通过不同形状打叶框栏改善打叶复烤后片烟质量的方法

陈 溪 李彦周 党 霞 王鹏泽 丁易飞 刘奇森 吴丽洒

（1、天昌国际烟草有限公司天昌复烤厂 质检工作站，河南 许昌461000 2、天昌国际烟草有限公司 技术中心，河南 许昌461000）

1 概述

打叶复烤是烟叶生产到卷烟加工的重要环节，打叶复烤片烟质量的优劣直接影响到成品卷烟品质好坏。其中，打叶复烤预处理工序对烟叶造碎影响较大，其主要原因是来源于烟叶收购过程中的造碎；在对烟叶真空回潮过程中、烟包转运卸车过程中所造成的叶片造碎；在精选车间分选除杂过程中、在铺叶摆把台拆包上料过程中、在对烟叶解把过程中、烟叶切断过程中的造碎；贮叶柜进出料对烟叶的造碎；各输送皮运机对烟叶的造碎；提升机耙钉对烟叶的造碎等。如果把以上预处理段过程因人为因素或机械外力造成的造碎烟叶叶片预先统一收集处理，不经过打叶段设备，则将能够大大降低造碎率，进而在降低打叶复烤生产成本及严格控制过程造碎率上实现一个大的突破。

叶片结构是指打叶复烤过程中成品片烟叶片的尺寸和片型结构，一般分为大片、中片、小片、碎片等尺寸，是打叶复烤环节的一项关键经济控制指标，其不仅影响打叶复烤过程中烟叶损耗和出片率，还对制丝生产和卷烟质量有重要的影响[1-2]。有相关研究表明，片烟叶片尺寸的最佳范围为10～35mm，当叶片尺寸小于10mm 时，烟丝填充能力急剧下降；当叶片尺寸大于35mm 时，填充能力增加不明显，而且还会影响卷烟机的效率[3]。另外，不同尺寸的片烟其化学成分不同，内部各项化学成分含量存在较大差异，且两者之间具有较强的相关性[4]。大片烟和中片烟具有较好的内在品质，可以作为中高档卷烟产品的原料；碎末烟的烟叶质量特性相对较差，可作为烟草薄片原料[5]。近些年来随着细支烟、中支烟的兴起，卷烟加工生产对烟丝长度的要求也发生了变化，进而对片烟叶片结构也提出了新的要求。目前打叶复烤后片烟存在大片率偏高、片型结构不合理的问题。针对上述问题，本次实验主要通过对一级打叶器和二级打叶器框栏进行调整，以期达到优化片烟叶片结构的目的和满足工业客户“降大、提中、控碎”的精细化质量需求。

2 材料与方法

2.1 材料与仪器

材料：烟叶样品均为2019 年度河南地区烟叶，包括许昌C2F、C3F、C4F，三门峡C2F、C3F、C4F，平顶山B2F、B3F、X2F、X3F。

仪器设备：打叶复烤生产线；CA23 型振叶片动分选筛（北京长征高科有限公司）；实验用菱形框栏、两种尺寸六边形框栏；电子天平（精度1g，托利多仪器有限公司）。

2.2 方法

实验主要是对一级打叶器、二级打叶器打叶框栏进行优化调整。具体如下：

2.2.1 针对不同形状打叶框栏打叶效果进行研究。选取的打叶烟叶原料为许昌C2F、C3F、C4F，所使用的框栏为六边形框栏和菱形框栏，框栏尺寸均为3.0 英寸。待烟叶流量和出口水分等各项工艺指标合格并且稳定之后，取打后片烟检测其叶片结构。

2.2.2 针对不同尺寸打叶框栏打叶效果进行研究。选取的烟叶等级为三门峡C2F、C3F、C4F，所使用的打叶框栏为六边形框栏，尺寸分为2.5 英寸和3.0 英寸两种，同样待各项工艺指标合格并且稳定之后，对打叶后叶片结构进行检测。

