一种同时调控片烟结构及叶中含梗率的打叶复烤加工方法

摘要

本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种能够调控片烟结构，同时调控叶中含梗率的打叶复烤加工方法。该方法主要通过打叶去梗后增设的烟片结构控制环节完成，主要技术思路为：以目前打叶复烤技术工序为基础，在打叶去梗工序后增加烟片结构控制环节，在该环节中以最终所需要的片烟结构为目标，对打叶去梗工序后的烟片按照叶片尺寸大小分离为三部分，对其进行分别处理。本发明能够根据烟片结构需求实现打后片烟结构的有效调控，并能够有针对性的去除对打后烟片含梗率贡献度高的超大片中烟梗，可避免合格烟片的重复加工，可在有效降低含梗率的同时，尽量减少打叶造碎，同时优化了片烟结构，提高了出片率，具有应用性较强，适用性较好等优点。

说明书

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种能够调控片烟结构，同时调控叶中含梗率的打叶复烤加工方法。

背景技术

片烟结构质量是衡量打叶复烤加工技术水平的重要指标之一，也是影响烟丝结构及纯净度的主要因素，而烟丝结构又是决定卷烟质量（如烟支密度、单支重量、空头率、刺破等卷接指标）及其稳定性的关键，因此，控制合理的烟片结构对于提高卷接质量及其稳定性具有重要意义。

现有技术中，国内复烤加工企业生产的成品片烟结构比例不尽合理，常表现为大片偏多、中片偏少，叶中含梗率较高，与当前我国中式卷烟发展需求和卷烟产品向大品牌集中的发展需求仍存在一定差距，不利于卷烟产品质量的稳定性控制，尤其是随着卷烟企业细支、中细支卷烟的快速发展，对打后片烟结构的控制提出了更高的要求。

烟草行业《卷烟工艺规范》（2016版）中对片烟结构有明确的要求：复烤后片烟规格满足>25.4mm×25.4mm的烟片比例<40.0%，>12.7mm×12.7mm的烟片比例≥80.0%，<2.36mm×2.36mm的烟片比例<0.5%，打后叶中含梗率的指标要求为≤1.5%。目前，打叶复烤企业为了满足此要求，常通过调整来料物理特性（如温度、水分）、设备性能及打叶过程工艺参数（如打辊转速、框栏规格、风分效率等）来达到这一指标要求。然而，调整过程较为复杂，耗时长，并且由于这些指标间相互影响，调整后也较难同时满足规范中的4项指标要求。尤其是在现有技术条件下，为控制大片率及叶中含梗率，使之满足>25.4mm×25.4mm的烟片比例<40.0%，叶中含梗率≤1.5%这两项指标，通常采用提高打叶强度来实现，但随之带来出片率降低、烟叶造碎问题，造成烟叶资源的浪费，严重影响打叶复烤的经济性。

专利2005100433812中提出了一种将打叶后尺寸大于某一特定值的超大片烟筛分出来，使其重新经过打叶去梗工序，以提高叶片尺寸的均匀性的方法。但该方法中涉及的过大叶片筛分问题未较好解决，实际应用时不能充分有效对其筛分，且再次打叶过程也易引起二次造碎。

因此，为真正实现片烟结构控制和调整，尽量减少二次造碎，提升打后烟片质量，对现有打叶复烤工艺方法进行合理优化改进显得尤为紧要。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够调控片烟结构，同时调控片烟含梗率的打叶复烤加工方法，该方法可改善打后片烟结构均匀性，并在调控含梗率的同时，尽量减少打叶造碎量，能较好适应现行的打叶复烤过程。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种可同时调控片烟结构及叶中含梗率的打叶复烤加工方法，主要通过打叶去梗后增设的烟片结构控制环节完成，其主要技术思路为：以目前打叶复烤技术工序为基础，在打叶去梗工序后增加烟片结构控制环节，在该环节中以最终所需要的片烟结构为目标，对打叶去梗工序后的烟片按照叶片尺寸大小分离为三部分，对其进行分别处理；其中，将分离出的超大片通过叶片剪切使其尺寸变小，再采用重力风选分离含梗烟片，重新将其输送至打叶去梗工序，而无梗烟片则通过风选装置上部出风口与打后尺寸适宜的片烟混合；分离出的尺寸适宜的烟片保留；而分离出的尺寸小于需求的烟片经振筛除去烟末后，与前述合适烟片（尺寸适宜烟片）及处理后的较大烟片混合，并进入复烤环节；具体操作步骤如下：

