲收集管輸入后續工序。

1.1 進料器設計

進料器包括進料管、落料倉、除塵風機、除塵電機、氣鎖電機、鋪料電機、均勻鋪料機構，其中進料管末端連接落料倉，落料倉一側設有除塵風機，落料倉下端設有均勻鋪料機構（圖2）。

圖2 進料器結構

1.2 振篩設計

振篩是實現薄片絲和薄片煙分離的關鍵部分，其中振篩分兩級，分別為一級振篩和二級振篩（圖3）。

圖3 振篩及篩網結構

第一篩網和第二篩網對應安裝在一級振篩中，第一篩網在第二篩網上方；第一篩網通過篩孔實現薄片絲和薄片煙的篩分，并在篩網上設計物料導流塊，將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲片分離效率，實現絲、片初步分離；第三篩網安裝在二級振篩中，第三篩網和第二篩網的篩網孔設計一致，薄片煙不能通過它的篩孔但薄片絲則可以通過，實現薄片絲和薄片煙的精準篩分。

薄片絲運輸帶位于振篩下方，其運輸方向與振篩送料方向相反，其末端設有薄片絲收集管；第三篩網和二級振篩末端設有擋料板，防止經過篩分的薄片煙絲落入片煙收集管。其中，振篩落料管，在一級振篩、二級振篩的中部和尾部均設計有導料板，防止因單個落料管的物料流量過大而導致的阻塞，起到分流作用，其下落的薄片絲落在運輸帶上、匯入薄片絲收集管內，然后再輸入后續工序。

1.3 篩網設計

篩網孔設計是完成薄片絲和薄片煙分離的關鍵部分，振篩的振蕩屬性、篩網上孔的形狀、孔眼數及規格，決定著篩分的性質及效果，具體如何使用需經過實踐和驗證。例如，復烤工藝中碎煙片的篩分，主要分離出砂子、粉末或塵埃等，一般篩網孔的設計為直徑為1～3 mm圓孔；在制絲工藝中，主要根據工藝需求，一般篩網孔的設計為矩形孔等。再造煙葉煙草薄片絲的長度及寬度有一定范圍，絲狀明顯，振篩的振蕩為簡諧振動，本設備第一初篩的網篩網孔均布設計為正三角形狀，第二、三精篩的網孔設計為正三角形波形狀，篩分效果明顯。

第一篩網的篩網孔均布正三角形狀的邊長尺寸設計為10～20 mm，一般取15 mm，4 目左右，篩網孔的筋隔尺寸設計為5～10 mm，取5 mm 左右，在篩網的筋隔上安裝焊接物料導流塊，便于將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲片分離效率；第一篩網本質上是初篩，理論上寬度15 mm 以內的薄片絲和薄片煙都將從網孔下落，從而將大片、小片和薄片絲分離，利于第二、三篩網的精篩。

第二、第三篩網的篩孔，理論上采用條形腰子孔也可以，由于振篩為簡諧振動，振篩上的物料運動為復雜的物理運動過程，實用上采用波形孔比條形腰子孔效果好，因此，第二、第三篩網的篩孔形狀設計采用三角波形函數或正弦波形函數，如采用三角波形函數設計時，波長為10～20 mm，取15 mm，波形斜率k 為顯而易見該三角波形是正三角形波形，篩網孔的尺寸及筋隔尺寸均設計為3～5 mm。

如果采用正弦波形函數設計時，波長為10～20 mm，取15 mm，振幅為，篩網孔的尺寸及筋隔尺寸均設計為3～5 mm，取3 mm。正弦波和正三角形波形兩者的波長和振幅一致，應用效果上接近。篩網的篩孔制造一般采用激光加工，技術簡單成熟，但在前期CAD/CAM 處理中，正弦波形函數比三角波形函數更復雜。

2 應用過程

經設計、制作、組裝、安裝調試后，投入在線應用。

（1）生產線啟動后，首先由進料器的除塵電機提供動力，制造出負壓環境，薄片絲和薄片煙的混合物料被吸入進料器，在重力的作用自進料管出口進入落料倉，在均勻鋪料機構，鋪料電機驅動均勻鋪料機構內部的鋪料耙釘運轉，使混合物料相對均勻地進入振篩（圖1～圖3）。

（2）在一級振篩，兩側的激振電機提供動力，由振篩彈片傳遞至振篩，使振篩具有篩分、輸送物料的能力。來自進料器的混合物料進入一級振篩后，首先通過一級振篩的初步篩分，再進入二級振篩中完成進一步的篩分。

（3）第一篩網位于第二篩網上方，薄片絲和較小尺寸的薄片煙可以通過正三角形篩孔掉落，實現絲、片初步分離，第一篩網上焊接有物料導流塊，將粘連成束的薄片絲分散開，提高絲、片分離效率。第二篩網是采用孔尺寸更小的三角波形函數或正弦波形函數設計的篩孔，薄片煙不能通過篩孔但薄片絲則可以通過，實現絲片精準分離。第一篩網、第二篩網組合安裝在一級振篩上方，激振電機將動力傳遞給振篩傳動裝置，振篩傳動裝置通過彈片與一級振篩連接，進一步將動力傳遞給一級振篩實現篩分、向前輸送物料。第三篩網位于一級振篩末端，篩孔設計與第二篩網一致，用于薄片煙為主的絲、片混合物進一步篩分。二級振篩位于第三篩網下方，其動力傳遞原理與一級振篩相同，通過第二篩網、第三篩網篩分的合格薄片絲掉落到一級振篩、二級振篩的底板上，通過振篩落料管落到薄片絲運輸帶，而未能通過第三篩網的薄片煙被輸送進薄片煙收集管。另外，第三篩網和二級振篩的末端設有擋料板，防止經過篩分的薄片絲落入片煙收集管。

（4）薄片絲運輸帶單向送料，其運輸方向與振篩送料方向相反，在運輸帶上設有4 個落料管支架分別與一級振篩、二級振篩的4 個振篩落料管螺栓連接，具有固定和保護的作用，當薄片絲通過振篩落料管落入薄片絲輸送帶后，將隨著它的運輸方向繼續運動，直至在末端進入薄片絲收集管。

3 小結

由于煙草薄片主要由造紙法等加工方法而成，與常規烤煙片相比，其物理強度高、不易破碎、比重量小，因此，切絲過程中薄片煙未切成絲或未達到規定技術參數就混入薄片絲的情況不可避免。煙草薄片在線加工絲片的篩分裝置的設計應用，實現了薄片絲與薄片的分離，薄片煙的返回再切絲，篩分效率高，薄片絲和薄片分離效果顯著，提高了煙草薄片煙絲及參配混合絲的純凈度，保障了卷煙內在品質，應用前景廣闊。