2.2.3 根据前两步实验结果，对比选取最优的打叶框栏形状和尺寸，针对不同等级烟叶打叶效果进行验证。选用的烟叶等级为平顶山B2F、B3F、X2F、X3F。打后叶片结构检测标准和方法参考YC/T 147-2010《烟叶打叶复烤质量检验》进行。

3 结果与分析

3.1 不同形状打叶框栏对打后片叶叶片结构的影响

在打叶环节，分别使用菱形打叶框栏和六边形打叶框栏，尺寸均为3.0 英寸进行打叶实验。在烟叶流量稳定后，取样三次然后检测叶片结构，不同形状打叶框栏对许昌C2F、C3F、C4F 叶片结构影响结果如表1 所示。

由表1 结果分析可知，使用菱形和六边形框栏对许昌C2F、C3F、C4F 进行打叶，叶片结构有较大明显差异。使用六边形框栏较菱形框栏大片率平均降低10.01 个百分点，中片率提高9.39 个百分点，但碎片率略有增加为0.48 个百分点，说明使用六边形框栏对于提高中片、降低大片有明显作用。分析碎片率增加原因，六边形框栏较菱形框栏撕扯面增加，烟叶在打叶过程中，烟叶与打刀、框栏之间，烟叶与烟叶之间的摩擦和撕扯次数都会相应增加，所以会造成物料造碎升高。

表1 不同形状打叶框栏打叶后叶片结构对比

3.2 不同尺寸框栏对打后叶片结构的影响

分别使用2.5 寸和3.0 寸六边形框栏对三门峡C2F、C3F、C4F 进行打叶，待烟叶流量稳定后，取样三次后检测叶片结构，具体结果如表2 所示。

表2 不同尺寸框栏打叶后叶片结构对比

由表2 可知，框栏尺寸变化对打后叶片结构有一定影响。2.5 尺寸的六边形框栏与3.0 尺寸的框栏相比，大片率略降低0.85 个百分点，中片率稍提高0.16 个百分点，碎片率增加0.50个百分点。由此可见，减小框栏尺寸，也能够起到一定降低大片率、提高中片率的作用，但改善幅度并不显著[6]。综上所属，考虑打叶效果和降低原料损耗率等综合因素，选择3.0 尺寸的六边形框栏作为下一步实验的研究对象。

3.3 烟叶等级对打叶片烟结构的影响

选取平顶山B2F、B3F、X2F、X3F，使用3.0 尺寸的六边形框栏进行打叶，考察烟叶等级因素对打后叶片结构的影响，结果如表3 所示。

表3 不同烟叶等级打叶后叶片结构对比

由表3 结果并结合表1、表2 数据分析可知，烟叶等级对打后叶片结构有一定影响。主要表现在下部叶的大片率低于上部叶和中部叶，中部叶和下部叶的中片率高于上部叶，下部叶的碎片率要明显高于中部叶和上部叶。分析原因，不同部位烟叶其内在化学成分和组织结构分布不同，所以其耐加工程度存在明显差异性[7-8]。同时，叶片厚度越大，其抗造碎性能越好，下部烟叶因身份较薄进而导致其碎片率相对较高。

4 结论

本实验通过调整一级、二级打叶器打叶框栏的形状和尺寸得出：

4.1 六边形框栏较菱形框栏打后叶片结构大片率平均降低10.01 个百分点，中片率提高9.39 个百分点，碎片率增大0.48 个百分点。

4.2 减小打叶框栏尺寸能够适当降低大片率、提高中片率，但改善幅度并不明显。

4.3 烟叶等级对打后片烟叶片结构有一定的影响，下部烟叶耐加工程度稍差，较上部烟叶和中部烟叶其大片率小、碎片率大[9]。由此可见，打叶复烤企业可根据烟叶等级和内在品质改变打叶框栏形状，适度调整打叶框栏尺寸能够有效起到降低大片率，提高中片率的作用，进而提升工业卷烟对合适尺寸叶片结构片烟利用率。