（1）打后烟片筛分，烟叶经打叶去梗工序后，将打后烟片汇集经输送设备输送至筛分装置，所述筛分装置可根据片烟结构需求，将打后烟片按尺寸筛分为三类：超大尺寸烟片A（>40mm×40mm）、合适的烟片B及小于需求的烟片C；

所述筛分装置的运行参数可调整，能够根据目标烟片结构需求，实现不同尺寸烟片的可控分离；

所述超大烟片规格为：烟片的长×宽＞40mm×40mm；

（2）筛分烟片处理，对步骤（1）中筛分后的超大尺寸烟片A和尺寸小于需求的烟片C进行分别处理，具体处理方式如下：

超大尺寸烟片A处理方式为：

将分离出的超大尺寸烟片A经皮带输送至差速剪切机，通过差速剪切机的剪切撕扯作用将烟片A缩减为尺寸较小的烟片（10mm×10mm~50mm×50mm范围内，大小可调）；

所述差速剪切机的运行参数应可调整，能将烟片A缩减为尺寸符合所需的要求；

将剪切后尺寸较小的烟片输送至重力风选装置，利用含梗和非含梗叶片悬浮速度差异，调节风分参数，使非含梗烟片A₁从上部吹出，而含梗烟片A₂落入风分器底部；

所述风选装置具体可采用单抛料式风分器，工艺参数具体可设置为：抛叶机构转速设置为300r/min，风分风速在3m/s~4m/s；

将从风分器上部吹出的非含梗烟片A₁与步骤（1）中筛出的合适烟片B混合；

将风分器底部分离获得的含梗烟片A₂重新送入打叶工序（此处打叶工序优选为：三级或四级打叶风分环节，采用此工序目的在于在尽量除去烟梗、降低叶中含梗率同时，减少过度加工，进而避免造碎）；

尺寸小于需求的烟片C处理方式为：

将分离出的尺寸小于需求的烟片C经振筛处理，振筛装置的网孔尺寸具体可设置为2.36mm，以筛除尺寸<2.36mm×2.36mm的烟片；

（3）烟片混合，将步骤（1）中分离出的合适的烟片B与步骤（2）中处理后的烟片（非含梗烟片A₁）、筛分后的烟片C汇集混合均匀，再经输送设备输送至后续复烤工序。

在长期生产实践基础上，发明人认为：打叶去梗工序后所得片烟中含梗超大片重量占比虽小，但其梗含量却对打后片烟含梗率贡献最大，因此，如何选择性去除超大片中的烟梗对于调控叶中含梗率和大片率均具有重要意义。由于含梗超大片和非含梗超大片悬浮速度差异小，因而现有技术难以通过风分环节将二者较好分离。围绕此问题，本发明技术方案通过分离、剪切超大片处理方式，重新将超大片形成了尺寸合适烟片，并进一步利用风分手段选出其中的含梗叶片，通过将这些含梗叶片重新投入打叶去梗工序，不仅降低了大片率，提高中片率，并且实现了降低含梗率的目的。

本发明的有益效果主要表现如下：

1、本发明提供的可调控片烟结构的打叶复烤加工方法，能够根据片烟结构需求进行有效快速调控，造碎很少，在满足《卷烟工艺规范》（2016版）要求的质量指标同时，不影响打叶复烤经济性指标；

2、本发明提供的调控打叶复烤片烟含梗率的方法，能够选择性去除超大片中烟梗，可避免其余烟片的重复加工，能在尽量不增加造碎的情况下降低含梗率，同时提高了大中片率，优化了片烟结构；

3、本发明中涉及的烟片结构控制环节，工艺简单，适用性强，仅需在打叶去梗工序后增设一套拨辊动分筛、差速剪切机及重力风选装置，成本及工艺难度增加有限，占用场地小，易于实现。

