风选回收烟丝回掺利用对卷烟质量的影响

尤霞，董兰芬，张海江,刘嘉哲，陈景正*

(1.张家口卷烟厂有限责任公司，河北 张家口 075000； 2.河北白沙烟草有限责任公司，河北 石家庄 050035； 3.河北中烟工业有限责任公司技术中心，河北 石家庄 050051)

0 引言

烟丝是影响卷烟质量的重要因素，梗签含量对烟支质量有较大影响[1-3]。风选作为一种制丝线常规配置工序，能有效降低烟丝含梗率。卷烟厂目前普遍采用调整卷烟机剔签风门开度、优化多级风选等手段加大烟丝中梗签剔除量的方法来确保卷制质量[4-9]。

制丝环节研究通过在线风选烘后叶丝，降低其中含梗签率。李春光等[10]开展了叶丝风选工艺研究，认为通过风选可将提高烘后叶丝纯净度0.2%，风选过程虽对高档烟香气的透发性有所降低，却能明显改善低档卷烟的杂气、刺激性和余味，且对卷烟烟气的影响不显著，同时风选过程还提高了叶丝填充能力。张文海[11]通过三个不同品牌卷烟烘后丝风选前后对比研究，认为风选后整丝率降低3.0%～4.0%，碎丝率平均增加0.1%，叶丝填充值提高了0.1cm3/g，烟支质量标偏和吸阻标偏降低，可提高卷制质量的稳定性，风选对于感官质量和主流烟气的影响不明显。

通过在线回收利用技术、设备选型与多级风选优化研究，提高梗签剔除效率。郭永等[12]研究认为通过增加风选次数来解决来料强度和浮选设备尺寸配比问题,二级小流量风选精选后梗签剔除率达到60%左右，与传统10%左右的梗签剔除率相比较，风选效率大幅提高。左丽等[13]研究了一种循环烟丝除杂系统，该系统通过对风量的精准控制，可以完成对烟草更精确节能的分离。袁海霞等设计了一种适应细支卷烟大流量叶丝风选的三级柔性系统[14]，该系统可有效降低叶丝中梗签含量，风选剔除梗签含丝率降低20%以上，烟支含梗率由1.06%降低至0.74%，烟支物理指标均有不同程度提升。

徐建勇等[15]研究发现，其一二类卷烟剔除梗签中含有10%～25%的可用烟丝，卷烟机剔出的梗签中仍含有较多有利用价值的烟丝。为降低消耗，合理利用这部分烟丝，李晓等[16]研究了FX6型就地风选器在梗签风选中的应用，研究认为风选后的烟丝结构、填充值及纯净度与回收的残烟烟丝相近，≤6%比例回掺到成品烟丝中，对卷烟的总体质量无负面影响。

文章使用FX12型风选机对河北中烟某牌号卷烟机剔出梗签进行风选试验，确定合理的风选工艺条件，通过研究不同回掺比例对卷烟质量指标的影响，为合理采用风选工序、降低烟丝消耗提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

在石家庄卷烟厂取从卷烟机剔出的某牌号梗签。

1.2 设备和仪器

FX12型柔性就地风选器(徐州众凯机电设备制造有限公司)；YQ-2型烟丝振动风选筛(郑州嘉德公司)；索定综合测试台(SODIM W)；吸烟机(RM 200A，德国博瓦特-凯西公司)；电子天平(奥豪斯AR2130，美国)。

1.3 试验方法

(1)梗签含丝率的计算：按照工艺规范[17]方法，对采用FX12型风选器风选后的烟丝结构和纯净度进行测定；参照文献[18-19]的方法，计算梗签中含丝率。分别针对梗线剔出梗签、一次风选后、二次风选后物料计算含丝率。(2)风门开度单因素试验：考虑到实际生产情况，目前只有风门开度一个参数可供调整，选择开度9、10、11、12格四个水平进行试验，综合考虑风选后含丝率和含梗率指标。(3)回掺对比试验：将优化后的指标用于风选，将风选回收的烟丝按照3%、6%、9%的外掺比例，在掺兑工序回掺到同牌号正常生产的叶丝中。跟踪检测加香后烟丝、卷制指标和感官评价情况。

