管板式烘絲機(jī)不同干燥控制模式對(duì)比研究

黃 治，何 蓉，譚奇忠，鄭利峰，丁康鐘，劉 華，齊延鵬，周苗苗

(1．重慶煙草工業(yè)公司，重慶 400060;2．重慶煙草工業(yè)公司重慶分廠，重慶 400061)

烘絲機(jī)作為制絲過程的關(guān)鍵設(shè)備，起到改善和提高葉絲感官品質(zhì)及理化指標(biāo)的作用［1－2］。管板式烘絲機(jī)是行業(yè)近年來興起的新型烘式設(shè)備，重慶煙草工業(yè)有限責(zé)任公司3個(gè)分廠均采用了該烘絲機(jī)。公司重慶分廠管板式烘絲機(jī)現(xiàn)具有兩種不同的干燥控制模式，一種模式為其他參數(shù)固定，通過筒壁溫度自動(dòng)控制進(jìn)行水分調(diào)節(jié);一種模式為其他參數(shù)固定，通過熱風(fēng)及排潮開度自動(dòng)控制進(jìn)行水分調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在公司諸多品牌都實(shí)行多點(diǎn)加工模式，產(chǎn)品的均質(zhì)化、卷煙香氣的穩(wěn)定性顯得尤為重要，兩種不同的自動(dòng)控制模式雖然均能達(dá)到控制葉絲出口溫度水分的目的，但兩種控制模式對(duì)于出口物料水分的控制能力及對(duì)出口物料質(zhì)量的控制能力是否存在差異，我們通過對(duì)管板式烘絲機(jī)兩種干燥控制模式下烘后葉絲質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證兩種模式的差異性。

一、材料與方法

(一)材料、儀器

選取某四類卷煙作為測(cè)試對(duì)象。

SH315D管板式烘絲機(jī)(秦皇島煙草機(jī)械有限公司)、METTLERPM100電子天平(瑞士Mettler公司)、MM710在線水分儀(美國(guó)NDC紅外技術(shù)公司)、MX2型RAYTEX紅外測(cè)溫儀(美國(guó)RAYTEX公司)、D51型填充值測(cè)定儀(德國(guó)FACTORYDENSIMETER公司)、YQ水分2煙絲結(jié)構(gòu)振動(dòng)分選篩(鄭州煙草研究院)。

(二)方法

1)參數(shù)設(shè)置。試驗(yàn)批對(duì)烘絲機(jī)各項(xiàng)參數(shù)按照現(xiàn)行參數(shù)設(shè)定要求進(jìn)行預(yù)設(shè)定(出口水分要求不變)，整批葉絲干燥過程水分控制均采用自動(dòng)控制，不進(jìn)行人工干預(yù)。

2)試驗(yàn)及取樣方法。分別采用兩種水分控制模式進(jìn)行葉絲脫水干燥，在出口水分穩(wěn)定狀況下按照《卷煙工藝測(cè)試與分析大綱》［3］對(duì)出口葉絲進(jìn)行結(jié)構(gòu)及填充值取樣檢測(cè)，每批次不少于3次;在出口葉絲水分穩(wěn)定狀況下取葉絲500g左右作為化學(xué)分析樣品，每批次間隔取3次，按照標(biāo)準(zhǔn)［4］水分8進(jìn)行檢測(cè)。兩種控制模式均進(jìn)行3批次試驗(yàn)。

3)數(shù)據(jù)記錄。對(duì)整批葉絲干燥過程物料水分、溫度進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，均勻記錄30個(gè)點(diǎn)。采用筒壁溫度進(jìn)行水分控制模式，對(duì)整批筒壁溫度變化情況進(jìn)行記錄;采用熱風(fēng)—排潮開度進(jìn)行水分控制模式，對(duì)整批熱風(fēng)—排潮開度變化情況進(jìn)行記錄。

二、結(jié)果與分析

根據(jù)試驗(yàn)方法，對(duì)兩種不同的水分控制模式各進(jìn)行了3個(gè)批次的試驗(yàn)。筒壁溫度、熱風(fēng)—排潮開度及烘后葉絲水分、溫度記錄見表1、表2。

表1 兩種自動(dòng)控制模式出口葉絲水分記錄

表2 兩種自動(dòng)控制模式出口葉絲溫度記錄

(一)烘絲出口葉絲水分測(cè)試

烘后葉絲水分標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)比見圖1。

圖1 烘后葉絲水分記錄標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)比

從水分記錄數(shù)據(jù)可以看出，3個(gè)對(duì)比批次，出口物料水分的穩(wěn)定性上，通過熱風(fēng)水分排潮自動(dòng)調(diào)節(jié)的模式要好于筒壁溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)模式。而且可以看出筒壁溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)模式下，出口物料水分偏離中心的上偏差和下偏差均較大，在出現(xiàn)一個(gè)偏離較大的高(低)水分點(diǎn)后，會(huì)相應(yīng)地出現(xiàn)一個(gè)偏離較大的低(高)水分點(diǎn)。這充分反映出筒壁溫度進(jìn)行水分控制時(shí)由于筒壁溫度熱慣性較大，在筒壁溫度根據(jù)出口水分情況進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)容易出現(xiàn)過調(diào)現(xiàn)象;熱風(fēng)—排潮進(jìn)行水分自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)出口水分出現(xiàn)偏離中心的情況時(shí)，通過熱風(fēng)—排潮的調(diào)整，出口水分變化趨勢(shì)較為平緩，曲線不易出現(xiàn)過于陡峭的水分拐點(diǎn)。