总体而言，本发明所提供的可调控片烟结构的打叶复烤加工方法，能够根据烟片结构需求实现打后片烟结构的有效调控，并能够有针对性的去除对打后烟片含梗率贡献度高的超大片中烟梗，可避免合格烟片的重复加工，可在有效降低含梗率的同时，尽量减少打叶造碎，同时优化了片烟结构，提高了出片率，具有应用性较强，适用性较好等优点，具有较好的实用价值和推广应用意义。

附图说明

图1为现有技术打叶复烤工艺处理路线图；

图2为本发明提供的可调控片烟结构的打叶复烤工艺处理路线示意图；

图3为所采用的筛分装置主视结构示意图；

图4为所采用的筛分装置俯视结构示意图；

图5为差速剪切机装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，就下述实施例中涉及部分实验背景情况简要介绍说明如下。

实施例1以河南平顶山地区C3F等级烟叶为试验材料，采用现有打叶复烤模式和本专利所述的打叶复烤加工模式分别进行试验，对比两种加工模式的片烟结构和加工经济性；

实施例2以福建南平地区B2F烟叶为试验材料，以目前所明确的细支卷烟烟片结构为目标，采用本专利所述的打叶复烤加工模式进行试验，通过设备参数调整，使片烟结构达到细支卷烟烟片结构要求。

下述实施例中所采用筛分装置，为发明人自行设计，其结构如图3、4所示，具体为多辊拨动式烟叶筛分装置，

该装置包括主体支架7、主体支架上所设机架槽体3和机架槽体3底部的物料输送装置6，机架槽体3前端设置有来料落料口1，机架槽体的末端上部设置有大尺寸烟片出料口4，同时机架槽体3的末端下部对应物料输送装置6的末端处设置有筛除大尺寸烟片后的烟叶出料口5；

其中机架槽体3内物料输送装置6的上部设置有若干同向转动的拨动辊2，拨动辊2的数量为20~25根；

所述拨动辊2，每个辊体的轴向上设置有若干拨齿带；每个拨齿带环绕辊体一周设置，由4~6根拨齿8等间距设置构成；每个辊体上的拨齿带数量为15~20个；拨动辊上的辊齿8形状为圆柱体，从而可以减小对于烟片波动时的划伤；

所述拨动辊2，位于机架槽体3前端的首个拨动辊，位于来料落料口1的正下方，而位于机架槽体3末端的末个拨动辊的下方，对应大尺寸烟片出料口4；

所述拨动辊2，相邻两个拨动辊的拨齿带错位布置，具体而言，一根拨动辊的拨齿带对应相邻拨动辊上相邻两个拨齿带的中间位置；其中，相邻拨动辊间隙相等，且间隙可调节，从而能够保证筛选特定尺寸烟片；

机架槽体3外部设置有驱动拨动辊转动的驱动装置，驱动辊辊体的轴与驱动装置传动连接；其中驱动装置为变频驱动装置，从而可以调节拨动辊的转速。

下述实施例中所采用差速剪切机装置，同样为发明人自行设计，其结构示意图如图5所示，该装置包括主体机架9和主体机架9上所设撕叶室10；

其中撕叶室10上方设置有来料落料口11，下方设置有撕裂后烟片出料口12；

撕叶室10内部设有两根相向转动的工作辊14，每个工作辊14的辊体的轴向上等间距布置有10~15个辊齿带，每个辊齿带上等间距布置若干根辊齿13；辊齿13的数量为10~15根（优选为12根）；

两个工作辊14上的辊齿13错位布置，使其相互咬合；两根工作辊分别由独立的变频驱动装置驱动，其转速可单独调节；同时两根工作辊间的辊间隙可调节；最终根据烟片目标需求状况，利用辊齿间因速度差产生的撕扯力及剪切力对烟片进行有效合理的撕裂。

实施例1

如图1所示，现有打叶复烤工艺主要流程是，先将烟片预处理后，进行打叶去梗操作，打后烟片进入筛分环节，筛除尺寸<2.36mm×2.36mm的烟片（烟末），其余叶片输送至后续环节进行烟片复烤。

