基于正交设计的制丝工艺参数对叶丝质量的影响

采用正交试验设计方法,探究松散回潮回风温度、加料回风温度、加料出口含水率、烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压7个工艺参数对叶丝整丝率、碎丝率、填充值和感官质量的影响,运用直观分析、方差分析和综合平衡法优化工艺参数。结果表明:(1)松散回潮回风温度显著影响叶丝碎丝率、填充值及感官质量,加料回风温度仅显著影响填充值,加料出口含水率对叶丝整丝率、填充值和碎丝率影响较小,烘丝蒸汽流量、烘丝筒壁温度、烘丝热风温度、烘丝排潮负压对叶丝整丝率、填充值和碎丝率和感官质量均有影响;(2)在试验范围内,制丝工艺参数的优选组合为松散回潮回风温度57℃,加料回风温度52℃,加料出口含水率19.5%,烘丝蒸汽流量700 kg/h,烘丝筒壁温度132℃,烘丝热风温度115℃,烘丝排潮负压–18μbar,经验证,整丝率、填充值及感官质量总分较优化前分别提高了3.84%、0.44 cm3/g、5.1分,碎丝率降低了0.23%,优化后的制丝工艺提高了叶丝质量。     

管板式烘丝机工艺参数对叶丝物理特性的影响

[目的]研究管板式烘丝机及HT工艺参数对叶丝物理特性的影响。[方法]采用均匀设计方法,对管板式烘丝机及HT主要工艺参数进行试验。[结果]热风风门开度对叶丝整丝率有显著影响,热风温度与筒体转速的交互作用和热风风门开度与筒体转速的交互作用对叶丝整丝率有十分显著的影响,热风温度对叶丝整丝率也有较大影响。排潮风门开度、HT工作蒸汽压力与筒体转速的交互作用、热风温度与排潮风门开度的交互作用和热风风门开度与筒体转速的交互作用对叶丝碎丝率有十分显著的影响。热风温度与排潮风门开度的交互作用对叶丝填充值有显著影响,HT工作蒸汽压力与热风温度的交互作用、HT工作蒸汽压力与筒体转速的交互作用和排潮风门开度与热风风门开度的交互作用对叶丝填充值有十分显著的影响。[结论]管板式烘丝机及HT工艺参数对叶丝物理特性影响不尽相同,适当调整工艺参数,可优化叶丝物理结构,提高叶丝使用性能。     

卷烟加工重点工序工艺参数与卷烟主流烟气中苯酚释放量的关系研究

为研究卷烟工艺参数对主流烟气中苯酚释放量的影响,选择制丝工序中HT+烘丝、切丝、松散回潮及微波松散4个重点工序进行均匀设计试验.结果表明:(1)在HT+烘丝工序中,筒体转速、HT工作蒸汽压力与筒体转速交互作用、排潮风门开度与热风风门开度交互作用对苯酚释放量有负作用;热风温度与筒体转速交互作用对苯酚释放量有正作用,影响大小顺序依次为:筒体转速,HT工作蒸汽压力与筒体转速交互作用,排潮风门开度与热风风门开度交互作用,热风温度与筒体转速交互作用.(2)微波松散工序中,加工时间对苯酚释放量具有负作用.建立了HT+烘丝工序的回归模型,并对回归模型进行了参数优化,得到了低苯酚含量的HT+烘丝工序工艺参数组合.验证结果表明,牌号A、牌号B的工艺参数优化样品苯酚含量分别比正常生产样品降低10.05%和19.90%.     

