兩級風選關鍵參數對葉絲質量的影響研究

摘" 要：目前煙草行業(yè)主要從葉絲的凈化和誤剔率方面研究兩級風選的控制技術，但鮮有研究其關鍵參數對風選后葉絲質量影響的報道。該項目在保證風選穩(wěn)定性的基礎上，從風選風量和除塵風量變化對煙絲感官質量和物理質量的影響程度入手，研究兩級風選的控制技術及方法。同時，對比分析風選前不同煙絲來料特性對風選效果的影響。研究結果表明，系統(tǒng)中風選風量的大小、除塵風量的占比對風選后煙絲感官質量影響重大，氣流烘后煙絲因溫度較高且含有大量蒸汽使其柔韌性及抗造碎性均較薄板烘后煙絲強，故風選后煙絲纏繞率較高。該研究結果可充分發(fā)揮兩級風選設備對產品質量的貢獻度，以及為該設備在工藝控制方面提供理論依據和技術支持。

關鍵詞：兩級風選;風選風量;除塵風量;感官質量;物理質量;煙絲質量特性;風選穩(wěn)定性

中圖分類號：TS452" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）02-0076-04

Abstract： At present， the tobacco industry mainly studies the control technology of two-stage winnowing from the aspects of purification and 1 picking rate of leaf silk， but there are few reports on the impact of its key parameters on the quality of leaf silk after winnowing. On the basis of ensuring the stability of winnowing， this project studies the control technology and method of two-stage winnowing based on the impact of changes in winnowing air volume and dust removal air volume on the sensory quality and physical quality of cut tobacco. At the same time， the influence of different tobacco feed characteristics on the winnowing effect before winnowing was compared and analyzed. The research results show that the size of the winnowing air volume and the proportion of the dust removal air volume in the system have a significant impact on the sensory quality of the cut tobacco after winnowing. The cut tobacco after air-dried has higher temperature and contains a large amount of steam， which makes its flexibility and resistance to crushing are higher than that after thin-dried tobacco. Therefore， the winding rate of the cut tobacco after winnowing is higher. The research results can give full play to the contribution of two-stage winnowing equipment to product quality and provide theoretical basis and technical support for the equipment in terms of process control.

Keywords： two-stage winnowing; winnowing air volume; dust removal air volume; sensory quality; physical quality; tobacco quality characteristics; winnowing stability

葉絲風選工藝可以有效剔除干燥后葉絲中所含的梗簽、結塊和濕團，提高葉絲的純凈度，因此該工藝在卷煙企業(yè)得到廣泛應用。兩級風選設備中一級風選系統(tǒng)和二次風選系統(tǒng)是分別獨立且密閉的循環(huán)風系統(tǒng)，因此當風選主風機的風量一定時，除塵風量的大小會影響葉絲風選的強度和循環(huán)系統(tǒng)內部的溫濕度環(huán)境，當除塵風量較小時，循環(huán)系統(tǒng)內部由于多余的熱風無法排出，導致內部出現(xiàn)正壓，會在風選入口出現(xiàn)噴料情況，當除塵風量較大時，系統(tǒng)內部形成負壓，外部的空氣便會由入口進入，影響系統(tǒng)內部的溫濕度平衡。因此，兩級風選中影響葉絲加工強度的關鍵工藝參數分別是風選風量和除塵風量，但目前煙草行業(yè)內針對兩級風選關鍵工藝參數對風選后煙絲感官質量影響規(guī)律的系統(tǒng)性研究鮮有報道。因此，為了進一步提升兩級風選控制技術的精準性，充分發(fā)揮設備對產品質量的貢獻度以及為該設備在工藝控制方面的應用提供理論依據和技術支持，特開展本項研究。

1" 材料與方法

1.1" 材料和儀器

某牌號全配方葉組;FS43A葉絲風選機（徐州眾凱機電設備制造有限公司）;TM710紅外水分探測儀（美國NDC紅外技術公司）;RAYMX2C紅外溫度計（美國RAYTEX公司）;YQ-2型葉絲振動分選篩（鄭州煙草研究院）;YDZ430A煙絲填充值測定儀（鄭州煙草研究院）。

1.2" 方法

1.2.1" 參數設計

以調控一級到二級的落絲量為研究基準，開展風選風量和除塵風量參數試驗，具體參數設計見表1，試驗過程中根據落絲量的調控目標對參數進行現(xiàn)場調整。

1.2.2" 取樣方法

1）烘絲生產穩(wěn)定后，風選前（取樣位點：進料振槽處）取一份樣品用于感官質量評價，另取3份樣品檢測煙絲含水率、填充值、煙絲結構。

2）每個參數生產過程穩(wěn)定后，在風選后（取樣位點：葉絲主秤后）分別取1份樣品用于感官質量評價，另各取3份檢測煙絲含水率、填充值、煙絲結構。

1.2.3" 測試方法

1）風速及溫度檢測：按照表1中參數設計，結合現(xiàn)場調整結果，利用風速儀分別檢測一級風選及除塵風管風速，過程取樣的同時，利用手持式紅外溫度計檢測風選前后的煙絲溫度。

