煙梗、煙葉配比對薄片產(chǎn)品得率的影響

黃晶　王建民　孫毅等

摘要：為考察造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中煙梗、煙葉原料對產(chǎn)品得率的影響，在福建金閩一期生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，通過采集各牌號薄片產(chǎn)品煙梗、煙葉投料比及進(jìn)高濃磨前皮帶秤質(zhì)量數(shù)據(jù)，采用一元線性回歸分析生產(chǎn)過程中煙梗、煙葉原料配比對薄片產(chǎn)品得率的影響，并探討了在提取段使用最優(yōu)煙梗、煙葉原料配比情況下，梗膏、葉膏產(chǎn)出對生產(chǎn)過程物料平衡的可行性。結(jié)果表明，煙梗用量比例在50%～65%時(shí)，煙草纖維得率隨煙梗用量比例的增加呈下降趨勢。當(dāng)原料全部使用煙梗時(shí)煙草纖維得率達(dá)到最小值，為25.92%，當(dāng)原料全部使用碎煙葉時(shí)煙草纖維得率達(dá)到最大值，為51.3%。因此在成本控制的前提條件下，適當(dāng)提高碎煙葉原料的投料比例有利于薄片得率的提升。

關(guān)鍵詞：煙草薄片；煙梗；煙葉；原料配比；產(chǎn)品得率

中圖分類號：TS44+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）19-4771-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.028

Abstract： The influence of stem and leaf ratio of raw material for the yield of tobacco sheet during the production process were researched based on the first phase production line of Fujian Jinmin， and during the extraction process， the feasibility of stem and leaf output of material balance in the production process was discussed under the circumstance that using the best ratio of stem and leaf. The results showed that when in range of stem dosage ratio of 50%～65%， tobacco fiber yield will decline following the increase of the mentioned ratio. When material all use stem， tobacco fiber yield will reach the minimum for 25.92%， and when material all use pieces， tobacco fiber yield will reach the maximum for 51.3%. So， under the condition of the premise of cost control， appropriate increase leaf raw material charge ratio benefits to the raise of tobacco sheet yield.

Key words：tobacco sheet；tobacco stem；tobacco leaf； raw materials ratio；production yield

造紙法再造煙葉（也稱造紙法薄片）生產(chǎn)工藝[1，2]是將煙梗、煙葉（主要包括煙碎片、煙末、廢棄把煙等廢棄煙草原料，下同）原料經(jīng)水提取后，通過固液分離，將煙草中的可溶物與不可溶的纖維進(jìn)行分離，將其中纖維部分采用造紙工藝[3-6]，通過打漿后經(jīng)紙機(jī)抄造制成片基，經(jīng)過分離的含有煙草可溶物的提取液進(jìn)行濃縮調(diào)配后再回涂到片基上，經(jīng)烘干即形成造紙法再造煙葉成品。

目前，隨著國內(nèi)再造煙葉生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大及復(fù)烤過程中小尺寸原料回收利用率的提高，再造煙葉的原料供給嚴(yán)重不足[7，8]。國家煙草專賣局在造紙法再造煙葉行業(yè)第十個(gè)科技重大專項(xiàng)中，將再造煙葉總體生產(chǎn)能力的提高列為重大專項(xiàng)方案中的主要技術(shù)指標(biāo)。如何高效利用廢棄煙草原料，提高產(chǎn)品得率，成為各大薄片企業(yè)技術(shù)變革的主要任務(wù)[9-12]。提取段煙梗、煙葉原料配比是薄片生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，目前多數(shù)薄片企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中，通常圍繞牌號特性進(jìn)行梗膏、葉膏及外加香料的調(diào)配，以此來進(jìn)行煙梗、煙葉原料配比的設(shè)計(jì)，對提取段煙梗、煙葉原料配比研究較少[8，13，14]，出纖率不高，廢棄煙草原料未得到充分利用，造成一定的資源浪費(fèi)。