制丝工艺参数对主流烟气中氢氰酸含量影响研究

为研究卷烟工艺参数对主流烟气中氢氰酸含量的影响,选择了微波松散、松散回潮、切丝、HT烘丝4个工序进行试验。结果表明,在松散回潮工序中水汽喷嘴压力对卷烟氢氰酸含量基本无影响,而热风温度和筒体转速的交互作用对氢氰酸含量有负作用;在HT烘丝工序中,热风温度对氢氰酸含量基本无影响;而有正作用的是依次排潮风门开度与热风风门开度、HT工作蒸气压力的交互作用;有负作用的依次是排潮风门开度与筒体转速、HT工作蒸气压力与热风风门开度的交互作用,影响的大小顺序为排潮风门开度与筒体转速交互作用>排潮风门开度与热风风门开度交互作用>排潮风门开度与HT工作蒸气压力交互作用>HT工作蒸气压力与热风风门开度的交互作用。     

制丝工艺参数对卷烟减害降焦的影响研究

为研究卷烟制丝重点工序工艺参数对主流烟气焦油、一氧化碳及自由基释放量的影响,选择松散回潮、HT+烘丝两个工序分别进行均匀设计试验。结果表明:两个工序工艺参数对一氧化碳释放量的影响不显著;松散回潮工序的水汽喷嘴压力和热风温度的交互作用、HT+烘丝工序的HT工作蒸汽压力和筒体转速的交互作用对焦油释放量有正作用;HT+烘丝工序的热风温度、筒体转速对固相自由基释放量有正作用,HT工作蒸汽压力和热风温度的交互作用、排潮风门开度和热风风门开度的交互作用对固相自由基释放量有负作用;HT+烘丝工序的HT工作蒸汽压力、热风风门开度和筒体转速的交互作用对气相自由基释放量有正作用,筒体转速、热风温度和排潮风门开度的交互作用对气相自由基释放量有负作用。     

卷烟制丝工艺参数对主流烟气中苯并[a]芘释放量的影响

[目的]研究卷烟制丝重点工序工艺参数对卷烟主流烟气中苯并[a]芘释放量的影响。[方法]选择微波松散、松散回潮、切丝、HT＋烘丝4个工序分别进行均匀设计试验。[结果]切丝工序中切丝宽度为1．00mm时,苯并[a]芘释放量最低;微波松散工序中加工时间对释放量有正作用;松散回潮工序中筒体转速对释放量有负作用;HT＋烘丝工序中HT工作蒸汽压力、热风温度对其释放量有正作用,HT工作蒸汽压力和排潮风门开度的交互作用、热风温度和热风风门开度的交互作用对其释放量有负作用,影响大小顺序是：热风温度〉HT工作蒸汽压力和排潮风门开度的交互作用〉热风温度和热风风门开度的交互作用〉HT工作蒸汽压力。[结论]卷烟制丝工艺参数对苯并[a]芘释放量有一定影响,对工艺参数进行适当调整,有助于其释放量的降低。     

管板式烘丝机工艺参数与卷烟焦油释放量的关系研究

为研究管板式烘丝机工艺参数与卷烟焦油释放量的关系,采用均匀设计方案,对叶丝HT蒸汽压力、热风温度、热风风门开度、排潮风门开度和筒体转速等工艺参数进行了组合试验。结果表明：HT蒸汽压力与热风温度的交互作用、热风风门开度对卷烟焦油释放量具有正作用,且在回归方程中HT蒸汽压力与热风温度的交互作用系数有意义;HT蒸汽压力与筒体转速的交互作用、热风温度与排潮风门开度的交互作用对焦油释放量具有负作用,且热风温度与排潮风门开度的交互作用系数在回归方程中有意义。     

制丝工艺参数对卷烟主流烟气中氨释放量的影响

采取均匀设计试验,运用二次多项式逐步回归方法,建立卷烟主流烟气中氨释放量与制丝工艺参数的数学模型,并对模型进行主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明:工艺参数对卷烟主流烟气中NH3释放量影响大小依次为热风风门开度、HT工作蒸汽压力、筒壁温度、热风温度、筒体转速、切丝宽度,切丝宽度对NH3释放量影响不显著,NH3释放量与HT工作蒸汽压力和筒壁温度呈负相关,与热风风门开度、热风温度和筒体转速呈正相关,HT蒸汽工作压力和热风温度、HT工作蒸汽压力和筒壁温度,存在较强的交互作用。综合分析,降低热风风门开度、热风温度和筒体转速,提高HT工作蒸汽压力、筒壁温度,对控制卷烟主流烟气中NH3的释放有积极作用。     