上述处理过程中，片烟结构控制主要通过打叶风分参数设置完成，参数调整过程较为复杂，耗时长，难以同时满足3项片烟结构比例及叶中含梗率的要求（具体结果见下述表1检测对照结果）。

如图2所示，本申请所提供的可同时提升片烟结构及叶中含梗率质量的打叶复烤加工方法，通过打叶去梗后增设的烟片结构控制环节完成，主要处理流程是：

以现有打叶复烤技术工序为基础，利用打叶去梗工序后增加烟片结构控制环节，以最终所需要的片烟结构为目标，将打叶去梗工序后的烟片按照叶片尺寸大小分离为三部分，对其进行分别处理，以优化片烟结构和选择性去除超大片中烟梗；其中，将多辊拨动式烟叶筛分装置分离出的超大片剪切，使其尺寸变小，再通过重力风选分离含梗烟片，重新将其输送至打叶去梗工序，而无梗烟片则通过风选装置上部出风口与打后尺寸适宜的片烟混合；分离出的尺寸适宜的烟片保留（暂存于贮叶柜内）；而分离出的尺寸小于需求的烟片经振筛除去烟末（<2.36mm×2.36mm的烟片）后，与前述合适烟片及处理后较大烟片混合，并进入复烤环节。

以河南平顶山地区C3F烟叶为试验材料，按本申请所提供的可调控片烟结构的打叶复烤加工方法进行处理，具体包括如下步骤：

（1）打后烟片筛分，烟叶经打叶去梗工序后，将打后烟片汇集经输送设备输送至筛分装置，所述筛分装置可根据片烟结构需求，将打后烟片按尺寸筛分为三类：超大尺寸烟片A（>40mm×40mm）、合适的烟片B（12.7mm×12.7mm~40mm×40mm）及小于需求的烟片C（<12.7mm×12.7mm）；

分筛装置的运行参数应可调整，以获得不同尺寸烟片的可控分离，从而实现目标烟片结构；本实施例中拨辊动分筛控制电机变频器频率设置为45Hz。

（2）筛分烟片处理，对步骤（1）中筛分后的超大尺寸烟片A和尺寸小于需求的烟片C进行分别处理，具体处理方式如下：

超大尺寸烟片A，将分离出的超大尺寸烟片A经皮带输送至差速剪切机，利用差速剪切机的剪切撕扯作用将烟片A缩减为尺寸较小的烟片（12.7mm×12.7mm~40mm×40mm）；将剪切后尺寸较小的烟片输送至重力风选装置，根据含梗和非含梗叶片悬浮速度差异，调节风分参数，使非含梗烟片A₁从上部吹出，而含梗烟片A₂落入风分器底部；本实施例中风选设备采用单抛料式风分器，抛叶机构转速设置为300r/min，风分风速设置为3.5m/s。

将从风分器上部吹出的非含梗烟片A₁与步骤（1）中筛出的合适烟片B混合；

将风分器底部分离获得的含梗烟片A₂重新送入打叶工序第三级打叶机组，以尽量除去烟梗，降低叶中含梗率，同时减少过度加工，避免造碎；

本实施例中差速剪切机控制电机变频器频率设置为40Hz；

尺寸小于需求的烟片C，将分离出的尺寸小于需求的烟片C经振筛处理，振筛装置的网孔尺寸设置为2.36mm，以筛除尺寸<2.36mm×2.36mm的烟片。

（3）烟片混合，将步骤（1）中分离出的合适的烟片B与步骤（2）中处理后的烟片A₁、筛分后的烟片C在打叶后汇总皮带汇集混合均匀，再经打叶线原有输送设备输送至后续复烤工序。

对于同样来源烟叶，按现有工艺进行处理，作为对照样。

按照GB/T 21137-2007《烟叶 片烟大小的测定》及GB/T 21136-2007《打叶烟叶 叶中含梗率的测定》规定的取样、试样制备、检测方法对两种方法处理后的片烟结构进行测定，结果见表1所示。