本研究結(jié)合福建金閩再造煙葉發(fā)展有限公司實(shí)際生產(chǎn)情況，對不同牌號不同煙梗、煙葉配比下出纖率數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并討論了生產(chǎn)過程中使用最優(yōu)煙梗、煙葉配比對物料平衡的可行性，確定了薄片生產(chǎn)過程中最大纖維得率的情況下，最佳提取段煙梗、煙葉原料配比及相應(yīng)的工藝條件，旨在為今后造紙法生產(chǎn)煙草薄片的理論研究和實(shí)際生產(chǎn)過程提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料有煙梗（打葉復(fù)烤廠20 mm以下短梗）、煙葉（打葉復(fù)烤廠3 mm以下煙碎片為主）。

儀器設(shè)備為電子皮帶稱（ICS-KGS1型電子皮帶秤，精度5‰）、DHG-9070A電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）、CP323C電子天平[奧豪斯儀器（上海）有限公司]。

1.2 方法

1.2.1 分析與檢測 收集多批次在線生產(chǎn)薄片提取之前煙梗、煙碎片及進(jìn)高濃磨前皮帶秤數(shù)據(jù)，用電熱鼓風(fēng)干燥箱分別對物料烘干后進(jìn)行水分測定，計(jì)算煙草纖維得率。

1.2.2 投料比控制 投料比主要是按煙梗、煙碎片配方比例控制投料，以滿足不同品質(zhì)需求。

1.2.3 梗、葉原料配比的選擇 針對不同牌號的薄片產(chǎn)品，對生產(chǎn)過程中提取段梗、葉原料的投入采取不同的配比，根據(jù)出纖維的多少確定最佳的煙梗、煙葉原料配比。

1.2.4 梗膏、葉膏得率對生產(chǎn)過程的物料平衡 在薄片生產(chǎn)過程中，不考慮中間過程損失，針對不同牌號的薄片研究其生產(chǎn)過程絕干物料平衡，考慮可行性。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙梗、煙葉配比對煙草纖維得率的影響

分析煙梗、煙葉配比對煙草纖維得率的影響，可進(jìn)一步分析原料配比對抄造段片基得率的相關(guān)影響程度，找到原料配比與成品的得率相關(guān)性。對試驗(yàn)期間產(chǎn)品生產(chǎn)過程中煙梗原料與煙草纖維得率數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，結(jié)果見表1。采用一元線性回歸進(jìn)行分析，得到煙梗原料投料比例與煙草纖維得率的相關(guān)性，結(jié)果見表2。表2中單尾數(shù)顯著性檢驗(yàn)的概率P值為0.021，小于0.05，說明煙梗原料投料比例與煙草纖維得率具有相關(guān)性。

從表4可以看出，梗膏絕干得率最小值為40.52%，最大值為62.08%；葉膏絕干得率最小值為36.70%，最大值為43.39%。

實(shí)際生產(chǎn)中，煙草纖維得率隨煙梗原料用量的加大呈下降趨勢，假設(shè)原料水分均為12%，當(dāng)投入原料全部為梗原料時(shí)，煙草纖維得率達(dá)到最小值為：min（原料固含量（88%）-梗膏絕干得率（最大值））=25.92%；當(dāng)投入原料全部為葉原料時(shí)，煙草纖維得率達(dá)到最大值為：max（原料固含量（88%）-葉膏絕干得率（最小值））=51.30%。以此可看出，煙草纖維得率在生產(chǎn)過程中處于25.92%～51.30%。

2.2 梗膏、葉膏得率對生產(chǎn)過程的物料平衡

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到葉膏產(chǎn)出率。在生產(chǎn)中，估算提取液經(jīng)振篩過濾、離心分離后物料損失原料量的1%，通過理論計(jì)算，在全部梗提取液濃縮的條件下得到梗膏產(chǎn)出率，結(jié)果見表5。

根據(jù)產(chǎn)品配方，薄片產(chǎn)品基本上涂布液中葉膏占比60%，梗膏占比30%來計(jì)，以葉膏全部使用完為條件，梗膏排放量與產(chǎn)出量的比值約為72%。以理論計(jì)算，梗膏排放量與產(chǎn)出量相比較，有較多的梗膏未使用，需進(jìn)行排放，對污水處理的負(fù)荷較大，同時(shí)也不利于成本的控制。