制丝工艺参数对主流烟气中苯酚释放量的效应分析

通过均匀设计安排试验,采用二次多项式逐步回归的方法建立了卷烟主流烟气中苯酚释放量与制丝工艺参数的数学模型。对模型进行了主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明,各工艺参数对苯酚释放量影响的贡献率大小为切丝宽度热风风门开度筒壁温度HT工作蒸汽压力热风温度筒体转速,其中切丝宽度对苯酚释放量影响最显著。苯酚释放量与切丝宽度和HT工作蒸汽压力呈负相关,与热风风门开度、热风温度、筒壁温度和筒体转速呈正相关。热风温度和筒壁温度、筒壁温度和筒体转速存在较强的交互作用。适当提高切丝宽度、HT工作蒸汽压力和降低其他因素的处理强度对控制卷烟主流烟气中苯酚的释放有积极作用。     

卷烟“HT＋烘丝”工艺参数对叶丝常规化学成分的影响

为研究＂HT＋烘丝＂工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响,采用均匀设计,对HT压力、热风温度、筒体转速、热风风门开度和排潮风门开度5个工艺参数进行了试验。结果表明,在试验范围内,①氯、钾、总氮与工艺参数建立的回归方程显著;总植物碱、还原糖和总糖与工艺参数建立的回归方程极显著。②HT压力和热风温度的交互作用对总植物碱和总氮的影响显著;HT压力和热风风门开度的交互作用对总植物碱、氯和钾的作用显著;HT压力和排潮风门开度的交互作用对氯、钾和总糖的作用显著;HT压力和筒体转速的交互作用对总糖、还原糖的影响显著。热风温度和热风风门开度的交互作用对氯、钾、总氮的影响显著;排潮风门开度对总植物碱的影响显著;热风风门开度和筒体转速的交互作用对总氮的影响达到极显著水平。     

基于大数据的叶丝干燥过程内在规律挖掘

为挖掘卷烟生产过程数据的潜在价值和规律,采用大数据分析方法,对2017年叶丝干燥工序生产数据进行挖掘与分析,着重分析了重点质量指标和工艺参数的稳定性,及工艺参数与质量指标的内在关系。结果表明:①重点质量指标稳定性控制水平从高到低的顺序为冷却出口含水率≥出口温度≥出口含水率,其中6月份波动较大;②重点工艺参数稳定性控制水平从高到低的顺序为I区筒壁温度≥热风温度≥II区筒壁温度,其中II区筒壁温度的波动主要是反馈控制模式所造成的;③冷却出口含水率与负压、I区筒壁温度、I区筒壁蒸汽阀门开度具有较强的正相关关系,与叶丝增温增湿膨胀单元蒸汽流量、SX蒸汽阀门开度和II区筒壁温度、II区筒壁蒸汽阀门开度、排潮阀门开度具有较强的负相关性;④出口温度与所考察的各工艺参数之间均无明显的相关性;⑤建立了叶丝干燥冷却出口含水率预测模型,具有较好的预测精度。可以预见,大数据分析方法将在烟草工艺领域中具有较好的应用前景。     