1.4 数据对比

在同一卷烟机上分别卷制，分别对回掺后的批次整丝率、碎丝率、填充值、纯净度、卷烟克重、吸阻、硬度、端部落丝量等进行对比分析，以评价回掺对各物理指标的影响。针对正常卷烟和回掺批卷烟进行感官对比评吸，以评价其对感官质量的影响。

2 结果

2.1 卷包剔出梗签中含丝率

按照标准方法进行工艺写实，卷包剔出梗签中含丝率范围在41.51%～52.79%，平均为48.15%。说明卷烟机剔出的梗签中确实含有较多的烟丝。

2.2 一次风选风门开度的选择

(1)一次风选后梗签中含丝率情况：参照前期试验结果，一次风选风门开度分别设置为9、10、11、12格，每组试验平行做三次。随着风门开度的增大，剔出梗签中含丝率逐步减低，风选后含丝率在32.09%～39.28%之间，平均含丝率34.66%，可见一次风选后梗签中的可用烟丝比重仍较大。因而有必要进行二次风选，以进一步降低含丝量。(2)二次风选后梗签中含丝率情况：将一次风选后的梗签进行二次风选。二次风选风门开度分别设置为9、10、11、12格，每组试验平行做三次。随着风门开度的增大，剔出梗签中含丝率降低明显，风选后含丝率在9.58%～13.03%之间，平均含丝率11.23%，二次风选后梗签中的可用烟丝比重大幅下降。二次风选风门开度为10格为宜。

3 讨论

3.1 风选风门开度的选择

选定一次风选风门开度为12格、二次风选风门开度为10格。按此条件进行二次风选，风选后烟丝按照3%、6%、9%的外掺比例同牌号在掺配工序均匀回掺在正常生产的叶丝中，卷制产品进行卷烟物理指标检测，并进行感官评吸。

3.2 回掺比例对烟丝结构的影响

从表1结果来看，回掺比例增大，整丝率降低，碎丝率变大，填充值增加，纯净度变化不大。3%比例回掺与空白样对比，相差不大。6%以上比例回掺，对烟丝结构影响变大，主要表现是整丝率降低、碎丝率增加、纯净度降低。

表1 不同回掺比例对加香后烟丝结构影响

3.3 回掺比例对卷烟主要物理指标的影响

如表2所示。回掺比例增加，单支质量变化不大，3%回掺单支质量标偏甚至还略有减小。6%以上回掺，质量标偏和吸阻标偏增大。回掺比例增大，硬度略有降低、烟支含末率增加、端部落丝量增大。整体卷制指标有下降趋势。3%回掺与对照样对比，相差不大。

表2 卷烟物理指标对比分析

3.4 回掺比例对卷烟焦油量的影响

将按照不同掺配比例制得的样品置入相对湿度60%±3%、温度22±1 ℃的恒温恒湿箱中平衡48 h后，进行烟气分析检测，结果如表3所示。可见掺配3%回收利用烟丝，对卷烟主流烟气基本没有影响。

表3 烟气对比分析

3.5 回掺比例对卷烟感官影响

如表4所示，可以看出，3%比例回掺与空白样评分相同，各项感官指标均无差异。回掺比例增大到6%，该牌号卷烟杂气、刺激性、余味均变差，感官质量总分较空白样下降1.5分。9%比例回掺，该卷烟香气、刺激性、余味指标变差，感官质量总分较空白样下降2.0分。因而不宜6%以上比例回掺，该结论与文献[16]报道结果基本一致。

表4 感官对比分析

4 结语

(1) FX12就地风选机最佳风门开度设置为：一次风选风门开度为12格、二次风选风门开度为10格，剔出梗签中含丝率从48.15%降至9.58%，可回收利用较多烟丝。(2)将回收利用的烟丝按3%比例回掺，对该牌号卷烟总体质量影响不大。如按照＞6%比例回掺，则卷烟物理指标、烟气指标、感官评价结果均变差。因而可综合考虑按照3%～5%比例外掺，同时兼顾成本与实际质量情况。(3)本研究结合品牌个性化需求，从实际情况出发，在消耗与质量之间寻求到较好的平衡点，达到有效利用烟草资源，同时保障产品质量的目的。