從3個(gè)對(duì)比批次的出口水分標(biāo)偏對(duì)比圖可以看出，熱風(fēng)—排潮自動(dòng)調(diào)節(jié)模式出口物料水分標(biāo)偏要小于筒壁溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的模式。這也和前面出口物料水分曲線圖所反映出來的情況相一致。

(二)烘絲出口葉絲溫度測(cè)試

烘后葉絲溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)比見圖2。

圖2 烘后葉絲溫度記錄標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)比

出口物料溫度的影響因素相對(duì)較多，除了筒壁溫度、熱風(fēng)—熱風(fēng)—排潮外，熱風(fēng)溫度及HT的蒸汽壓力等對(duì)其都有較大影響，而且從記錄數(shù)據(jù)上看，出口物料溫度均基本在要求范圍以內(nèi)。從溫度記錄數(shù)據(jù)可以看出，3個(gè)對(duì)比批次，出口物料溫度的穩(wěn)定性上，兩種水分控制模式差異不大。

從3個(gè)對(duì)比批次的物料出口溫度標(biāo)偏對(duì)比圖看，除了第一組對(duì)比批次筒壁溫度控制模式下出口物料溫度標(biāo)偏較好外，其他對(duì)比組物料出口溫度標(biāo)偏均較大，且兩種模式下有好有壞。由于影響出口物料溫度的因素相對(duì)較多，這需要從其他方面查找原因。

(三)烘絲出口葉絲物理測(cè)試

烘后葉絲物理指標(biāo)測(cè)試結(jié)果對(duì)比見圖3。

圖3 烘后葉絲物理指標(biāo)測(cè)試結(jié)果對(duì)比

從對(duì)比圖來看，兩種水分自動(dòng)控制模式下，出口物料的物理指標(biāo)結(jié)果差異不大，整絲率指標(biāo)熱風(fēng)水分排潮控制模式稍好于筒壁溫度控制模式;碎絲率指標(biāo)筒壁溫度控制模式稍好于熱風(fēng)水分排潮控制模式;填充值指標(biāo)，熱風(fēng)水分排潮控制模式稍好于筒壁溫度控制模式。

(四)烘絲出口葉絲化學(xué)指標(biāo)測(cè)試

烘后葉絲化學(xué)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果對(duì)比見圖4。

圖4 烘后葉絲化學(xué)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果對(duì)比

從兩種水分控制模式出口物料化學(xué)指標(biāo)對(duì)比圖來看，熱風(fēng)—排潮控制模式葉絲還原糖、水溶性總糖指標(biāo)稍低于筒壁溫度控制模式，其他指標(biāo)基本接近。

三、總結(jié)

1)管板烘絲機(jī)由于筒壁熱慣性較大)在同一批次葉絲干燥過程中在入口水分波動(dòng)時(shí)，通過頻繁調(diào)整筒壁溫度來控制出口水分，容易引起出口葉絲水分的波動(dòng)。熱風(fēng)水分排潮開度自動(dòng)調(diào)節(jié)模式能夠較好地控制整批次干燥后葉絲水分的波動(dòng)情況，不會(huì)出現(xiàn)筒壁溫度調(diào)節(jié)模式下的出口葉絲水分曲線所反映出來的忽大忽小的現(xiàn)象。

2)從分析及對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果來看，對(duì)于出口物料的水分控制精度，生產(chǎn)過程中通過適當(dāng)?shù)臒犸L(fēng)水分排潮開度調(diào)節(jié)能夠得到較好的保障。

3)依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以對(duì)管板式烘絲機(jī)的水分控制方式作一定的優(yōu)化調(diào)整。在正常生產(chǎn)情況下，烘絲機(jī)入口水分沒有出現(xiàn)較大范圍的波動(dòng)時(shí)，烘絲機(jī)可以依靠熱風(fēng)—排潮開度的小幅度調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對(duì)出口物料水分的控制。這樣既避免了筒體溫度調(diào)節(jié)因熱慣性較大水分曲線容易出現(xiàn)陡峭的拐點(diǎn)情況，也可以更快速地對(duì)出口水分進(jìn)行調(diào)節(jié);在入口水分出現(xiàn)較大波動(dòng)，而熱風(fēng)水分排潮開度調(diào)節(jié)不能及時(shí)進(jìn)行水分控制的情況下，調(diào)整筒壁溫度以達(dá)到改變脫水量的目的(熱風(fēng)—排潮開度調(diào)整過大，同樣會(huì)出現(xiàn)對(duì)烘后物料感官質(zhì)量的影響)。

［1］編寫組．卷煙工藝［M］．北京:北京出版社，2000．

［2］陳良元．卷煙生產(chǎn)工藝技術(shù)［M］．鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社，2002．

［3］國(guó)家煙草專賣局．卷煙工藝測(cè)試與分析大綱［M］．成都:四川大學(xué)出版社，2004．

［4］國(guó)家煙草專賣局．YC/T160－2002煙草及煙草制品總植物堿的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002．

(責(zé)任編輯 張佑法)