2）含水率檢測：按照2016版《卷煙工藝規(guī)范》13.1.4.1要求，采取在線水分儀法檢測。

3）煙（葉）絲結構檢測：按YC/T 178—2003《煙絲整絲率、碎絲率的測定方法》的規(guī)定進行檢測。

4）煙（葉）絲填充值：按YC/T 152—2001《卷煙 煙絲填充值的測定》規(guī)定進行檢測。

2" 結果與分析

2.1" 一級風選落絲量試驗結果

由圖1可以看出，參數一由于一級風選風機頻率為29 Hz，風門開度100%，一級風選風量較大，一級到二級的落絲量較少，參數二至參數四固定一級風選風機頻率為28 Hz，通過調整風門開度來調整落絲量。試驗表明，隨著一級風門開度的減小，落絲量增加。

2.2" 風選風量和除塵風量對風選后煙絲感官質量與物理質量的影響

2.2.1" 風速檢測結果

由表2分析可知，除塵風門開度對除塵風管風速影響較大，參數二至參數四在相同的除塵風門開度下，隨著一級風選風門開度的減小，除塵風管風速略有下降。參數一風選強度最大，除塵風量占總風量的比例為18.8%，參數二至參數四除塵風量占比略有差異，需結合感官質量評價結果確定強度大小。另外， 當一級風機頻率一定時，隨著風門開度的減小，入口負壓呈緩慢上升趨勢。

2.2.2" 感官質量評價結果

由表3分析可知，風選前樣品香氣量足，稍有刺激，而參數一風選后樣品香氣量少，刺激性強，甜度降低，感官質量總體較差，參數三風選后樣品感官質量最好，其次是參數四，參數二好于參數一。

2.2.3" 煙絲物理質量檢測結果

1）煙絲結構及填充值。由表4分析可知，風選前煙絲整絲率為83.7%，碎絲率為1.5%，煙絲結構指標較好，參數一和參數二由于風選風量較大，煙絲在風選箱內下落的距離較高，經過落料斗底部的松散輥的煙絲較少，因此一級到二級的落絲量較少，煙絲造碎小，符合風選設備原理。而參數三和參數四，由于落絲量的增加，松絲輥對煙絲的造碎增加，整絲率降低，碎絲率增加。但由檢測數據可以看出，風選后煙絲的整絲率均下降較為明顯。填充值方面，從試驗數據分析，煙絲結構低，填充值反而略有提高。

2）煙絲溫度。由表5分析可知，煙絲在兩級風選過程中的溫度降低與除塵風量在總風量中的占比有關，除塵風量越大，一級風選系統(tǒng)內的風選風溫度越低。因此參數一除塵風量占比最高，溫度降低最大，參數二至參數四占比差異不大，溫度降低也基本一致。

3）煙絲含水率。由表6分析可知，煙絲含水率變化情況與煙絲溫度散失情況一致，參數一由于除塵風量占比高，含水率降低也最大，為0.72%，參數二至參數四含水率降低差異不明顯。

2.3" 風選前不同煙絲來料特性的加工對比

2.3.1" 現(xiàn)狀調研

根據2.2.3試驗研究結果，薄板線風選前后煙絲整絲率下降最小3.2%，最大7.3%，整絲率下降較明顯，煙絲消耗增加。項目組對氣流線風選前后煙絲整絲率變化進行研究發(fā)現(xiàn)，氣流線風選前后煙絲整絲率變化較小，試驗研究結果見表7。

由表7分析可知，氣流線風選前后煙絲整絲率下降0.9%，中絲率增加約2.0%，短絲率增加1.0%，風選后葉絲結構較理想。

2.3.2" 來料煙絲質量特性研究

項目組通過對來料煙絲的溫度、煙絲纏繞率和脫水模式進行試驗研究，研究結果見表8。

煙絲纏繞率檢測及計算方法如下。

批次加工過程中，取烘絲出口樣品約1 000 g，等時間間隔取樣5次，人工挑揀出大于等于0.20 g的纏繞煙絲。如圖2所示。

煙絲纏繞率=樣品中纏繞煙絲的質量/取樣樣品的質量×100%。

研究結果見表8。

由表8分析可知，氣流烘后煙絲在風選入口溫度達到59.7 ℃，較薄板線風選入口溫度高16.5 ℃。由于氣流和薄板干燥模式的差異，以及煙絲在氣流干燥機內的高速運動和出料氣鎖的作用下，氣流出口煙絲纏繞率較薄板高5.15%。

3" 結論

1）感官質量與風選風量、除塵風量在總風量中的占比關系明顯，在一定的風量范圍內，一級風選風量越低，除塵風量在總風量中的占比越小，風選后香氣量保持越好。

2）風選后煙絲結構與一級到二級的落絲量有關，風選風量越小，落絲量越大，煙絲造碎越明顯。

3）風選后煙絲溫度及水分散失量與除塵風量在總風量中的占比有關，該比例越高，溫度和水分散失越大。

4）氣流烘后煙絲因溫度較高且含有大量蒸汽使其柔韌性及抗造碎性均較薄板烘后煙絲強，故而經風選后煙絲纏繞率較薄板線高。

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第一作者簡介：郭陽（1998-），男，助理工程師。研究方向為煙草工藝、電氣控制。

*通信作者：汪濤（1982-），男，工程師。研究方向為煙草工藝、數理統(tǒng)計。