烟丝整丝率影响因素分析

[目的]找出影响烟丝整丝率的关键因素,为提高烟丝整丝率提供参考依据.[方法]分别采用一元或多元回归方法分析不同切丝含水率、烘丝筒壁温度及烟丝结构(叶丝整丝率、梗丝整丝率、膨胀烟丝整丝率)与烟丝整丝率的相关性.[结果]切丝含水率、烘丝筒壁温度对烟丝整丝率影响显著;烟丝结构中叶丝整丝率、梗丝整丝率和膨胀烟丝整丝率对烟丝整丝率的影响顺序为:梗丝整丝率>梗丝整丝率与膨胀烟丝整丝率的交互作用>膨胀烟丝整丝率>叶丝整丝率>叶丝整丝率与膨胀烟丝整丝率交互作用.影响烟丝整丝率的次序为:烟丝结构>烘丝筒壁温度>切丝含水率.[结论]卷烟实际生产过程中,首先控制烟丝结构中叶丝、梗丝和膨胀烟丝的整丝率,然后适当控制烘丝加工参数,并对切丝含水率进行合理调控,可达到稳定和提高烟丝整丝率的目的.     

膨胀与干燥工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响

为研究膨胀与干燥工序工艺参数对叶丝常规化学成分的影响,采用均匀设计,对HT压力、热风温度、筒体转速、热风风门开度和排潮风门开度5个工艺参数进行了试验。结果表明,在试验范围内,对总植物碱含量影响最大的是热风温度与滚筒转速的交互作用;对总糖和还原糖含量影响最大的是HT压力与滚筒转速的交互作用;对氯含量影响最大的是HT压力;对钾含量影响最大的是热风温度与热风风门开度的交互作用;对总氮含量影响最大的是热风风门开度与滚筒转速的交互作用。     

卷烟感官质量与烟气成分、烟支物理指标、化学成分间的相关性

【目的】探究卷烟感官质量与烟气成分、烟支物理质量、化学成分间的相关性,为卷烟的质量控制提供理论依据。【方法】利用某烟草集团4个品牌卷烟的质量常规监督检测数据,以卷烟烟气成分、烟支物理指标和化学成分为考察对象,对3类指标集与感官指标进行简单相关分析和典型相关分析。【结果】烟气指标、卷烟物理指标及化学指标对感官指标均有影响,且存在典型相关关系,综合简单相关分析与典型相关分析结果,发现对卷烟感官指标（香气、杂气、刺激性、余味）影响较大的指标为：烟气焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量、烟气水分、压降、吸阻、质量、硬度、端部落丝量、还原糖、钾含量、氯含量、糖碱比。【结论】生产上要控制卷烟质量,就应重点分析香气、杂气、刺激性、余味与烟气焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量、烟气水分、压降、吸阻、质量、硬度、端部落丝量、还原糖、钾含量、氯含量、糖碱比的相关性。     

卷烟感官质量与烟气成分、烟支物理指标、

【目的】探究卷烟感官质量与烟气成分、烟支物理质量、化学成分间的相关性,为卷烟的质量控制提供理论依据。【方法】利用某烟草集团4个品牌卷烟的质量常规监督检测数据,以卷烟烟气成分、烟支物理指标和化学成分为考察对象,对3类指标集与感官指标进行简单相关分析和典型相关分析。【结果】烟气指标、卷烟物理指标及化学指标对感官指标均有影响,且存在典型相关关系,综合简单相关分析与典型相关分析结果,发现对卷烟感官指标（香气、杂气、刺激性、余味）影响较大的指标为：烟气焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量、烟气水分、压降、吸阻、质量、硬度、端部落丝量、还原糖、钾含量、氯含量、糖碱比。【结论】生产上要控制卷烟质量,就应重点分析香气、杂气、刺激性、余味与烟气焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量、烟气水分、压降、吸阻、质量、硬度、端部落丝量、还原糖、钾含量、氯含量、糖碱比的相关性。     

DMAIC方法提高烟丝加工质量的研究

运用DMAIC方法对制丝车间加工质量存在的缺陷进行改进,主要对影响加工质量的切丝含水率和筒壁温度参数进行分析与优化,以提高控制水平。结果发现,烟丝加工质量中的百万机会缺陷数(ppm)由改进前的30 000降低为2 500,节约成本105.7万元,为消费者提供了更加合格的产品。