表1 ：烟片质量指标检测数据对比结果

对上表数据分析可以看出，与对照样相比，试验样烟片大片率明显降低，中片率得以提升，同时叶中含梗率明显下降，碎片增加不明显，试验样烟片结构符合《卷烟工艺规范》（2016版）中的要求，特别是>25.4mm×25.4mm烟片这项指标在不影响其他指标的前提下，优于对照样13.2%。表明本发明提供的方法能够满足在不产生过多造碎的前提下，优化片烟结构，降低叶中含梗率，提升了打后烟片质量，表现出较好应用效果。

另外，对两种工艺的经济性指标进行分析，结果如表2所示。

表2： 两种处理工艺的经济性指标对比

注：表中重量数据均按照标准水分统计。

从上述对比可以看出，与对照样相比，试验样的经济性无明显变化，符合卷烟工业企业对打叶复烤经济性的要求。

实施例2

由于细支烟对片烟结构的需求与普通规格卷烟有较大差异，因而与实施例1操作过程相同，本实施例以目前所明确的细支卷烟烟片结构为目标，对打后烟片结构进行了调控，具体操作过程简要介绍如下。

以福建南平地区B2F烟叶为试验材料，按本申请所提供的可同时提升片烟结构及叶中含梗率质量的打叶复烤加工方法进行处理，具体包括如下步骤：

（1）打后烟片筛分，烟叶经打叶去梗工序后，将打后烟片汇集经输送设备输送至筛分装置，所述筛分装置可根据片烟结构需求，将打后烟片按尺寸筛分为三类：超大尺寸烟片A（>30mm×30mm）、合适的烟片B（12.7mm×12.7mm--40mm×40mm）及小于需求的烟片C（<12.7mm×12.7mm）；

本实施例中拨辊动分筛控制电机变频器频率设置为40Hz。

（2）筛分烟片处理，对步骤（1）中筛分后的超大尺寸烟片A和尺寸小于需求的烟片C进行分别处理，具体处理方式如下：

超大尺寸烟片A，将分离出的超大尺寸烟片A经皮带输送至差速剪切机，利用差速剪切机的剪切撕扯作用将烟片A缩减为尺寸较小的烟片（12.7mm×12.7mm~30mm×30mm）；将剪切后尺寸较小的烟片输送至重力风选装置，根据含梗和非含梗叶片悬浮速度差异，调节风分参数，使非含梗烟片A₁从上部吹出，而含梗烟片A₂落入风分器底部；本实施例中风选设备采用单抛料式风分器，抛叶机构转速设置为300r/min，风分风速设置为3m/s。

将从风分器上部吹出的非含梗烟片A₁与步骤（1）中筛出的合适烟片B混合；

将风分器底部分离获得的含梗烟片A₂重新送入打叶工序第三级打叶机组，以尽量除去烟梗，降低叶中含梗率，同时减少过度加工，避免造碎；

本实施例中差速剪切机控制电机变频器频率设置为45Hz。

尺寸小于需求的烟片C，将分离出的尺寸小于需求的烟片C经振筛处理，振筛装置的网孔尺寸设置为2.36mm，以筛除尺寸<2.36mm×2.36mm的烟片。

（3）烟片混合，将步骤（1）中分离出的合适的烟片B与步骤（2）中处理后的烟片A₁、筛分后的烟片C在打叶后汇总皮带汇集混合均匀，再经打叶线原有输送设备输送至后续复烤工序。

对于同样来源烟叶，按现有工艺进行处理，作为对照样。

按照GB/T 21137-2007《烟叶 片烟大小的测定》及GB/T 21136-2007《打叶烟叶 叶中含梗率的测定》规定的取样、试样制备、检测方法对两种方法处理后的片烟结构进行测定，结果见表3所示。

表3： 烟片质量指标检测数据对比

。

对表3数据分析可以看出，烟片结构在调控前后发生了显著变化，调控后的烟片结构指标及叶中含梗率指标符合细支卷烟对烟片结构的需求。由此结果可以看出，在其他规格卷烟提出明确的烟片结构后，根据目标需求进行相应调控，本发明可以满足不同规格卷烟对烟片结构的需求。