3 小結(jié)

在煙梗用量比例為50%～65%時(shí)，隨著煙梗用量比例的增加煙草纖維得率呈下降趨勢，理論計(jì)算當(dāng)原料全部使用煙梗時(shí)，煙草纖維得率達(dá)到最小值25.92%，當(dāng)原料全部使用碎片原料時(shí)，煙草纖維得率達(dá)到最大值51.30%。目前國內(nèi)再造煙葉產(chǎn)品生產(chǎn)過程均為煙梗和煙葉按產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求按一定比例投加，但廢棄煙葉的采購成本高于煙梗，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，綜合考慮原料成本，適當(dāng)提高煙葉原料的投料比例有利于得率的提升，同時(shí)也可降低污水處理的負(fù)荷[15]。

本研究僅限于原料投料比例對產(chǎn)品得率的影響因素進(jìn)行分析，其中的結(jié)論可作為再造煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)降本增效的參考依據(jù)。以目前行業(yè)內(nèi)涂布率、填料、木漿用量比例的應(yīng)用水平，即使在考慮原料投料比例的前提條件下梗膏、葉膏仍有富余。從增大填料、木漿等外添加物用量，增加片基纖維得率，結(jié)合梗膏品質(zhì)改善技術(shù)，提高梗膏的利用率這些方面綜合考慮才能達(dá)到污水零排放、原料充分利用的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖夏林，何北海，趙麗紅，等.低定量造紙法煙草薄片打漿及增強(qiáng)助劑的工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技，2011，30（6）：41-45.

[2] 陳 超，田英姿.造紙法抄造甘草渣纖維煙草薄片的工藝探討[J].食品科學(xué)，2011，30（6）：50-54.

[3] HOFFMANN D， HOFFMANN I. The Changing Cigarette： Chemical Studies and Bioassays[M]. Oxford：Oxford University Press，2001.

[4] 周紅光，關(guān) 平.造紙法再造煙葉抄造前設(shè)置低濃除砂器效果好[J].湖北造紙，2009（2）：24.

[5] 汪華文.造紙法薄片在卷煙中的應(yīng)用效果分析[J].煙草科技，2000（8）：15-16.

[6] 方得勝.造紙法生產(chǎn)煙草薄片工藝探討[J].紙和造紙，2001（4）：62-63.

[7] 許日鵬，蘇文強(qiáng)，段繼生.煙草薄片的開發(fā)與應(yīng)用[J].上海造紙，2008，39（5）：46-49.

[8] 凌秀菊，吳正奇，萬端極.造紙法生產(chǎn)煙草薄片的新工藝研究[J].湖北造紙，2007（2）：21-23.

[9] 孫德平，徐建峰，劉良才，等.造紙法煙草薄片打漿工藝和助留助濾劑的研究[J].中華紙業(yè)，2010，31（22）：43-47.

[10] 張晴川，劉孫宏，李新生，等.造紙法再造煙葉涂布率與涂布工藝參數(shù)相關(guān)性研究[J].中國煙草學(xué)會(huì)工業(yè)專業(yè)委員會(huì)2011年煙草工藝學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C].浙江大學(xué)出版社，2011.314-318.

[11] RODGMAN A， GREEN C R.Toxic chemicals in cigarette mainstream smoke.Hazard and hoopla[J]. Beitr Tabakfor Int， 2003，20（8）：481-545.

[12] 劉剛毅.試論我國煙草薄片技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略[J].煙草科技，1995（4）：2-4.

[13] 金聞博，戴 亞.煙草化學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1983.

[14] 溫若愚，席年生，張大波，等.不同混絲模式對煙絲摻配效果的影響[J].煙草科技，2008（9）：13-16.

[15] 黃 晶.濃縮蒸發(fā)冷凝水用于濃縮器清洗的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（25）：12764-12675.